求助建筑高手~

我想问一下： 框架结构梁 柱 板的连接方式？ 谢谢

现在的建筑都是现浇,国家现在都有规定像梁拄都必须用现浇````框架结构的梁和柱就不用说了都是用现浇```板都多半是用预制板,比较节约时间`````不过也可以用现浇但基本没人用哈`不经济也不节约时间嘛!````

在大开间住宅建筑中采用轻质墙体的钢筋混凝体异形柱(T形、L形、十形、Z字形)框架结构是增加使用面积、适应功能变化需要的主要途径之一。它与传统结构体系相比,由于肢厚与填充墙基本等厚，解决了普通矩形柱框架结构在房间内露柱造成使用上不便的问题，使用面积相应增加了许多，同时解决了砖混结构超高和大开间要求存在的技术问题，墙体采用轻质保温隔热材料，符合墙体改革方向，近年来受到普遍喜爱并采用。 虽然目前的地方规程[1]对该类结构已有较系统的研究，取得了一系列研究成果。但目前对异形柱框架结构抗震性能问题仍争议较大，规程[1]未对异形柱框架结构在地震作用下产生的柱自生附加扭矩产生的应力作出明确规定，仅从概念上要求结构规则、对称。实际工程中该类结构虽然尚未出现较大的质量事故，但由于该类结构没有经过地震灾害检验，震害资料不足，许多问题还有待探讨，故其抗震性能仍然受到各方质疑，新版的混凝土结构设计规范也没有将其列入其中。 目前通用的计算软件对该结构计算均较粗略。本文试图用几种计算模型来计算同一工程，比较采用不同计算模型的计算结果差异，探讨最为接近真实受力的计算模型，以供工程设计参考。 二、 工程概况 某七度设防地区八层住宅楼，其标准层结构平面布置如图1所示。该工程标准层层高为3.10m，底层为1.0m，填充墙均采用200～250厚加气混凝土砌块。建筑物场地土类别为Ⅱ类场地土。异形柱肢宽为200～250，与墙厚相同，框架梁为200～250×400～500，梁宽与墙肢同宽。 三、 计算模型的选择 现在一般的结构计算程序如TBSA5.0中由于无法直接定义异形柱，故大多数设计人员在设计异形柱框架结构时，大都将异形柱按等面积或等刚度换算成矩形柱计算，或按采用薄壁杆件单元的剪力墙模型进行计算，但这三种计算方法均与异形柱框架结构实际受力情况相差较远，产生的误差无法得知。 在PKPM系列程序[1]中已经加入了异形柱的计算，该程序对异形柱取如图2所示的局部坐标。在计算异形柱的刚度时，以其主形心的主轴坐标为参考点，即要求出异形柱主形心惯性矩，与之相连的梁的刚度也均向异形柱主形心迭加。这样计算得到的结构的刚度较以往用等面积或等刚度换算法精确。 图1标准层结构平面示意图 现对该工程用该程序采用以下几种计算模型进行对比分析： 1、采用TAT程序中"形心长度的梁"模型及"带刚域的梁"模型计算 由于异形柱框架结构是空间工作的结构，不能用平面框架模型来计算分析，故需用TAT来计算。该程序对异形柱取图3计算模型进行分析。 "形心长度的梁"模型即当用户输入异形柱后，如果认为与该异形柱相连的梁与其形心相连，那么在计算此梁时，就以两端异形柱的形心为准，在计算梁刚度时就会以两端形心长度L2为准。 "带刚域的梁"模型即如果异形柱考虑梁的刚域，则按L1来计算梁长刚度，这样梁的计算长度变短，从而提高了结构的刚度。 图2异形柱的局部坐标 图3异形柱结构梁计算长度示意图 2、采用SATWE程序加"刚梁单元"模型计算 由于实际结构中，框架梁并未直接通过异形柱的形心，故我们在SATWE程序中设置了一刚臂单元，该单元无自重，刚度无穷大，让该单元一端通过柱截面形心，而另一端与框架梁相连，结构计算模型如图4所示。这样使得结构传力更加接近实际受力状况。 3、采用SATWE程序中"墙元"模型计算 把异形柱作为剪力墙输入，用SATWE计算。由于SATWE采用空间有限元壳元模型分析，剪力墙存在平面外刚度，较采用薄壁杆件单元的TAT及TBSA精确。但是该模型无法考虑由于剪力墙输入时两方向重合部分带来的计算误差。 图4异形柱框架带刚梁计算示意图 以上四种模型均采用振型分解反应谱法计算，认为楼板在自身平面内刚度无穷大，各层内所有柱均有相同的平动和转动。同时考虑了平扭耦连计算整体结构的扭转效应,这样由于水平合力作用线不经过楼层平面的刚度中心产生而产生的扭矩由各框架水平剪力的合力矩平衡。内力组合的方法均采用完全二次型组合CQC法,结构布置、荷载及各计算参数取值均完全相同。但TAT和SATWE程序均忽略框架柱本身受到的扭矩。 四、 角柱内力 依上所述，"形心长度的梁"与"带刚域的梁"、"刚梁单元"、"空间有限元壳元的剪力墙单元"模型会得到不同的计算结果。 几种不同计算模型得到的最大层间位移均发生在第三层，取第三层的角柱内力进行分析。