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連梁內力設計建議

日期:2019/11/10 Click:1933
這主要是由聯肢墻可能的破壞機制決定。一般來說結構工程師希望聯肢墻能夠實現“強墻弱連梁”的延性破壞機制,這就要求部分早期破壞的連梁產生塑性鉸,但能保持承載力不下降過多,同時產生內力重分布使大部分或全部連梁的破壞先于墻肢。一般滿足聯肢墻“強墻弱連梁”的要求可適當折減連梁的承載力。當然對延性要求不太高的非抗震結構設計,不一定需要采用這種理念。

1.為什么連梁內力要調幅?

 

這主要是由聯肢墻可能的破壞機制決定。一般來說結構工程師希望聯肢墻能夠實現“強墻弱連梁”的延性破壞機制,這就要求部分早期破壞的連梁產生塑性鉸,但能保持承載力不下降過多,同時產生內力重分布使大部分或全部連梁的破壞先于墻肢。一般滿足聯肢墻“強墻弱連梁”的要求可適當折減連梁的承載力。當然對延性要求不太高的非抗震結構設計,不一定需要采用這種理念。

 

2.怎么進行內力調整?

 

目前對連梁進行內力調整的方式主要有三個:a,內力調幅,即對完全彈性分析的連梁內力(彎矩)進行調整,直接降低連梁的內力設計值;b,連梁剛度折減,彈性計算的時候將連梁的剛度進行折減,從而減小連梁的內力,高規規定連梁的剛度折減系數不小于0.5c,上述兩個方法連用。

 

3.如何確定內力調整的幅度?

 

前提條件:無論采用何種內力調整方式,要保證的是連梁在正常使用條件下的裂縫寬度的要求,更不能屈服,同時連梁的內力不得低于風荷載標準組合和小震標準組合的內力。

 

一般的教材或者論文中都會提到或者建議內力調整系數,比如“…經全部調幅(包括計算中連梁剛度折減和對計算結果的后期調幅)后的彎矩設計值不小于調幅前(完全彈性)的0.8倍(67度)和0.5倍(89度)。”-見朱炳寅老師的連梁超筋處理一文。

 

事實上,我們可以通過對上述前提條件的分析,推導出合理的連梁限值要求。建議限值如下:

 

一般來說當地震力大于1.4倍風荷載內力時,地震組合決定連梁的承載力,此時內力調整總幅度需大于0.6,這種情況一般發生于地震烈度高或風荷載小的時候,比如89度抗震的較低結構。

 

當地震力小于1.4倍風荷載內力時,風荷載組合決定連梁的承載力,此時內力調整總幅度需大于0.8,這種情況一般發生于地震烈度低或風荷載大的時候。比如67度抗震的較高結構。當然對具體項目確定具體的合理限值要求是正確的思路。

 

4.連梁剛度折減和內力調幅的關系

 

理論上,對于正常設計的連梁(比如整體系數在3以上)一般情況下當剛度折減系數達到0.5的規范下限要求時,相應連梁的內力調整幅度可大于0.8

 

因此在高設防烈度區,結構中僅部分連梁超筋的時候,可考慮適當放寬剛度折減系數限值或補充適當的內力調幅。當然前提是要掌握連梁的受力特征和總內力調幅限值的要求。

 

5.一些注意點

 

首先,連梁內力調幅是在連梁實現“強剪弱彎”破壞機制的基礎上進行的;其次直接折減剛度有可能低估連梁彈性內力,導致連梁正常使用的裂縫寬度超限.

 

一般,對于非抗震的結構或風主導的超高結構,不宜對連梁進行剛度折減,可通過其他措施控制其剛度和延性的平衡;而對于豎向荷載荷載占較大比重的連梁,內力調幅需具體評估。

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