强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在
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1.强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力,防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段,也是目的,其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大,对梁不放大。其目的表现在调整后,柱的抗弯能力比之前强了,而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时,梁端可以先于柱屈服。
首先,震害表明,混凝土楼板尤其是现浇楼板和梁一般具有良好的共同协调能力,可以以T形梁的形式工作,但是实际设计中若都以T形梁进行结构分析和设计,将造成很大麻烦。规范规定框架梁可以适当考虑楼板的刚度贡献进行结构分析和内力计算(一般刚度放大系数1.5-2.0)。本文认为,这是合理的,但是在进行承载力设计时,若以此内力对矩形梁截面进行设计则过分低估了楼板对梁的承载力贡献。合理的方法应该是以此内力对T形梁截面进行设计。但是考虑到具体每根T形梁截面尺寸定义和设计的烦琐,实际设计的时候,可以根据刚度分配原理和调整梁的计算内力进行梁截面设计,具体方式如下:首先根据结构布置情况,分析梁的刚度放大系数,假如为1.8,那么结构分析之后的设计内力Md应该进行折减调整,即Md/1.8作为矩形截面梁的设计弯矩,此时设计剪力Vd不调整,完全由梁承担是合适的。而对柱来说,还是应该按照未经折减的弯矩进行内力放大的调整。需要注意的是此时,要保证梁两翼的楼板钢筋不能太少。
其次,梁端的设计弯矩理论上应以柱边弯矩为准,而考虑到目前常用的pkpm等均以柱中线弯矩进行设计,而采用etabs等软件对中国规范的执行程度,暂时未被广大设计人员所接受,采用柱中线处弯矩进行设计确实会增大梁端截面的配筋量,但是由于柱内力调整和设计亦采用梁中线处内力,因此认为此原因实际上不会造成"强柱弱梁"。
按照正常使用极限状态的要求进行梁端截面的裂缝控制和跨中挠度控制,是正确且必要的,但是采用了考虑刚度放大之后的内力计算矩形截面,则不合理。正确的做法应该是采用T型截面设计或者采用方法1中按照刚度分配原理折减设计弯矩的办法。梁截面的配筋由正常使用极限状态和承载力极限状态设计的较大值控制,但是正常使用极限状态控制时候,要适当控制其可能对柱端内力调整造成的影响。
由于设计习惯和钢筋需归并等原因造成的梁配筋的增大,要控制在合理和可以接受的范围内,并确认其不会超过柱端内力调整系数从而造成"强梁弱柱"。
2.就是使钢筋混凝土构件中与正截面受弯承载能力对应的剪力低于该构件斜截面受剪承载能力的设计要求。使结构构件在发生受弯破坏前不先发生剪切破坏。用以改善构件自身的抗震性能。
对于梁、柱结构而言,要保证构件出现塑性铰,而不过早地发生剪切破坏。这就要求构件的抗剪承载力大于塑性铰的抗弯承载力。为此,要提要构件的抗剪强度,形成“强剪弱弯”。