[发明专利]一种整体装配式剪力墙建筑结构中预制双连梁的设计方法

说明书

本发明公开了一种整体装配式剪力墙建筑结构中预制双连梁的设计方法，包括建立单连梁分析模型；区分现浇连梁和预制双连梁，所述预制双连梁具有上连梁、下连梁以及与上连梁和下连梁端部相连接的现浇连接区域，该现浇连接区域与剪力墙的墙体相连接；设置预制双连梁的抗弯刚度折减系数；将得到的预制双连梁代入单连梁分析模型中，将对应处的单连梁置换成双连梁，得到双连梁计算模型，对双连梁计算模型进行结构设计计算，得到预制双连梁的结构和配筋结果，计算得出预制双连梁的配筋面积；结合得到的预制双连梁的配筋面积和预制双连梁的构造，选取预制双连梁的实际配筋；根据预制双连梁的结构以及实际配筋，绘制施工图，完成预制双连梁的设计。

技术领域

本发明涉及一种建筑结构的设计方法，具体是指一种整体装配式剪力墙建筑结构中预制双连梁的设计方法。

背景技术

装配式剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖组成，用于承受竖向荷载和水平荷载的空间结构，是高层建筑中常用的结构形式。合理设计的钢筋混凝土剪力结构的抗侧移和抗扭刚度大，在水平荷载作用下，侧向位移较小，具有良好的抗震和抗风性能。剪力墙结构在水平荷载作用下侧向变形的特征为弯曲型，即下部结构的层间变形较小，越往上部层间变形越大。装配式剪力墙与现浇剪力墙不同点在于隔墙的刚度对结构的整体刚度贡献，装配式剪力墙常见的隔墙构造形式有无分缝隔墙，底横缝隔墙，底横缝+侧竖缝隔墙，而不同的隔墙构造形式对结构的整体刚度贡献不同，其中无分缝隔墙对结构整体刚度贡献最大，底横缝+侧竖缝隔墙对结构整体刚度贡献最小。

在正常的使用荷载和风荷载作用下，结构应该处于弹性工作状态，连梁不应该产生塑性铰。而在小震作用下，连梁允许出现裂缝，但承载力满足要求，在中震作用下连梁允许出现抗弯屈服，但抗剪不屈服，在大震作用下，连梁允许出现破坏，但需要有一定的延性，属于延性破坏。一般情况下，连梁的跨高比越小，则连梁的线刚度越大，连梁的内力和配筋也会越大，容易造成连梁的配筋超过了规范的最大配筋率，或者连梁截面验算不满足要求，从而导致连梁破坏时出现脆性破坏，由于脆性破坏在破坏前无明显变形或其它预兆，危害较大，是设计师需要避免的破坏形式。因此如何保证连梁具有较高的耗能能力，以及较好的延性，是结构性能设计中必须要虑的重要问题。

采用预制耗能连梁设计方法进行高层剪力墙结构抗震性能化设计，可有效的减小连梁内力和配筋，并且由于预制耗能连梁具有较好的延性，使整体结构具有很好的耗能能力，降低了结构在地震作用下的响应，从而提高结构的抗震性能，保证了结构具有足够的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种整体装配式剪力墙建筑结构中预制双连梁的设计方法，该设计方法适用于结构整体刚度和连梁刚度较大的情况，通过减小连梁刚度和结构刚度，从而减小结构的地震力，进而节省了结构的材料用量。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种整体装配式剪力墙建筑结构中预制双连梁的设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤(1)：建立整体装配式剪力墙建筑结构中单连梁分析模型，根据建筑结构的立面和平面拆分要求，采用现有的有限元计算方法，对单连梁分析模型进行结构设计计算，确定梁高度和梁长度，对跨高比小于5的梁定义为连梁；

步骤(2)：根据步骤(1)确定的连梁，通过对连梁位置的分析，进一步区分现浇连梁和预制双连梁，其中，电梯和楼梯位置的连梁为现浇连梁，其它位置的连梁为预制双连梁，所述预制双连梁具有上连梁、下连梁以及与上连梁和下连梁端部相连接的现浇连接区域，该现浇连接区域与剪力墙的墙体相连接；

步骤(3)：根据步骤(2)确定的预制双连梁，设置预制双连梁的抗弯刚度折减系数，取整体装配式剪力墙建筑结构中单连梁的抗弯刚度折减系数为η，则预制双连梁的抗弯刚度折减系数为0.76η；