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结构设计新手需读
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顶层框架梁柱为何不考虑强柱弱梁弯矩调整?
 一个话题:对于顶层且轴压比小于0.15的角柱,除了1.1的角柱放大,是否仍需考虑强柱弱梁的弯矩放大? 
朱炳寅 : 所有顶层柱都不需要考虑强柱弱梁问题。顶层结构柱端塑性铰和梁端塑性铰一样,对结构的稳定的影响是一样的,这是结构力学力的最基本内容。 其实道理很简单,这是结构力学里的基本问题,顶层梁铰与柱铰对结构稳定的影响是相同的。顶层柱根是下一层的问题。

段小廿:顶层柱轴压比很低,按柱延性构造措施设置箍筋后,柱延性高,与梁的延性相当,故顶层柱不必按强柱弱梁设计,见Paulay与Priestley的经典大作第214页Columns in the Top Story一节。抗规第6.2.2条允许顶层柱和轴压比低于0.15的柱不必满足强柱弱梁。美国ACI318不提顶层柱但是以柱轴压比0.1为界  。
轴压比是决定性因素。美国钢结构抗规AISC341就写得好一些。满足顶层和单层条件还不够,尚须满足轴压比低于0.3这一控制条件。一般情况下,顶层柱能满足此条件,上端为T节点,难以做到强柱弱梁,可按规范赦免。续:但是顶层柱下端为十字节点,有条件做到强柱弱梁,还是应该尽可能按强柱弱梁设计,避免顶层柱下端也形成塑性铰。

王立军:我理解,从受力上讲,所有构件都是偏压(偏拉)构件,只是梁的轴力小,通常按受弯构件计算。顶层柱,轴力小,受力性能与梁类似,故可与梁同等待遇,即容许其屈服。这就好比钢结构梁,即便是S1厚实截面(compact),但如轴压比大于0.15,延性也要打折扣。另外,从P-Δ来说,顶层柱Δ不产生弯矩,弯矩不增加,轴力就不需减小,因此在顶层柱顶形成塑性铰,没有不利影响。

笨笨熊:1.顶层不重要。2.轴力小二阶效应小,柱子不容易坏。

藤井树:顶层柱顶有塑性铰对整体结构来说,不会变为机构而倒塌。

钢筋混凝土和砌体结构的抗震设计(Paulay与Priestley的经典大作):在屋顶层,梁的设计一般是由梁上作用的重力荷载决定的。由于顶层柱侧移对柱的延性要求并不很大,可以允许柱中形成塑性铰。这种柱中的轴压力一般都很小。所以,采用与梁上塑性铰相类似的横向配筋,就可以达到塑性铰的延性转动变形。在屋顶层采用这样的强度设计方法时恰当的。设计可以选择塑性铰在梁上或者柱上楚翔,也可以让塑性铰在顶层柱的底部位置楚翔。但这时候,对柱子较低的端部区域,必须采用横向钢筋并确保柱子有足够的转动延性。柱子的搭接钢筋位置应该在柱子中部的高度上。

 
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