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一端为柱一端为梁的框架梁对结构体系的分析影响【摘要】近年实际工程中特别是住宅出现了很多框架梁一端为柱一端为梁的情况本文主要以实际工程为例结合计算软件分析框架梁中一端为柱一端为梁的情况对整体结构的影响并对此给出建议。【关键词】框架梁；一端为柱一端为梁；结构体系引言随着人们对住宅产品的要求越来越高户型的变化对结构布置甚至结构体系的要求也越来越高。同时开发商对结构的经济造价也提出了较高的要求。在这样背景下结构布置中难免出现了个别框架梁一端为柱（墙）一端为梁的情况。本文以实际工程为例分析这种情况对整体结构的影响。1.工程简介：实际工程为多层住宅建筑高度20.9米7层。抗震设防类别丙类抗震设防烈度为7度设计基本加速度为0.15g设计地震分组为第一组场地土类别II类。50年重现期风荷载0.45kN/m2基本雪压0.35kN/m2。图1.结构标准层平面布置图结构设计考虑建筑布置及造价采用异形柱框剪结构在结合建筑布置中则出现框架梁一端为柱一端为梁的情况如图1结构标准层平面布置图中在建筑1-C轴、1-D轴X向框架梁框架梁属于一端为柱一端为梁情况1-27轴、1-37轴、1-28轴、1-36轴Y向也属于一端为柱一端为梁情况。2.计算软件选择及模型验证：对于一端为柱一端为梁的框架梁直接影响的就是结构框架不能形成有效的抗侧力体系。结构计算软件能不能准确反映出一端为柱一端为梁的对结构刚度带来的影响至关重要。分析验证计算软件采用PKPM-SATWE以单层框架的结构为例。结构布置图详图3。图2.计算对比模型结构布置图（左为框架一右为框架二）图2中框架一为梁柱对齐框架结构框架二则模拟一端为梁一端为柱的情况。计算分析主要参数框架一前三周期为0.6561（X）、0.6561（Y）、0.6242（扭转）地震力作用下Y向最大层间位移角1/1996；框架二前三周期为0.8255（Y）、0.6516（X）、0.5965（扭转）地震力作用下Y向最大层间位移角1/1228。由数值可以看出当改变框架位置产生一端为梁一端为柱情况后从地震力作用下最大值层间位移角可以看出框架二的Y向的刚度大幅降低只有框架一的62%且框架二的第一周期为Y向的平动周期值较大也意味着Y向刚度减小。由此可看出PKPM-SATWE计算软件对于框架一端为梁一端为柱的情况可以准确的计算出其理论刚度；计算结果指标能准确反应结构布置的实际情况。3.国家规范对结构体系的基本要求：一端为柱一端为梁的框架梁对结构刚度布置、有效传递水平力均较差并间接影响结构体系。在全国民用建筑工程设计技术措施[1]（结构部分）针对于结构体系有如下要求及描述：（摘录）1.应能制定出明确的、当前计算手段能解决的平面或空间计算简图。2.应具有合理的、直接的或基本直接的传力途径。3.应具有足够的侧向刚度、较强的水平承载力、良好的变形能力、能吸收和耗散较多的地震输入能量。逐条对应以上要求对于存在一端为柱一端为梁的结构体系来说要做到以下几点：1.所采用的计算软件应能分析清楚一端为柱一端为梁对结构体系带来的影响。2.结构平面布置中应沿建筑周边外墙、楼梯间等重要区域设置一一对应的墙柱形成主要、直接的传力途径局部由于住宅建筑功能或建筑立面的原因设置了一端为柱一端为梁不能影响整体结构传力。3.保证结构体系中主要的墙柱形成的框架有足够的刚度较强的水平承载力、良好的变形能力。对于一端为柱一端为梁的框架梁应保证在偶遇地震或罕遇地震下当其产生较大的塑性变形刚度退化较大时主要的抗侧力体系仍能有效的工作并完成抗震性能目标。4.实际工程计算分析：计算分析采用PKPM-STAWE结果。针对结构布置是否能有效地传递水平力读取结构标准层（3层位置）Y向地震工况下的框架弯矩图。见图3：图3.结构3层Y向地震工况下框架梁弯矩图可以看出框架中一端为柱一端梁的情况存在但仅是少数位置而且这部分框架所分配的水平地震力不大大部分水平地震力由主要抗侧力单元（即两端均为柱或墙的框架梁）承担。一端为柱一端为梁的框架在承受地震作用下虽能承受一定的水平力但因为其构造特点在偶遇地震或罕遇地震下一端为梁的节点区域并不能形成有效的约束易产生较大的塑性变形刚度退化从而形成塑性铰形成塑性铰后其刚度及传递水平力的性能大为降低。为方便对比验算将原有模型中所有一端为柱一端梁两端均设置为铰接简化模拟可能产生塑性铰引起的刚度退化设置铰接前后整体结构的计算参数结果见表2。由表1可知