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　　摘要：針對近年混凝土框架結(jié)構(gòu)震害中出現(xiàn)了柱鉸破壞機(jī)制與規(guī)范抗震設(shè)防“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)防目標(biāo)相違背的現(xiàn)象，本文參考我國現(xiàn)行規(guī)范分析“強(qiáng)梁弱柱”出現(xiàn)的主要因素，為以后的設(shè)計提供參考，真正實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”。

　　關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu),填充墻,樓板,承載力,剛度,強(qiáng)柱弱梁

　　1.引言

　　鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱相連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，其自身抗側(cè)剛度較小，在地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的側(cè)移較大，為了保證其抗震性能，設(shè)計時遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計理念，即在地震力作用下梁先于柱屈服，在梁端先形成塑性鉸耗能機(jī)制。但是在汶川，玉樹地震中框架結(jié)構(gòu)的震害卻呈現(xiàn)出“柱鉸型”的破壞機(jī)制，與現(xiàn)行設(shè)計理論不符，所以分析產(chǎn)生“強(qiáng)梁弱柱”的“柱鉸型”破壞機(jī)制的原因，對以后抗震設(shè)計中實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”有重大意義。

　　2.“強(qiáng)梁弱柱”震害現(xiàn)象的主要原因分析

　　2.1樓板對梁剛度的影響

　　樓板連接各樓層的梁構(gòu)件，與梁、柱共同澆注形成一個整體結(jié)構(gòu)，增加了結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)力剛度，在整體剛度分配時，梁的抗彎剛度就得提高，而且在結(jié)構(gòu)局部發(fā)生破壞時，樓板還會對其產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，以減緩這種破壞效應(yīng)。所以現(xiàn)澆樓板與整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作，使梁的抗彎剛度和抗彎承載力都得到了很大程度的增加。

　　通過對有無樓板結(jié)構(gòu)及彈塑性樓板結(jié)構(gòu)和彈性樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)分析，分析結(jié)果表明，現(xiàn)澆樓板的存在不僅延緩框架粱的破壞速度，使梁較難出現(xiàn)塑性較，而且使樓板結(jié)構(gòu)吸收的地震能量比無樓板結(jié)構(gòu)大，造成其最大位移及層間位移角都遠(yuǎn)大于無樓板結(jié)構(gòu)，其基底剪力小于無樓板結(jié)構(gòu)基底剪力。而基于彈性樓板假定的結(jié)構(gòu)分析模型，仍然不能真實(shí)有效地反映樓板在非線性階段對結(jié)構(gòu)的空間作用。一方面，現(xiàn)澆樓板使整體結(jié)構(gòu)吸收地震作用大，另一方面又對框架梁起到一定的增強(qiáng)作用，使得“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)防目標(biāo)較難實(shí)現(xiàn)。我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)5.2.2條規(guī)定，現(xiàn)澆樓蓋中梁的剛度可以考慮翼緣的作用予以增大，增大系數(shù)可取1.3~2.0，來滿足，但基于結(jié)構(gòu)配筋時梁、板單獨(dú)計算，這樣梁中實(shí)際配筋就為梁和板的計算配筋之和，而規(guī)范中并沒有考慮，國內(nèi)外學(xué)者驗(yàn)證這部分能提高梁承載力的20%~30%,這樣對于"強(qiáng)柱弱梁"的實(shí)現(xiàn)就有很大影響。

　　2.2 填充墻對結(jié)構(gòu)的影響

　　填充墻作為框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分, 理論上起圍護(hù)作用, 而不作為受力構(gòu)件存在，但其存在必然影響結(jié)構(gòu)的受力性能。水平方向上，不同剪力墻數(shù)量和分布影響結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，從而結(jié)構(gòu)地震力的分布;豎直方向，不同樓層剪力墻的數(shù)量、分布影響層間剛度，形成薄弱層。我國《抗規(guī)》(GB50011—2010)第3.7.4 條規(guī)定:框架結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻和隔墻，應(yīng)估計其設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響, 避免不合理設(shè)置而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。但并沒有明確確定該如何考慮填充墻對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響。實(shí)際工程設(shè)計采用考慮非承重墻剛度對結(jié)構(gòu)自振周期的折減系數(shù)來調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振周期, 從而影響地震力的計算,但這種方法并不能完全符合實(shí)際設(shè)計情況。另一方面，在地震力作用下填充墻約束框架梁的變形，特別是連接比較緊密的情況時，增大了梁的剛度，這方面設(shè)計時可以嘗試將填充墻轉(zhuǎn)化為一定厚度的剪力墻才考慮它的約束機(jī)制。

　　2.3 柱軸壓比對結(jié)構(gòu)的影響

　　我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2010)規(guī)定, 框架結(jié)構(gòu)柱的軸壓比限值在0.65～0.85 之間, 隨抗震等級提高而減小。與日本、新西蘭等國規(guī)范相比, 我國規(guī)范的軸壓比要大很多, 約是其2～3 倍。由得，軸壓比限值越高,相同情況下柱的截面允許尺寸就越小。雖然這樣能夠滿足使用空間大、美觀、經(jīng)濟(jì)等的要求, 但減小了結(jié)構(gòu)的安全儲備性能, 并降低了梁柱線剛度比。

　　2.4 梁柱剛度比過大

　　當(dāng)梁柱剛度比超過一定值，在地震力作用下，柱的相對彎矩增幅會大于梁的相對彎矩增幅，也就是框架柱會先于梁達(dá)到抗彎承載力值而出鉸;并且當(dāng)層間剪切變形達(dá)到一定程度后，即使柱端縱筋不屈服，柱端混凝土壓應(yīng)變也會達(dá)到極限壓應(yīng)變而發(fā)生破壞，導(dǎo)致柱端抗彎承載力降低。再加上P-△效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)無法再形成強(qiáng)柱弱梁屈服機(jī)制。

　　3 結(jié)語

　　框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，以“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)架”為目標(biāo)，但工程震害出現(xiàn)了“強(qiáng)梁弱柱”的震害現(xiàn)象，說明抗震理論和實(shí)際還存在著一定距離，結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件也存在著一些缺陷。造成“強(qiáng)梁弱柱”的實(shí)際因素還很多，本文只是就其幾個主要因素做了簡單分析。加快理論研究與實(shí)際結(jié)合的步伐，彌補(bǔ)抗震措施的不足，對“強(qiáng)柱弱梁”機(jī)制的實(shí)現(xiàn)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

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