亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高層建筑懸臂剪力墻的承載力和延性設(shè)計分析

        2010-12-08 09:41:10張昆鵬郭浩勛
        關(guān)鍵詞:墻肢延性懸臂

        張昆鵬,郭浩勛

        (1.海南京創(chuàng)國際建筑設(shè)計研究有限公司,海南 ???570125;2.煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院有限公司,河南 鄭州 450007)

        0 引言

        近年來,高強、高性能混凝土的發(fā)展促進了高層鋼筋混凝土建筑的發(fā)展。 鋼筋混凝土高層建筑中,剪力墻是常見的結(jié)構(gòu)形式。 剪力墻具有較大的剛度,是一種很好的抗側(cè)力構(gòu)件,在地震作用下的變形小、破壞程度低。 經(jīng)過延性設(shè)計的剪力墻和框架—剪力墻等結(jié)構(gòu),能抵抗強烈地震,在地震中具有裂而不倒的良好性能[1]。 高層結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土剪力墻,抗震性能較鋼結(jié)構(gòu)差,必須經(jīng)過精心設(shè)計和施工,才能保證其承載力,并取得較好的延性性能。

        根據(jù)受力特點,剪力墻可分為懸臂墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻、壁式框架等幾種形式。 其中懸臂剪力墻是其基本形式。 筆者試對懸臂剪力墻的承載力和延性設(shè)計進行探討。

        1 懸臂剪力墻的特點

        1.1 受力特點

        懸臂剪力墻的每個墻肢相當(dāng)于一個獨立懸臂構(gòu)件。 墻肢自身截面上的正應(yīng)力呈直線型分布,沿墻肢的高度方向上不發(fā)生突變, 也不出現(xiàn)反彎點。具體受力特點如圖1 所示。

        1.2 設(shè)計要求

        懸臂剪力墻可能出現(xiàn)彎曲、剪切、錨固或施工縫滑移等多種破壞形態(tài)。 剪力墻的設(shè)計,要求防止出現(xiàn)剪切、錨固、滑移等破壞,充分發(fā)揮彎曲作用下的鋼筋抗拉作用,使剪力墻具有良好的延性。

        2 懸臂剪力墻的承載力計算

        圖1 懸臂剪力墻的受力圖Fig.1 Force of cantilever shear wall

        懸臂剪力墻承受豎向重力荷載(某些情況尚需考慮豎向地震作用),并同時受到水平作用(地震或風(fēng))。 而高層建筑剪力墻主要受到的水平作用力。

        2.1 正截面偏心受壓承載力

        依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,驗算剪力墻正截面偏心受壓承載力時, 假定截面保持平面,不考慮混凝土受拉、受壓的本構(gòu)關(guān)系,混凝土受壓區(qū)按等效矩形應(yīng)力圖簡化。我國現(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》假定,在剪力墻腹板中1.5 倍的受壓區(qū)范圍之外,拉區(qū)分布筋全部屈服,中和軸附近拉壓應(yīng)力都很小,壓區(qū)分布筋應(yīng)力很小。 因此,計算時忽略1.5 倍壓區(qū)范圍之內(nèi)分布筋的作用, 采取了如下的計算方法[2]。

        式中:N 為軸向壓力設(shè)計值;AS、A's為受 拉區(qū)、受壓區(qū)縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;F'y為剪力墻受壓鋼筋強度設(shè)計值;e0為偏心距;a's為剪力墻受壓區(qū)端部鋼筋合力點到受壓區(qū)邊緣的距離。

        2.2 斜截面抗剪承載力

        剪力墻斜截面設(shè)計旨在通過計算確定墻中水平鋼筋,防止發(fā)生剪切破壞。 偏壓構(gòu)件中,軸力有利于抗剪,但當(dāng)壓力增大到一定程度后,這種有利作用就會減小,因此對有利軸力的取值有所限制。 偏拉構(gòu)件中,軸力不利于抗剪,需考慮軸拉力的不利影響。驗算方法[2]為

        式中:V 為剪力墻截面剪力設(shè)計值;hw0為剪力墻截面有效高度;λ 為計算截面處的剪跨比;A 為剪力墻截面面積; Aw為T 形、I 形截面剪力墻腹板的面積, 矩形截面時應(yīng)取A; S 為剪力墻水平分布鋼筋間距。

        公式(2)為偏壓構(gòu)件的驗算方法,若是遇到偏拉構(gòu)件,括號內(nèi)加號改為減號。

        2.3 施工縫的抗滑移承載力

        按一級抗震設(shè)計的剪力墻,要防止水平施工縫處的滑移破壞。 考慮了摩擦力的有利因素后,要驗算通過施工縫的豎向鋼筋是否足以抵抗水平剪力。當(dāng)配置的豎向鋼筋不足以抵抗時,須設(shè)置附加插筋。驗算方法[2]如下。

