1、现浇楼板对框架结构的抗震性能影响分析摘要：目前，钢混框架结构是工业和民用建筑中最常用的一种结构形式，其抗震性能越来越被人们所重视。我国的规范对框架结构在设计上是“强柱弱梁” ，然而从大量的震害资料中来看，其实框架并没有达到规范中的“强柱弱梁”的要求。 “强柱弱梁”屈服机制是框架结构的抗震设计原则，但由于现浇楼板等因素的影响， “强柱弱梁”屈服机制变得十分困难。现浇楼板对框架结构的影响是一个值得研究的问题。 关键字：现浇楼板；框架结构；抗震性能 中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号： 在现浇钢混框架结构中，其自身侧向刚度不大，而地震作用引起的侧向位移非常大，为了实现框架结构具
2、有良好的抗震性能，需要一个合理的抗震措施，其中， “强柱弱梁”就是框架结构抗震设计中最不能忽视重要措施之一。 1 现浇楼板对钢筋混凝土框架结构影响概述 在现浇混凝土框架结构中，楼板一般与梁柱现浇，从而从空间上形成一个整体，梁柱板在一起协调作用，一起工作的能力较强，可以有效地提高框架梁的抗弯承载力和抗弯刚度。根据现浇楼板的一些作用可知，现浇板能从以下两方面来提高梁的抗弯刚度以及抗弯承载力： (1)梁端承受正弯矩时，楼板和框架梁共同组成 T 型截面，可增加框架梁的受压区宽度，从而增加梁端抗弯承载力和抗弯刚度。 (2)梁端承受负弯矩时，楼板内配筋相当于增加了框架梁的负弯矩筋，这将会显著增强框架梁的抗
3、负弯矩承载力。 2 现浇楼板对框架结构的抗震性能影响分析 2.1 现?楼板对框架梁刚度的影响 现浇楼板和梁整浇在一起，形成空间体系共同工作。当梁承受正弯矩时，一部分楼板就相当于梁的翼缘，承受纵向压力，此时梁为具有翼缘受压的 T 形截面；当梁承受负弯矩时，则变为翼缘受拉的 T 形截面。即现浇楼板增大了框架梁的刚度。当框架梁截面受力产生裂缝后，梁截面的刚度会沿梁长发生变化。要精确地确定梁截面的惯性矩，并考虑它沿梁长变化所引起的影响，这是一个非常复杂的问题，为了简化计算，一般忽略刚度沿梁长的变化，但假定梁截面的惯性矩沿梁长不变。 在现浇钢筋混凝土框架结构的设计中，通常通过调整框架梁的截面惯性矩来反映
4、楼板对梁刚度增大的影响。 高层建筑混凝土结构技术规程中规定， “在结构内力与位移计算中，现浇楼面和整体装配式楼面中梁的刚度可考虑缘的作用予以增大。楼面梁刚度的增大系数可根据翼缘情况取为 1.32.0。对于无对于无现浇面层的装配式结构，可不考虑楼面翼缘的作用” 。一般对于两侧都有现浇楼板的架梁的刚度增大系数取 2.0，一边有现浇楼板的框架梁的刚度增大系数取 1.5。 2.2 现?楼板对多维地震的影响 当发生地震时，地面的运动是随机的，可在任意一个方向，但是现行抗震设计的方法是：仅考虑作用在结构两个主轴方向的地震荷载，并且一次只考虑作用在一个方向上，然而实际上以一个角度作用的地震荷载会在房屋结构中
5、引起非常严重的情况。柱子的双向受弯可降低其抗弯强度，而由于梁作用在柱子的力是增大的，这将可能会致使框架柱先在梁出现塑性铰，导致“强梁弱柱” 。同时作用在框架柱的剪比框架体系在一个方向屈服时要大很多，这个相当大的剪力由沿着斜向承载的截面来抵抗，然而在这方面的研究却非常少。 2.3 现浇板对框架梁受弯承载力的影响 目前，混凝土框架结构基本上都是采用的现浇板，现浇楼板与框架梁整体浇筑，一同工作能力强，能显著增加框架梁的抗弯刚度和承载能力。这是因为: 楼板作为框架梁的翼缘，梁的抗弯刚度有所提高，这也使楼板内的钢筋变相增加了框架梁的负弯矩筋，因此将会明显提高框架梁抵抗负弯矩承载力。 梁在承受负弯矩时，由
6、于楼板和梁一起现浇，楼板内和梁平行的部分纵向钢筋将与梁上部钢筋共同承受拉力，这部分拉力将通过翼缘的剪应变由翼缘传入梁肋部，这将会提高框架梁的受弯承载力。钢筋到梁的横向距离将会影响楼板内钢筋参与受弯的程度，若受弯的程度越大，其离梁的距离就越近。所以，在负弯矩区假设一个有效翼缘宽度，同时假设这个宽度的范围内和梁平行的板面钢筋的应变都等于框架梁纵筋的应变。这样就可以依照有效宽度范围内板面钢筋和主梁纵筋承受拉力之和等于对梁受力有影响范围内的板面钢筋和主梁纵筋承受拉力之和的等效原则，就能计算出梁端截面的有效翼缘的宽度。现浇楼板对框架结构实现“强柱弱梁”的前提条件就是确定负弯矩有效翼缘宽度。 3 加强框架
7、柱的抗震措施 3.1 提高框架柱的延性 从我国的几次大震中(如汶川地震)可看出，底层柱端混凝土剥落、压碎、箍筋松开散落、柱纵筋压曲是框架主要的震害，从而导致了房屋整体或局部单元倒塌以及房屋倾斜等被破坏。地震有偶然性和随机性以及复杂性等特点，就算在计算上可以保证实现梁铰机制破坏，但还是需采取有力的抗震措施，增强框架的延性。在防震的工作中，除了我国规范中规定的一些抗震措施外，我们还要进一步地加强和完善加强柱轴压比的控制，提高框架柱加密攻、节点的配箍率，降低柱箍筋最大间距和提高柱箍筋最小直径的限制，框架柱加密区采用连续箍或焊接封闭箍等。3.2 加强框架承载力 框架梁的变形增大会让楼板的有效翼缘宽度也
8、跟着增大，而钢筋离开梁肋距离的增大会使板筋参与受弯的程度减小。有效翼缘宽度受众多的因素影响，如节点类型、楼板配筋量、直交梁刚度、边界条件、板厚与梁高比以及板的钢筋分布等。目前研究者们对于楼板影响范围的确定还没有取得一致意见，需进一步深入探讨。 本文认为，首先要计算梁截面抗弯承载力时，可不必考虑楼板翼缘，以提高柱梁抗弯承载力比取值来代替，以间接考虑楼板的贡献。其次维持现行规定的柱梁抗弯承载力比取值，但在计算框架梁抗弯承载力时，可将楼板所提供的有效抗弯能力折算成一定范围内的板完全参与框架梁受弯，将框架梁等效为 T 型或者 型梁计算其受弯承载力。 4 结语 混凝土框架结构“强柱弱梁”的实现受现浇楼板的配筋的影响，在结构设计时，不可忽视现浇楼板内与梁肋平行的钢筋。 “强柱弱梁”实现还受很多因素的影响，我们需要综合考虑各种可能的因素，选择合理的计算和设计方法，还要在实际工程中不断地补充和完善。 参考文献： 1 陈仁朝.框架结构抗震设计相关问题的探讨J.科技资讯.2010(34) 2 陈阳,吕峰.浅议混凝土框架设计中“强柱弱梁“的实现J.林业科技情报.2010(01)
