中华钢结构论坛 China Structure Forum                                              XinY structural consultants ltd

 
梁柱刚度比之框架作用与强柱弱梁
hu1201






积分 34
帖子 39
2011-4-4 13:55    顶部


最近在看林同炎老先生的《结构概念与体系》中的第三章第四节框架式空间结构部分,其中提到:在真正的框架结构中,框架作用程度主要由梁柱刚度比决定的。如果单柱刚度比梁刚度大,则大部分倾覆力矩将由每个柱的抗弯作用来承担。如果梁的刚度更大些,则柱内的弯矩要减小,而成对轴力将分担大部分倾覆力矩,这样,抗弯作用将由独立的柱受弯转为整个框架受弯,独立柱的抗弯力臂很小,而成对柱形成的框架力臂则很大,这就要求柱子之间的梁要相对地比较刚劲才行。当梁与柱刚度比为大于4:1时,可认为完全框架作用。
附图是对安全框架作用的解释

仔细推敲,确实如此!但却很容易让人想起之前在抗震理论中学到的“强柱弱梁”的梁铰机制,这样一来,二者相矛盾。这该怎么解释?而在实际的结构设计中如何处理两者的关系?难道是我对完全框架作用与强柱弱梁两者的概念理解不够吗?不知道各位有没有跟我同样的困惑?

hu1201 修改于2011-04-04 14:05
建筑大师






积分 728
帖子 403
2011-4-4 17:00    顶部
强度比、刚度比是两个概念
hu1201






积分 34
帖子 39
2011-4-6 02:58    顶部
首先谢谢你的回帖和解答,你的意思是说,强柱弱梁指的是强度(承载力),不知我可否这样理解?那么林老先生提到的在方案设计中增大梁的刚度,是否会与“弱梁”矛盾?强柱弱梁指的仅仅是承载力吗?如果这是对矛盾,那么在实际工程设计中如何处理这样的矛盾呢?
建筑大师






积分 728
帖子 403
2011-4-6 09:31    顶部
两个指标控制的目的不同,强度比为了实现“梁铰”机制,刚度比为了实现所谓的完全框架。

两者确实有效果相逆的地方,找到一个合适的值还需要进一步研究。目前在刚度比不变的情况下,适当加大柱的钢筋,或者对节点位置的梁、柱、板的节点构造做些处理,都是可行的方法。

目前已经有人在做刚度比与强度比的相互影响方面的研究,相信年内会有很多相关论文出现。

我个人认为:
1. "梁铰"机制并不是指柱上不能出现铰,从结构整体的三水准要求来看,是允许部分柱出现铰的,关键在于一层中竖向构件的允许出铰比率的控制,只要能满足三水准要求即可。
2. 所以对关键构件控制强度比,对结构整体控制能实现完全框架的刚度比,应该是一个设计方向。

个人愚见。。。
bigben






积分 88
帖子 84
2011-4-6 17:12    顶部
强柱弱梁,指的是设计中的安全富余,简而言之就是配筋量,而不是截面大小;目的是让塑性铰先出现在梁端。
梁柱刚度比,则是通过调整构件刚度,调节节点受力中的弯矩分配,使得柱中能够出现反弯点,符合水平荷载下框架结构理想的受力状态。
两个概念,还是有相通之处的,目的都是让框架中的梁比较多地参与水平力下的框架应力和变形,从而提高结构的延性。
bigben 修改于2011-04-06 17:19
hu1201






积分 34
帖子 39
2011-4-6 22:02    顶部
谈到刚度比与强度比的问题,不由得让我想起以前有网友提到过的结构配筋对刚度的影响问题,不知各位在实际工程结构计算中,是否考虑结构配筋对刚度的影响问题?如果考虑,怎么去考虑?
hu1201






积分 34
帖子 39
2011-4-6 22:08    顶部
还有,我在理解“强柱弱梁”是否可以这样理解:在完成基本的梁柱配筋(按照实际荷载荷载配筋)后,再将柱子中的配筋量适当增加或构造配筋?而“强柱弱梁”就体现在后期柱子中的配筋量增加或者构造配筋上,而不是指柱子的强度一定要比梁大?
hu1201 修改于2011-04-06 22:16
hu1201






