文档介绍：高层建筑剪力墙结构连梁设计分析
(中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司,安徽合肥230601)
摘要:在当前我国城市高层建筑建设当中,我们应该重点关注建筑结构的设计和施工,而对于结构设计来说剪力墙是至关重要的一部分,剪力墙的合理设计是极为必要的,而对于剪力墙来说连梁又是必不可少的,所以我们应该重点关注剪力墙中连梁的相关设计和施工问题。本文从高层建筑剪力墙连梁的重要性出发,阐述了剪力墙和连梁在地震作用下的破坏形式,并对其设计要点进行了详细分析。
关键词:高层建筑;剪力墙结构;连梁设计
前言
连梁为剪力墙结构设计中重要部分,具有梁截面大、跨度小的有点,对提高建筑工程结构稳定性与安全性具有重要意义。另外,连梁结构受建筑工程风荷载、地震荷载以及水平作用力等因素的影响下,会产生比较大的内力,出现不均匀压缩的问题,导致连梁结构两端出现不同程度的竖向位移,对工程结构整体效果造成影响。因此必须要结合连梁结构特点进行分析,从不同角度对各项因素进行分析,并选择合适的措施进行优化。
1高层建筑剪力墙结构中连梁的重要性
对于高层建筑的结构来说剪力墙是极为关键的一部分,剪力墙主要的作用就是承担高层建筑所产生的较大的载荷压力,尤其是高层建筑的压力是极为巨大的,所以需要我们格外重视剪力墙的设计和施工。在剪力墙中连梁又是必不可少的一部分,对于高层建筑剪力墙中所用到的连梁来说,其连梁跨高一般都比较小,和一般的民用建筑相比这种结构的连梁更需要我们进行专门的设计,尤其是在连梁所承受压力的计算和设计中更需要我们慎重考虑,高层建筑的剪力墙中的连梁一般来说很少有水平的,大部分都要承受更为严峻的压力考验,尤其是一旦在剪力墙连梁设计中出现问题的话就会很容易导致连梁出现弯曲甚至是变形,对整个剪力墙结构造成较大影响,最终影响到整个的高层建筑结构,出现安全隐患。
在剪力墙中的连梁发挥作用中最为关键的一点是需要我们注意连梁两端的塑性铰,塑性铰能够在较大程度上确保整个连梁的弹性,进而能够更好地应对施加在剪力墙连梁上的压力,有利于整个剪力墙的稳定。
2剪力墙和连梁在地震作用下的破坏形式
在水平剪力墙高层建筑的耦合作用下,会产生两种破坏模式,即脆性破坏(也被称为剪切破坏)和延性破坏(也称为弯曲破坏)。
常见的联肢剪力墙脆性破坏有两种情况:一种情况是脆性破坏发生于墙肢。墙肢由于抗剪的能力不够而发生剪切破坏,导致快速的抗剪承载力的损失,甚至导致结构的突然崩溃,这是设计时必须要加以避免的。另一方面,即使连梁剪切破坏。连梁发生剪切破坏会使连梁丧失对联肢剪力墙各墙肢的约束作用,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,联肢剪力墙的各墙肢将成为单片的独立墙,这会极大地降低结构的侧向刚度,使墙肢弯矩加大。连梁发生剪切破坏时,结构尚未丧失承载能力,因此,在墙肢破坏前,只要连梁不承担竖向荷载较大,它是不太可能导致建筑物的倒塌。联肢剪力墙的延性破坏,又可以分为两类:一个是连梁先屈服,墙肢随后屈服;另一个是连梁不屈服,墙肢首先发生弯曲破坏。在这种情况下,在极限变形损伤小,建筑物的抗震要求,尽管这是延性破坏,但吸收地震能量的能力低,尽量避免这种情况的发生。
当连梁有足够的延性时,它可以通过塑性铰的能量的变形吸收了大量的能量。同时,通过塑性铰传递弯矩和剪力,这能对墙肢起到一定约束作用,使联肢剪力墙