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剪力墙连梁刚度折减
创建者:王龙,编辑者:张志国,最近更新:2017/11/09 21:41:12

问题描述

        《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010》5.2.1 条规定:高层建筑结构地震作用效应计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减。那么,当连梁采用壳单元模拟时,该规定应如何实现呢?

解答

        ETABS 中的壳单元同时具有面内刚度和面外刚度:前者对应内力分量 F11,F22 F12,后者对应内力分量 M11,M22 M12,如下图所示。

        以壳单元模拟的剪力墙连梁,抗弯刚度 EI 和轴向刚度 EA 对应于壳单元的面内刚度 f11 或 f22,抗剪刚度 GAshear 对应于壳单元的面内刚度 f12。其中,f11 或 f22 的选择与壳单元的局部轴方向有关,用户也可以根据需要修改壳单元的局部轴方向。可以看出,如果用户需要折减剪力墙连梁的抗弯刚度或轴向刚度,则指定 f11 或 f22 的修正系数;如需折减连梁的抗剪刚度,则指定 f12 的修正系数。

        默认情况下,剪力墙连梁的局部 1 轴沿水平方向,局部 2 轴沿竖直方向,如下图所示。此时,如需折减连梁的抗弯刚度 EI,则指定 f11 的修正系数;如需折减连梁的抗剪刚度,则指定 f12 的修正系数。事实上,即使同时指定 f11 和 f22 和修正系数,其效果与只修正 f11 并无太大区别。这是因为连梁在高度方向上的拉压变形极小,基本可以忽略。

        《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010》5.2.1 条的条文说明指出:“抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。因此,可以考虑降低连梁刚度”。可以看出,刚度折减的目的是为了减小连梁的弯矩和剪力,故建议对 f11,f22 以及 f12 同时进行折减。

        值得一提的是,上述条文中明确规定“仅在计算地震作用效应时可以对连梁刚度进行折减,对如重力荷载、风荷载作用效应计算不宜考虑连梁刚度折减。”那么,如何在一个计算模型同时考虑连梁刚度折减与否的两种结构分析呢?详见筑信达知识库文档《连梁刚度折减的计算模型》。


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