积分 34
帖子 39
2011-4-6 22:15    顶部
0 分
再者,针对林老提的完全框架作用,梁柱刚度比理想的为4:1。想问下这个概念在实际工程中如何体现出来?实际工程中都是柱比梁的刚度大(不考虑配筋影响,从截面就可以看出来)。
lkp117






积分 0
帖子 1
2011-4-7 17:26    顶部
0 分
林老提的刚度比应该是线刚度比吧,实际上很难达到4:1,通常在1:1到4:1之间。个人愚见,
hu1201






积分 34
帖子 39
2011-4-7 21:56    顶部
0 分
希望有更多的网友关注此贴,本人已将此问题的最新观点梳理在我的个人博客:http://www.guyue-structure.com/?p=277希望有兴趣的网友可以去看看。
hu1201 修改于2011-04-08 19:40
zjykhj_1974






积分 695
帖子 492
2011-4-7 22:00    QQ 顶部
我也认为应该是线刚度比,关键是,梁柱线刚度比值比较大的情况下,意味着梁的截面一般比柱相对要高,在受弯的情况下,截面的内力臂也就大,那么如果要做到强柱弱梁,柱的配筋就需要更大。

梁柱线刚度比大并不意味着强梁弱柱,但做成强柱弱梁应该就更不容易了吧。



伪劣一级货
ddin23






积分 13
帖子 10
2011-11-17 15:08    顶部
最近也在研究《结构概念和体系》,同有这个问题,实际工程中应该说多数做不到梁柱线刚度比大于4:1,往往是柱子的线刚度要大于梁的线刚度,如此说来,实际框架结构无法实现完全框架作用,甚至根本不能称之为框架。那么在实际工程中是否有必要做出4:1的保证?
根据一般工程都是梁跨大于层高,如若保证梁柱线刚度比为4:1,则梁的截面会很大,强柱弱梁虽说是强度方面的保证,加大柱顶的弯矩值,但似乎以一般工程都是柱子截面几何刚度要大于等于梁截面的刚度。这方面我觉得也有一定的矛盾。
还有,楼主的网址打不开,不知道为什么,想研究下,望赐教
wjgtl






积分 108
帖子 72
2011-11-17 21:48    顶部
本人的一点愚见,林老提到的梁柱刚度比大于4完全框架作用,本人理解林老是在告诉我们这样的一个概念,梁柱的相对刚度比控制整个结构的整体刚度。而林老在后面的章节也同样说刚度大的结构抗震不利,而有利于抗风,这又是另外一个概念。林老的美洲银行连梁的刚度大能提高整个结构的刚度,但是林老在连梁的跨中开了个很大的洞口,削弱连梁的刚度,有意识的让它在大震时先破坏,应该给我们一个很好的抗震概念。根据实际情况决定采用哪种概念,而不能用一个概念放之四海皆可能这也是不现实的。
fazing






积分 241
帖子 218
2014-5-19 22:28    顶部
梁与柱刚度比,是一个相互约束的问题。  分析竖向荷载与水平荷载应该分开来看。当分析水平荷载时,主是考虑梁对柱的约束,当梁刚度比较大时,框架作用比较大,就是柱存在反弯点,而且反弯点靠近中点,柱的弯矩较小,相应柱的轴力较大;而当分析竖向荷载时,考虑的是柱对梁的约束,当柱相对梁的刚度比较大时,梁端弯矩较,相应梁跨中的弯矩较小。
梁柱






积分 1160
帖子 569
2015-12-1 09:10    顶部
梁柱的刚度比小于10时,说明框架作用较强,梁柱连接接近刚接,梁柱的刚度比大于10时,梁柱连接接近铰接。刚度比大小决定着节点处梁柱承载力分配,铰接时梁弯矩为0,刚接时最大。
 


上海市通信管理局
沪ICP备020910
联系我们 版权声明 发帖规则 论坛制度 关于我们
版权所有.中华钢结构论坛.永久保留所有权利

[Processing Time] User:0.28, System:0.03, Children of user:0, Children of system:0