        式中: Vwj為水平施工縫處考慮地震作用組合的剪力設(shè)計值; As 為水平施工縫處剪力墻腹板內(nèi)豎向分布鋼筋、豎向插筋的邊緣構(gòu)件(不包括兩側(cè)翼墻) 縱向鋼筋的總截面面積; fy為豎向鋼筋拉強度設(shè)計值;N 為水平施工縫處考慮地震作用組合的不利軸向力設(shè)計值,壓力取正值,拉力取負(fù)值。

        3 懸臂剪力墻的延性設(shè)計

        對剪力墻進行延性設(shè)計是為了保證剪力墻的塑性變形能力,進而耗散相當(dāng)多的地震力,以期實現(xiàn)大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)。 要使懸臂剪力墻具有良好的延性,就要充分發(fā)揮剪力墻中延性鋼筋的抗拉作用,使剪力墻的塑性鉸有足夠的轉(zhuǎn)動能力。 可從以下幾個方面全面考慮。

        3.1 減小截面受壓高度或增加混凝土極限壓應(yīng)變

        在彎曲破壞條件下,影響剪力墻延性的因素是相對受壓區(qū)高度,減小截面受壓區(qū)高度或增大混凝土極限壓應(yīng)變,均能增加截面的極限曲率,從而提高剪力墻的延性。 其具體方法為:

        (1)在墻肢兩端設(shè)置暗柱或端柱。暗柱或端柱內(nèi)箍筋可以約束混凝土, 提高混凝土極限壓應(yīng)變εcu。端柱形成的邊框還能阻止剪切裂縫迅速貫通全墻,對抗震性能很有利。在腹板混凝土酥裂后,端柱仍可抗彎剪,剪力墻不致倒塌。 試驗表明,在周期反復(fù)荷載作用下, 設(shè)有暗柱的剪力墻比不設(shè)暗柱的剪力墻多消耗地震能量23%左右。

        當(dāng)墻肢截面的曲率延性系數(shù)不能滿足抗震要求時,還應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,增大墻肢邊緣混凝土的極限壓應(yīng)變。

        (2)墻肢端部設(shè)置鋼骨。 試驗表明,壓彎破壞的無邊框鋼骨混凝土剪力墻在達(dá)到最大荷載時, 端部鋼骨均屈服。 鋼骨屈服后,周圍混凝土剝落,產(chǎn)生剪切滑移破壞或腹板剪壓破壞。設(shè)置鋼骨暗柱,且鋼骨強軸與墻肢長方向平行,可以提高剪力墻平面外剛度,防止平面外錯斷破壞,提高剪力墻的延性。

        3.2 提高塑性鉸區(qū)的變形能力

        塑性鉸的位置可以通過配筋設(shè)計加以控制,但由于剪力墻底截面彎矩和剪力均最大, 塑性鉸通常在底部截面出現(xiàn)。 故應(yīng)使剪力墻的塑性鉸限制在底部加強區(qū),通過抗震措施提高變形能力,以增加剪力墻的延性。 塑性鉸的長度一般為0.3~0.8 倍墻肢截面長。 適當(dāng)提高塑性鉸范圍及其以上相鄰范圍的承載力、加強抗震構(gòu)造措施,對于提高剪力墻的抗震延性非常有用。

        3.2.1 合理確定底部加強區(qū)高度

        剪力墻的底部加強部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍。 一般剪力墻結(jié)構(gòu)的底部加強部位高度可取墻肢總高度的1/8 和底部兩層二者的較大值。

        3.2.2 提高底部加強區(qū)抗剪能力

        對底部加強區(qū)的剪力設(shè)計值適當(dāng)放大,以求墻肢的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲時實際達(dá)到的剪力。應(yīng)當(dāng)注意, 規(guī)范規(guī)定的放大系數(shù)是以超配鋼筋不超過計算配筋10%為前提的, 在放大剪力的同時,不能隨意增加受彎承載力。

        3.3 防止剪切破壞

        在塑性鉸區(qū),首先必須按強剪弱彎的原則設(shè)計,用截面屈服時的剪力進行抗剪驗算, 保證在抗彎縱筋屈服前墻體不被剪壞。 其次要嚴(yán)格控制剪壓比和墻分布筋數(shù)量,防止腹板混凝土剪切破壞。剪拉破壞屬于脆性破壞,可以通過配置水平和豎向分布鋼筋防止。斜壓破壞可通過限制受剪截面的剪壓比避免。

        剪壓破壞是最常見的剪切破壞,其過程為:墻肢在水平和豎向力作用下,出現(xiàn)水平裂縫或細(xì)的傾斜裂縫,隨著水平力的增大,出現(xiàn)一條逐漸延伸的主要斜裂縫,從而引起混凝土受壓區(qū)減小。 斜裂縫盡端的受壓混凝土在剪壓復(fù)合應(yīng)力作用下被破壞,水平鋼筋屈服。 應(yīng)通過加強配筋構(gòu)造來避免這種情況發(fā)生。

