装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计分析

沈世鑫

【摘要】由于在利用原有方法进行装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计时存在一定问题，本文提出一种新的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法，通过对比实验验证，该方法在跨度为0.9m～2.9m范围内，连梁抗弯刚度大于原有方法，实现了刚度性能提升。

【关键词】装配式建筑;混凝土剪力墙;连梁设计;轴向力弯矩;三角形荷载

在装配式建筑中，特别是高层与超高层建筑中，应用混凝土剪力墙越来越普遍[1]。而连梁是装配式建筑混凝土剪力墙中的重要耗能构件，连梁设计是否合理，对装配式建筑的整体抗震性能造成直接影响[2]。作为装配式建筑混凝土剪力墙的第一道耗能抗震防线，连梁的设计通常需要遵循大震不倒、中震可修、小震彈性的原则，在发生地震时，连梁的梁端会有塑性铰出现，对地震能量进行耗散，以避免过早发生墙肢的破坏[3]。由于在利用传统方法进行装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计时存在一定问题，本文提出一种新的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法。

1.设计装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法

1.1配筋设计

首先计算装配式建筑混凝土剪力墙连梁的配箍特征值。计算步骤具体如下：

获取装配式建筑混凝土剪力墙连梁的结构整体系数;计算最大延性需求处的位置，如下式所示：

根据计算得出的线刚度确定阻尼器的布设刚度与数量对软钢阻尼器进行布设。

1.4连梁设计

最后采取双连梁结构，在连梁跨上布设材料为素混凝土且能够把水平通缝分开变成两部分的“连接键”，设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁具体如图1所示。

2.实验研究

2.1实验设计

为验证设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的性能，对其进行实验验证。实验中的装配式建筑混凝土剪力墙为一个住宅建筑的剪力墙，其设计的建筑抗震类别是丙类、建筑使用年限是五十年。该建筑的设计数据具体如下：主体结构长度23.6m，主体结构宽度17.35m，结构层高2.9m，层高16，主体结构高度46.4m，抗震烈度Ⅶ度。

该建筑结构的箍筋牌号是BHR300、受力钢筋牌号是BHR400。利用设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法针对该建筑混凝土剪力墙进行连梁设计。获取跨度为0.9m～2.9m范围内的连梁抗弯刚度数据作为本次实验的实验数据。为避免实验结果过于单一、缺乏对比性，将两种原有的设计方法作为对比方法进行对比实验，分别为基于位移滞回模型、基于有限元分析的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法。利用这两种方法进行实验装配式建筑混凝土剪力墙的连梁设计，获取跨度为0.9m-2.9m范围内的连梁抗弯刚度数据作为本次实验中的对比数据。比较几种实验方法的连梁抗弯刚实验度数据。

2.2实验结果分析

在跨度为0.9m～1.9m范围内，设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法与基于位移滞回模型、基于有限元分析的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的连梁抗弯刚度实验对比。

在跨度为0.9m～1.9m范围内，设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的连梁抗弯刚度大于基于位移滞回模型、基于有限元分析的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的连梁抗弯刚度。

在跨度为1.9m～2.9m范围内，设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法与基于位移滞回模型、基于有限元分析的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的连梁抗弯刚度实验对比数据具体如表1所示。

根据表1的连梁抗弯刚度实验对比数据可知，在跨度为1.9m～2.9m范围内，设计的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的连梁抗弯刚度大于基于位移滞回模型、基于有限元分析的装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法的连梁抗弯刚度。

3.结束语

装配式建筑混凝土剪力墙连梁设计方法实现了连梁抗弯刚度的提升，对于装配式建筑抗震性能的提升有很大意义。

参考文献

[1]陈培良，蔡磊，刘亚男等. 新型螺栓连接装配式混凝土剪力墙体系设计与建造技术[J]. 施工技术，2018，47（12）：21-24.

[2]焦安亮， 张中善， 郜玉芬等. JGJ/T 430-2018《装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构技术标准》编制说明[J]. 工业建筑，2018，48（12）：146-152.

[3]种迅，张蓝方，万金亮等. 两层带开洞预制剪力墙抗震性能试验研究与数值模拟分析[J]. 工程力学，2019，36（5）：176-183.

（作者单位：青海民族大学土木与交通工程学院）

【中图分类号】TU528.7

【文献标识码】A

【文章编号】1671-3362（2020）09-0062-02