如表1所示。可以看出，采用SATWE程序加"刚梁单元"的计算模式得出的自振周期最小，水平地震反应最大，角柱内力最大。 表1 计算模型 TAT（形心长度的梁） TAT(带刚域的梁) SATWE(加刚梁单元) SATWE(空间有限元壳元的剪力墙单元) 自振周期T1(S) 1.3089 1.1517 1.1453 1.2435 最大层间位移 1/ 951 1/1082 1/1058 1/1154 Y方向水平地震作用下角柱29第三层的内 力 N(KN) 70.7 74.7 86.3 Vx(KN) 8.5 9.0 10.1 Vy(KN) -13.7 -14.8 -16.9 Mx-top(KN.m) 20.8 22.9 26.2 My-top(KN.m) 12.8 13.7 15.4 五、 剪应力分析 但以上计算模型由于均忽略了柱本身的扭转的影响，故都未能输出在水平地震作用下柱端扭矩及由此产生的剪应力大小。而国家规范及地方规程中均未对L型截面异形柱的受扭计算作出规定，故在此采用有限元程序分析水平剪力作用下柱本身产生的附加扭转作用产生的水平剪应力。 为考虑柱自身扭转影响对柱截面上水平剪应力的作用，取一层柱进行分析，用SAP92程序建立如图5所示的计算模型。边界条件为下端完全固接，上端各节点仅允许水平方向位移和转动，约束竖向变形。高度为标准层层高。该模型与文献[4]中试验模型相似。 水平力大小Fx 和Fy取自SATWE程序加"刚梁单元"计算模型得到的结果。Fx =Vx=10.1KN,Fy=Vy=－16.9K N。水平力作用线认为与框架梁中心线相同，较符合实际受力情况。 计算得到的水平剪应力分别如图6、图7所示。 图5 有限元分析模型 图6 X方向水平剪应力(N/m2) 图7 Y方向水平剪应力(N/m2) 有限元分析结果与按现行规程不考虑柱自身扭转产生的剪应力比较如表2所示。可见L形柱在双向水平力作用下扭转效应明显，产生的最大水平剪应力约为不考虑扭转时的1.5倍左右。 表2 有限元计算最大水平剪应力 V/bh0(h0为验算方向墙肢的有效高度） X方向水平剪应力 1.4×105 (N/m2) 8.5×104(N/m2) Y方向水平剪应力 -2.0×105 (N/m2) -1.4×105 (N/m2) 五、 结果与结论建议 1、以上计算结果显示，不同模型计算结果略有差别。TAT程序的计算模型认为框架梁直接与异形柱形心相连，与实际情况有差别。TAT程序中"形心长度的梁"计算模型自振周期偏小，地震反应相对较小，计算结果偏于不安全。采用壳元的剪力墙单元计算模型无法考虑墙体重叠部分影响产生的误差无法得知，且其输出的结果为每段墙肢的内力，配筋构造为剪力墙的构造，无法应用于工程实际，其周期及层间位移仅能作为设计参考。采用SATWE程序加"刚梁"单元的计算模型得出的自振周期最小，水平地震反应最大。其传力路径也最为接近实际受力情况，建议设计中按此模型计算。 2、由于异形柱框架结构梁柱节点较矩形柱框架结构弱，本文所述的"刚梁"作用，不能仅由梁柱节点提供，柱边楼板也参与了一定的传力作用。文献[3] 以低周反复荷载模拟地震力试验表明：水平荷载作用下，空间框架结构的楼板沿梁边缘较早开裂，破坏时板顶、板底已有明显的通长裂缝，也说明异形柱框架结构梁柱边楼板对节点传力起到一定作用。故建议柱边楼板局部加强，配置一定数量加强筋，以防止柱边楼板开裂，让柱边楼板与梁柱节点共同工作，符合构件节点的破坏不应先于其连接的构件的抗震设计原则。 3、异形柱框架结构楼板在框架整体协同工作中起到的作用较矩形柱框架结构强，故建议采用整体现浇楼面结构，在楼梯间及开较大洞口部位设置矩形柱，角柱为异形柱时角柱边楼板不宜开洞。 4、由于角柱多为L形柱，在单向地震作用下，角柱受到双向水平力的作用，由此产生的剪应力还伴随较明显的附加扭转作用，而L形柱的附加扭矩相对T形及十字形柱明显，故在实际工程设计中对异形柱特别是角柱仅考虑其受剪力作用是偏于不安全的。有限元分析表明其内折角还伴有明显的应力集中现象。故在设计中应适当加强其抗剪及抗扭承载力。建议将L形角柱抗震等级按规范提高一级设计。 5、采用基础隔震技术可以让隔震层消耗大部分地震能量，能将对异形柱框架结构不利的水平地震反应减小60%左右，整个结构的扭转反应降低得更多，这样可以有效减小地震作用下异形柱产生的水平剪力，异形柱自身的附加扭矩也相应减小。此方法从另一个角度来改善该类结构的抗震性能，也是值得探讨的思路之一。

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