        3.4 防止施工縫處滑移破壞

        剪力墻施工均存在水平施工縫,由此形成薄弱部位。 在強烈地震作用下,這些部位可能出現(xiàn)滑移破壞。 這種滑移破壞主要依靠豎向鋼筋和施工縫處摩擦力抵抗,因此,要對剪力墻施工縫處的豎向鋼筋進行驗算。 驗算時可忽略混凝土的作用,考慮軸壓力的摩擦作用和軸拉力的不利影響。 由于施工縫處豎向鋼筋處于復(fù)合受力狀態(tài),應(yīng)對鋼筋設(shè)計強度予以折減。 進行軸向力計算時,受壓時有利,重力荷載的分項系數(shù)取1.0;受拉時不利,取為1.2。

        3.5 分布鋼筋的最小配筋率

        墻肢應(yīng)配置分布鋼筋。 分布鋼筋具有抗彎、抗剪、減少收縮裂縫等作用。 豎向分布鋼筋過少、墻肢端部縱向鋼筋屈服時,裂縫寬度大。 橫向分布鋼筋過少時,斜裂縫一旦出現(xiàn)就會發(fā)展成一條主要斜裂縫,使墻肢分為兩半。 豎向分布鋼筋也起到限制斜裂縫開裂的作用。

        4 結(jié)語

        針對懸臂剪力墻的受力特點和材料性質(zhì), 選用合適的計算方法,可以保證剪力墻有足夠的承載力。根據(jù)剪力墻的動力特性和地震作用的特點, 采取相應(yīng)的措施,并加強配筋構(gòu)造,可以實現(xiàn)剪力墻的良好延性性能。

        [1] 方鄂華. 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2004.

        [2] JGJ 3-2002、J 186-2002,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

        [3] GB 50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

        [4] GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

        [5] GB 50011-2001,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

        [6] 張維斌. 多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計釋疑及工程實例[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

        [7] 李國勝. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計禁忌及實例[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006.

        [8] 高立人,方鄂華,錢稼茹. 高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計[M].北京:中國計劃出版社,2005.

        猜你喜歡
        墻肢延性懸臂
        遠(yuǎn)場地震作用下累積延性比譜的建立
        聯(lián)肢剪力墻墻肢附加軸力計算方法及其影響分析
        懸臂式硫化罐的開發(fā)設(shè)計
        淺談剪力墻肢的抗震設(shè)計
        江西建材(2018年3期)2018-02-16 10:30:50
        連梁剛度對不等肢剪力墻剛度的影響研究
        福建建筑(2017年12期)2017-12-14 06:37:28
        當(dāng)液壓遇上懸臂云臺 捷信GHFG1液壓懸臂云臺試用
        探討掛籃懸臂灌注連梁的施工
        矩形鋼管截面延性等級和板件寬厚比相關(guān)關(guān)系
        LF爐懸臂爐蓋防傾覆結(jié)構(gòu)
        B和Ti對TWIP鋼熱延性的影響
        汽車文摘(2015年8期)2015-12-15 03:54:08
        日本女优久久精品久久| 免费AV一区二区三区无码| 精品国免费一区二区三区| 日本女同视频一区二区三区| 国产99久久久国产精品~~牛| 国产精品自在线拍国产| 亚洲午夜无码久久yy6080| 精品国产三级国产av| 久久精品中文字幕女同免费| 天天色影网| 亚洲国产精品久久久久久网站 | 久久人人爽天天玩人人妻精品| 正在播放淫亚洲| 国产黄色一区二区三区,| 亚洲第一狼人天堂网亚洲av| 久久人人妻人人做人人爽| 九一成人AV无码一区二区三区| 亚洲人成精品久久熟女| 99久久亚洲精品日本无码| 学生妹亚洲一区二区| 国产一区二区三区视频大全| 亚洲乱码av乱码国产精品| 男女上下猛烈啪啪免费看| 成年女人A级毛片免| 亚洲精品久久麻豆蜜桃| 丰满少妇弄高潮了www| 国农村精品国产自线拍| 在线不卡中文字幕福利| 国产一区二区三区天堂| 天堂国精产品2023年| 亚洲无码夜夜操| 亚洲捆绑女优一区二区三区| 亚洲av无码精品国产成人| 久久国产A√无码专区亚洲| 国产精品一区二区三区黄片视频| 丰满女人猛烈进入视频免费网站| 台湾佬自拍偷区亚洲综合| 国产乱子伦视频一区二区三区| 女女同女同一区二区三区| 人妻熟女一区二区三区app下载| 欧美成人中文字幕|