問題描述:
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程
JGJ 3-2010》5.2.1 條規(guī)定:高層建筑結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)計(jì)算時(shí),可對剪力墻連梁剛度予以折減。那么,當(dāng)連梁采用殼單元模擬時(shí),該規(guī)定應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)呢?
解答:
ETABS 中的殼單元同時(shí)具有面內(nèi)剛度和面外剛度:前者對應(yīng)內(nèi)力分量 F11,F22 和 F12,后者對應(yīng)內(nèi)力分量 M11,M22 和 M12,如下圖所示。
以殼單元模擬的剪力墻連梁,抗彎剛度 EI 和軸向剛度 EA 對應(yīng)于殼單元的面內(nèi)剛度 f11 或 f22,抗剪剛度 GAshear 對應(yīng)于殼單元的面內(nèi)剛度
f12。其中,f11 或 f22 的選擇與殼單元的局部軸方向有關(guān),用戶也可以根據(jù)需要修改殼單元的局部軸方向。可以看出,如果用戶需要折減剪力墻連梁的抗彎剛度或軸向剛度,則指定
f11 或 f22 的修正系數(shù);如需折減連梁的抗剪剛度,則指定 f12 的修正系數(shù)。
默認(rèn)情況下,剪力墻連梁的局部 1 軸沿水平方向,局部 2 軸沿豎直方向,如下圖所示。此時(shí),如需折減連梁的抗彎剛度 EI,則指定 f11 的修正系數(shù);如需折減連梁的抗剪剛度,則指定 f12 的修正系數(shù)。事實(shí)上,即使同時(shí)指定 f11 和 f22 和修正系數(shù),其效果與只修正 f11
并無太大區(qū)別。這是因?yàn)檫B梁在高度方向上的拉壓變形極小,基本可以忽略。
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 3-2010》5.2.1
條的條文說明指出:“抗震設(shè)計(jì)的框架-剪力墻或剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁剛度相對墻體較小,而承受的彎矩和剪力很大,配筋設(shè)計(jì)困難。因此,可以考慮降低連梁剛度”。可以看出,剛度折減的目的是為了減小連梁的彎矩和剪力,故建議對
f11,f22 以及 f12 同時(shí)進(jìn)行折減。
值得一提的是,上述條文中明確規(guī)定“僅在計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí)可以對連梁剛度進(jìn)行折減,對如重力荷載、風(fēng)荷載作用效應(yīng)計(jì)算不宜考慮連梁剛度折減。”那么,如何在一個(gè)計(jì)算模型同時(shí)考慮連梁剛度折減與否的兩種結(jié)構(gòu)分析呢?詳見筑信達(dá)知識庫文檔《連梁剛度折減的計(jì)算模型》。