如何理解“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点”

增大箍筋直径，减小箍筋间距。

必要时，某些构件的箍筋可全长加密，如连梁、短柱等。 主次梁交接处，设路附加箍筋和弯起钢筋。

3强节点弱构件

3.1“强节点弱构件”的本质

指节点区域的实际承载力大于构件的实际承载力。

3.2为什么要保证“强节点弱构件”？

因为节点失效，与之相连的梁柱等构件全部失效，结构也坍塌失效。

3.3如何保证“强节点弱构件”？

一般通过构造措施来解决，如规泄梁纵筋的锚固长度、锚固形式等，详见《混凝上结构 设计规范》10.4节梁柱节点。

梁的延性靠的是箍筋，箍筋约束混凝上，可延长混凝土从受压到破坏的时间。地震时产 生的水平剪力主要靠箍筋来承担，这也是需要提髙延性时采用箍筋加密的根本原因。

而梁的纵筋主要用来承担竖向荷载产生的弯矩。梁的底面和顶而纵筋的比值是用来提高 梁端的塑性转动能力，不是梁延性的主要控制因素。

3.4“强梁弱柱”破坏分析

抗震设il •中，“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”一直是各国抗震规范所强调的, 但汶川地丧的实际情况不容乐观。实现“强柱弱梁”,现行规范存在不足。叶列平等［2］就“强 柱弱梁”未能实现的原因提岀诸多观点，认为岀现这一破坏现象的原因有：填充墙等非结构 构件的影响;楼板对框架梁的承载力和刚度增大的影响；框架梁跨度和荷载过大，使梁截而 尺寸增大，梁端抗弯承载力增大；！梁端超配筋和钢筋实际强度超强；V 柱轴压比限值规 立偏高，柱截而尺寸偏小；#柱最小配筋率和最小配箍率偏小；3大震下结构受力状态与 结构弹性受力状态存在差异；%梁柱可靠度的差异。

现阶段而言，应主要考虑以下几个方而的因素。

3.4.1填充墙等非结构构件影响

填充墙作为框架结构的重要组成部分，主要起用护作用，而不作为受力构件存在。但英 存在不可避免地影响结构受力性能：结构错层处、楼梯、窗下等部位，填充墙使框架长柱变 成短柱，发生剪切破坏;同一楼层间填充墙位路、数疑的变化，在水平方向改变结构的侧向 刚度分布，从而改变地箴内力的分布;不同楼层间填充墙位路、数量的变化，在竖直方向改 变层间刚度分布，形成“薄弱层”，最终导致“层屈服机制”的出现。现行抗震规范［3］第3. 7. 4条规左：国护墙和隔墙应考虑对结构抗丧的不利影响，避免不合理设路而导致主体结构 的破坏，但未给出如何考虑填充墙对结构抗震不利影响的具体方法。工程计算中常采用考虑 非承重墙刚度对结构自振周期的折减系数T 来调整结构的自振周期，从而影响地谡力的计 算，这事实上是远远不够的。笔者通过有限元程序分析一典型框架结构（结构尺寸及布路如 图2,底层层高3. 9 m,英余为3. 3m,共10层，梁、板混凝上强度等级为C30、柱为C35） 不同填充墙材料、不同空间布路时，在Taft 地震波、El-Cent ro 地震波和广州人工波作用 下的结构地震反应，认为: 1, 2, 3,

(1) 填充墙材料性质造成英自身刚度的不同，随填充墙自身刚度减小，对框架抗侧刚 度的贡献减小，

依次是标准砖、空心砖、加砌混凝上砌块，但即使采用低强度砌块，填充墙刚度对框架 结构的影响也不能完全忽略。

(2) 结构同一层随隔墙数量增加，周期减小，结构刚度变大，层间刚度突变越来越不明 显，当上下层

的隔墙布路仅有少量差异时，结构周期非常接近，影响很小。

(3) 令楼层填充墙截而面积与英上相邻一层填充墙截面而积之比为w,当某层ws45% 时，应将该 层视为“薄弱层”。为保证有足够的安全度，实际设计过程中，建议w 不低于60% 0

(4) “薄弱层”在底层时，对结构整体性能影响最大，地震力作用下底层发生破坏的可能 性最大；“薄弱层”往顶层移动，只在“薄弱层”位路处位務增大，刚度突变，上下层刚度比增 加，但与其上相邻三层刚

度均值之比却在减小，刚度比不满足规范要求；“薄弱层”在顶层时，对结构整体影响最 小。(5) “薄弱层”填充墙的数量及英在楼层中的位路是影响自振周期汁算的两个主要原因; 随“薄弱层”位路不同，填充墙对框架抗侧刚度的参与率不同，随高度增加而有所减小，建 议规范提岀考虑填充墙影响的框架抗侧刚度计算模型。

3.4.2楼板对框架梁承载力及刚度的影响

框架结构中，楼板与梁共同浇注，实际参与梁的受力，一泄程度上提高了框架梁的抗弯 刚度和承载力。影响现浇楼板对框架梁增强作用程度的主要因素有疔点类型、横向梁刚度以 及侧向位移值［4］。楼板内的钢筋会使框架梁的实际抗弯承载力增大20%〜30%,甚至有些 情况下会增大近1倍［5］ 0但结构设计中仅考虑楼板对框架梁抗弯刚度的提髙，将中梁和 边梁的刚度按原框架梁矩形截而刚度乘2.0或1.5的增大系数。此做法虽然增大了梁端弯 矩，但同时亦增大了梁的配筋，且楼板钢筋的作用未计入。因此,要真正实现“强柱弱梁”的 设计目标，必须考虑楼板有效翼缘宽度范用内，梁受到的增强作用，并将其等效为T 形或 者形梁进行设计计算。

3.4.3柱轴压比的影响

文献［3］规定，框架结构柱的轴压比限值在0. 7〜0.9之间，随抗丧等级提高而减小。 与日本规范相比，我国规范的轴压比要大很多，是英2〜3倍。轴压比限值越高，柱的截而 允许尺寸就越小。这一做法虽然能够满足使用空间大、美观经济的要求，但减小了安全储备, 同时降低了梁柱线刚度比，使得“强柱弱梁”机制难以实现。

3.5抗震规范对“强柱弱梁”的考虑

现行抗箴规范对“强柱弱梁”的考虑主要通过调整梁端柱端弯矩的比值来控制。由于地震 的复杂性、楼板的影响、钢筋屈服强度的超强，难以通过糟确的计算真正实现“强柱弱梁”。

规范最新修订稿［6］即送审稿对上述条款作了适当调整，提高了框架结构的柱端弯矩 增大系数，从原先的“一级取1.4、二级取1.2、三级取1.1”,提高到“一级取1.7、二级取 1.5、三级取1. 3; M 他结构类型中的框架，一级取1.4、二级取1.2、三、四级取1.1”。 为了防I

匕底层柱底过早出现塑(C )柱身損坏