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　　板筋参与梁端负弯矩承载力问题的探讨论文 摘要：本文针对板筋参与梁端负弯矩承载力这一问题，对比分析了各国规范的不同规定和国内外已有的试验资料。分析结果表明，板有效宽度是一种计算折合宽度，不是板的实际参与宽度，也不是板参与梁抗弯时所能达到的屈服宽度。根据按中国规范设计的典型框架所能达到的最大层间位移角，可取梁侧每边六倍板厚范围作为板的有效宽度。在考虑板筋参与梁端负弯矩承载力的同时，应注意参与受力板筋的锚固问题和横向钢筋的设置问题，以保证纵向板筋能有效的参与梁端抗弯。 关键词：梁端负弯矩承载力 板有效宽度 横梁作用 1．概述 “强柱弱梁”作为我国抗震规范抗震措施中重要的一条.freelm，配有双层双向钢筋φ10 175mm)的双轴受力节点。试验表明12，楼板明显提高了梁负弯矩抗弯能力，楼板的有效宽度随位移延性加大而增大，当 =1时，影响宽度达740mm，当 =3时达1732mm。 1994年东南大学蒋永生6等人进行了一个梁板整浇的和一个没有板的框架中节点的对比实验。试验表明，梁板整浇的框架节点，在梁顶面受拉钢筋屈服的同时，靠近梁的部分板内上部钢筋亦达到屈服；当 =3时达最大承载力，此时梁侧6倍板厚范围内板顶、底面的钢筋均达到屈服。根据试验结果他们认为对于梁板现浇的框架节点，当梁端上部受拉时，应考虑平行于框架梁且有足够锚固长度的板内钢筋参与工作，并认为可近似取梁每侧六倍板厚范围作为板的有效宽度。 美国学者French等人8收集和总结了各国20个梁-板-柱节点(13个中节点、7个端节点)试验结果，对获得的数据进行分析后认为，如果将板的有效宽度取为ACI规范规定的有效宽度，则计算出的抗弯强度就将接近于实测的当层间水平位移角为2%(约相当于位移延性系数为4)时的抗弯强度；同时French也指出，由于板的作用是极其复杂的，它与许多变量有关，而目前所获得的实验数据依然非常有限，因此目前对板有效宽度的确定仍然带有很大的近似性。 应该指出的是，板有效宽度是一种折算宽度，不是板的实际参与宽度，也不是板参与梁抗弯时所能达到的屈服宽度。图1给出了一个典型的实测板筋的应变分布图8，从图中可以看出，无论是上部板筋还是下部板筋，都有较大宽度范围内的板筋参与工作，但只有很小宽度范围的板筋达到屈服。板有效宽度实际上是将板所提供的有效抗弯能力折算成一定范围内板完全参与受弯(即考虑达到屈服)的一种折算宽度。 4．对有效宽度取值的建议 从各国的研究成果可以看出，目前要准确的给出参与梁端截面抗弯能力的板筋分布有效宽度是比较困难的，因此只能从影响有效宽度范围的主要几个因素出发来得出适用于设计的建议。 首先，板中钢筋的参与程度取决于地震作用下非线性变形的大小，框架梁的塑性铰转角越大，附近板中参与梁作用的钢筋就越多，影响范围也越大；试验中位移延性系数 不同时板筋屈服范围差异很大也反映了这一点。因此必须根据框架可能达到的最大塑性转角确定板的有效宽度。如前所述，ACI规范规定的有效宽度所计算出的抗弯强度接近于实测的当层间水平位移角为2%时的抗弯强度，文献910给出了严格按我国规范设计的不同烈度区、不同类型的典型框架在多波输入下的弹塑性时程分析中的可能达到的最大层间位移角，汇总如表1所示。其中的六层商场是按照GBJ 10-89规范设计的，而五层厂房是按照GB 50010-2002规范设计的。按修订后规范设计的9度区框架由于新规范对弹性层间位移角提出了更严格的限制条件而使得可能达到的弹塑性层间位移角变小。 从表中可以看出，按新规范设计的框架即使是在罕遇地震作用下最大层间位移角也可认为不大于1.5%(相当于延性位移 ≈3)，在这个基础上，通过与ACI规范的对比，取梁每侧六倍板厚范围作为板的有效宽度是比较合适的，中、美、新、日合作的实验和东南大学的试验也较好的符合了这一取值。 ..毕业21600,21600,0 xe o:spt=202 coordsize=21600,21600表1 按我国规范设计的典型框架可能达到的最大层间位移角 框架类型 设防地震作用 罕遇地震作用 7度区 8度区 9度区 7度区 8度区 9度区 民用建筑(六层商场) 0.3% 0.6% 1.1% 0.8% 1.5% 1.8% 工业建筑(五层厂房) 0.5% 0.7% 1.3% 1.0% 第二，直交梁对板中钢筋的参与程度也有很大的影响，尤其是在端节点处。所谓直交梁，指的是与所计算的框架梁相垂直的梁。通过受拉翼缘中板作用机理的分析可以知道，板参与负弯矩作用时的拉力是由直交梁和直交梁另一边板中的拉力来平衡的。而在端节点处，直交梁作用是抵抗板中拉力的唯一途径。因此在端节点处直交梁的刚度对板发挥作用有着更大的影响，直交梁在板的作用下将产生扭转和弯曲，同时也就降低了板筋发挥作用的程度。French对20个试验数据进行统