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强柱弱梁为何难以实现
强柱弱梁为何难以实现
浏览量 54 发布时间 2022-09-14 09:31:49
强柱弱梁是一个建筑结构概念,如果发生强烈的地震,梁会先于变形能力较小的柱屈服,使整个框架产生较大的内力重分布,让尽可能多的结构构件参与整个结构的抗震。

    强柱弱梁是一个建筑结构概念,如果发生强烈的地震,梁会先于变形能力较小的柱屈服,使整个框架产生较大的内力重分布,让尽可能多的结构构件参与整个结构的抗震,即地震能量分布在整个楼层进行耗散,从而更大程度地发挥框架的耗能能力,增加极限层间位移,增强结构的延性,提高抗震性能。


强柱弱梁


  但是按实际情况来看,建筑结构对强柱弱梁并不理想,这得提前把承载力调整系数改回来并提高建筑材料强度;当梁端出现塑性铰后,还需要确保柱端的安全性。但鉴于影响到强柱弱梁设计机制结构实现的因素很多,在实际设计里一定要做好合理有效的设计控制,解决软件缺陷、计算方法等因素的影响,才能更好实现强柱弱梁机制结构。


  强柱弱梁难以实现的原因分析


  1.软件因素:设计过程中一般考虑到楼层板对梁刚度的贡献,把它放大1.5~2倍,使梁端弯矩相对应增大。但增加的钢筋全部布置在梁内,楼层板仍按自身受力进行配筋。


  2.计算强柱弱梁时,不顾及楼板钢筋产生的影响。


  3.没有考虑刚性畴产生的影响。梁的端部配筋按柱中心线处的弯矩配筋,使配筋超过实际受力。


  4.设计师思想意识问题:梁过配,梁顶和梁底的钢筋按照计算要求人为放大。


  5.设置填充墙是为了减少柱的剪跨比,形成短柱。另外,砌体填充墙与梁底连接牢固,一定程度上加强了梁的刚度,使梁难以先于柱进入塑性。


  6.裂缝计算:按单筋矩形梁计算,不顾及受压区钢筋效应和受拉区楼层板。结果,当梁按裂缝控制时,配筋较大。


强柱弱梁


  针对高层住宅建筑的结构设计来说,抗倒塌设计是一项非常重要的工作,结构工程师在设计里往往会选择最经济的方法,在其中提高结构中关键构件的延性是一种很有效的办法。针对不同类型的建筑结构,应采用不同的抗倒塌设计方法。比如说对于一些结构相对简单,刚度沿高度分布均匀的高层住宅,可以选择提高底层构件延性的方法。有一些高层住宅外立面不规则,应该考虑在形状突变处适当增强楼层板构件延性的方法。很多高层住宅都属于大底盘的类型。为了保证它们的抗倒塌能力,可以采取提高主楼与裙房顶板连接处楼层板中构件延性的方法。


  在高层建筑设计中,应做到“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”,有益于结构在地震发生时快速进入弹塑性状态,合理有效吸收地震辐射的能量,增强主体结构抵抗更高烈度地震的能力。地震发生时,因为地震的强烈,建筑结构的内力分布有一定规律,这些规律是基于结构框架中各构件的实际承载力,构件截面的实际配筋决定了建筑承载力。


  所以,在进行建筑结构抗倒塌设计时,应特别注意构件截面中纵向钢筋的配置。需注意,构件配筋过多会出现“强梁弱柱,强构件弱节点”的问题。直接结果都是,构件在地震作用下会“小震不坏”,但延性结构的缺失会导致大震倒塌的问题。


  总的来说,针对高层住宅,结构工程师需要对其结构进行科学合理的设计,以保证其安全性,虽然强柱弱梁一直是框架结构的基本抗震措施之一,这一概念清晰易懂,却在实际设计里并不容易做到。

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发布者 固特嘉建筑
类别 墙体梁柱加固、建筑加固设计
联系人 蓝先生
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