[發明專利]小偏心受拉混凝土剪力墻中震可修驗算方法

在審

• 申請號: 201811478672.8
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109815436A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 田淑明
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及小偏心受拉鋼筋混凝土、型鋼混凝土或鋼板混凝土剪力墻中震可修驗算方法，用于解決高層結構中墻肢名義應力和最大裂縫寬度控制的技術問題。技術方案是：先將墻肢名義拉應力和名義剪應力標準值線性疊加為名義組合應力標準值，與混凝土抗拉強度標準值做比較，并確定名義拉應力項系數；其次，根據名義組合應力公式驗算，且當名義拉應力標準值不大于對應數值時，可不配置型鋼或鋼板；再次，控制混凝土墻肢中鋼筋(含型鋼和鋼板)等效應力不大于最大裂縫寬度對應鋼筋應力；最后，綜合判定可修狀態并做調整。本發明適用于各類混凝土剪力墻處于小偏心受拉時可修驗算，與規范銜接較好，可廣泛用于高層結構領域，有良好技術經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種應用于高層建筑結構中鋼筋混凝土剪力墻、型鋼混凝土剪力墻或鋼板混凝土剪力墻處于小偏心受拉狀態時的中震可修驗算方法，屬于結構工程技術領域。

背景技術

在超高層及超限高層建筑結構中，由鋼筋混凝土剪力墻、型鋼混凝土剪力墻或鋼板混凝土剪力墻圍合而成的筒體被廣泛采用，部分墻肢因承擔較大的風荷載及地震作用而易處于小偏心受拉狀態，尤其在性能化設計時的中震作用狀況下，這一現象更為突出，成為設計難點。

在國家及行業標準中：GB50011-2010《建筑抗震設計規范》針對中震可修設計水準，規定采用與小震不壞設計水準同樣的方法，即通過基于小震的抗震承載力驗算來實現，未給出單獨的驗算方法；JGJ3-2010《高層建筑混凝土結構技術規程》和GB50010-2010《混凝土結構設計規范》給出了偏心受拉鋼筋混凝土剪力墻的抗剪承載力驗算方法，GB50010-2010 的附錄G.0.5條給出了鋼筋混凝土深梁在標準組合下剪力不大于0.5f_tkbh₀時可保證一般情況下不出現斜裂縫，可不進行受剪承載力驗算即不需要做配筋驗算，此方法屬于名義剪應力方法控制可修，但深梁與剪力墻受力狀態不同，僅可作為參考；JGJ138-2016《組合結構設計規范》給出了偏心受拉型鋼混凝土剪力墻和鋼板混凝土剪力墻的抗剪承載力驗算方法。上述標準均未提及中震可修驗算方法及對應的應力控制水平，而且各標準中的小偏心受拉混凝土剪力墻的抗剪計算模式是根據偏心受壓剪力墻的受剪承載力規律折減后給出，未進行試驗驗證，在某些情況下偏于不安全；上述標準將縱向鋼筋的抗剪貢獻并入了其他系數中考慮，與同一規范體系下的類似受力狀態的深受彎構件(GB50010-2010附錄G.0.4條)、轉換層水平樓板(JGJ3-2010的10.2.24條)單獨考慮縱向鋼筋貢獻的抗剪驗算模式不一致；上述標準中的設計公式未考慮高名義拉應力水平下縱向鋼筋(或鋼板)承受拉剪復合作用導致的“割韭菜”式的破壞模式，也未考慮高拉應力水平下往復拉壓導致的邊界條件改變后墻肢的穩定性問題。

在超限結構規定或地方標準中：全國超限規定《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》(2015版)基于延性構造做出規定，中震時出現小偏心受拉的混凝土構件應采用特一級構造，對小偏心受拉剪力墻中震時雙向水平地震下墻肢全截面由軸向力產生的名義拉應力超過混凝土抗拉強度標準值時宜設置型鋼承擔拉力，且名義拉應力不宜超過兩倍混凝土抗拉強度標準值(可按彈性模量換算考慮型鋼和鋼板的作用)；廣東省超限規定《廣東省超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會關于超限高層建筑結構設計和審查若干問題討論會會議紀要》(2016年)規定，中震作用下小偏心受拉構件是否需要配置型鋼可根據其具體受力情況由設計人確定，不控制混凝土的名義拉應力，在往復荷載作用下構件承受較大壓力(壓應變大于0.003)時，應扣除保護層厚度校核其平面外穩定承載力；福建省地方規定《福建省住宅工程設計若干技術規定》(2018年)第二十三條規定，在風荷載和中震標準組合下，剪力墻出現受拉且拉應力超過f_tk時，拉力應由型鋼來承擔，型鋼(Q345B)的拉應力不應大于200MPa，豎向構件出現小偏心受拉時，應按抗震等級特一級構造，配置型鋼后的縱向鋼筋按受力要求和原有抗震等級的約束邊緣構件配筋率取大值設置。上述規定屬于名義拉應力方法，但是控制方式不同甚至相反，并且都沒考慮剪應力影響。