怎样在钢筋混凝土框架结构中实现强柱弱梁
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在强震作用下，钢筋混凝土框架结构如果采用强柱弱梁屈服机制，保证变形能力较大的梁先于变形能力较小的柱屈服，这样就可以使整个框架有较大的内力重分布，使尽可能多的结构构件参与整体结构的抗震，即将地震能量分布在整个楼层耗散，从而较大可能地发挥框架的耗能能力，使极限层间位移增大，结构的延性增强，抗震性能趋好。通俗一点说，梁破坏属于构件破坏，是局部性的，其危害远小于柱子破坏可能导致的严重后果：因为柱子破坏可能会导致整个结构倒塌！
所以说，强柱弱梁一直是框架结构抗震的基本措施之一。这个概念很明确，也很容易理解，但是在实际的设计中做到却并不是一件易事。
下面就谈谈钢筋框架结构怎样在实际设计中实现强柱弱梁。
首先说一下“弱梁”。
“弱梁”体现在规范中就是对于梁柱节点处的梁端弯矩设计值是没有放大系数的。也就是说在考虑各种内力组合后绘出梁的弯矩包络图，根据弯矩包络图找出梁端正负弯矩设计值，然后就采用这两个值分别来给梁端下部和上部配筋。（当然，由于抗震做法的要求，跨中底部钢筋须通长配置，且在支座处锚固，故如果下部配筋受跨中钢筋控制，则支座下部配筋一般与梁跨中下部配筋相同，无须另配。）这是通常的做法。
这种做法单从理论上讲并没有错。但设计者往往在不知不觉中无形地就把梁端实际受弯承载力提高了许多，这与“弱梁”的要求是相悖的。怎么会出现这种情况呢？其原因有以下几条：
1.因为楼板和框架梁在同一平面内，两者一起现浇，结合紧密，共同工作，这样就显著提高了框架梁的抗弯刚度。目前的软件确实也考虑了到了这一点，并采取了相应的措施，那就是放大梁的刚度系数。由结构力学知识可知，梁的刚度系数放大的结果自然是增加了梁端弯矩值，这理所当然地应该增加梁的配筋。请注意：这部分增加的配筋是由于楼板对于框架梁抗弯刚度的提高而增加的，较真一点说，配筋应该配置在楼板里，当然也可以配置在梁截面内，但要在楼板中减去这部分配筋，才会满足“弱梁”对于梁端实际抗弯承载力不提高的要求。但现在的软件，梁和板是分别作为孤立的构件来配筋的，它只会把增加的配筋配置在梁截面内，却不会在楼板中减去这部分配筋。也就是说，软件只是考虑到板增加了梁的抗弯刚度，但采用的配筋措施却导致增大了梁端实际抗弯承载力。
2.楼板对于提高梁端实际抗弯承载力的“贡献”不仅如上述所示，还表现在以下两个方面。
其一，梁端承受正弯矩时，梁的上部纵筋相当于受压区钢筋，可以提高梁的正弯矩承载力。可喜的是在最新版的PKPM软件中，已经考虑了这一点。但另一点，就是楼板和框架梁共同组成T型截面，增加了框架梁的混凝土受压区宽度，从而增加了梁端正弯矩承载力。可惜这是目前的程序无法考虑的。
其二，梁端承受负弯矩时，楼板内的配筋相当于增加了框架梁的负弯矩筋，同时，梁的下部纵筋相当于受压区钢筋，两者相加，会显著增强框架梁的负弯矩承载力。但是目前的软件，最多只会考虑梁内受压区钢筋的作用，而对于楼板内配筋的“贡献”却无法考虑。
3.目前的软件，梁在正常使用极限状态下的的裂缝和挠度计算，是一个单独的模块，和柱子没有任何关系。这就又出现问题了。承载力满足了，裂缝却超限了，只好再加大梁配筋。配筋加上去了，自然是梁的实际抗弯承载力又提高了。但是画柱子的时候，程序却完全无视这个问题的存在，因为这是两个独立的模块。最后自然是，梁的抗弯承载力提高了，柱子却不会因此而提高配筋。众所周知，配筋受裂缝控制的梁并不在少数，这真是一个危险的漏洞。
下面说一下“强柱”的问题。
所谓强柱弱梁，单从计算上说就是指节点处柱端实际受弯承载力一定要大于梁端实际受弯承载力。为保证这一点，规范规定了两种方法。一就是人为放大柱端弯矩设计值，但对于梁端则不放大。规范对于一、二、三、四级框架柱端弯矩分别给出了不同的放大系数，分别是1.7,1.5,1.3和1.2。这是相对简化的办法。另一种就是对于一级框架和9度时的一级框架的柱端，规范明确指出可不采用这种方法，而是直接按梁端实际抗震受弯承载力乘以1.2的系数来确定柱端弯矩设计值。还指出，对于二、三级框架最好也用后一种方法。
采用前一种方法的前提，是必须保证梁端实际抗弯承载力一定不能因为前述各种因素而提高，否责如果只是笼统地把柱端计算弯矩乘个系数，实际工程中，是难以确定柱端弯矩是否会大于梁端弯矩的；更何况，大多少，少多少，无从确定。所以这种方法对于有的柱子可能会不够经济，而对于另外的柱子又可能存在安全隐患。
后一种方法理论上趋于完美，但在实际设计中难度应该是不小的。因为软件的原因，要将上面所述有关梁的实际抗弯承载力面面俱到地考虑进来，设计者会付出大量的工作。但这些工作是很有价值，也很有必要的。建议设计者尽量完善这件工作。
另外，单从计算上确定节点处柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力，并不能保证在强震时梁就一定能先于柱破坏。
因为，无论是钢筋还是混凝土，都存在不同程度的离散性。这就有材料超强的可能。强震发生时，梁平面内有板的协同工作，是二维构件，稳定性好；同时梁作为受弯构件，其纵向钢筋大部分受拉，而钢材受拉是发挥其强度的理想状态，所以梁内钢筋超强的可能性和程度相对较大。这样梁的抗破坏能力真是大大加强。而柱子却是一维的，又是受压构件，在双向水平地震作用下,楼板和梁对柱端形成约束，这样就使得柱子的变形能力和耗能能力与梁相比低很多。此时的柱子处于复杂的压、弯、剪、扭状态，很可能在柱内纵向钢筋未来得及屈服破坏之前，柱子混凝土已经因为压、剪而破坏了（即使柱内混凝土也超强，但混凝土的抗剪强度又如何和梁内钢筋的抗拉强度相比呢）。
通过上述原因可以看出，在计算上保证强柱弱梁的前提下，设计者必须采取有效的措施尽量加大柱子的弹塑性变形能力和耗能能力，推迟或避免柱端出现塑性铰，做到在强震作用下，即使柱端出现塑性铰，也不会引起框架的倒塌。
这些措施，规范是有明确规定的，那就是柱子的抗震构造措施。由此看来，构造措施是极其重要的抗震防线之一。但有些设计者盲目依赖软件，对构造上的规定既不熟悉，也不重视，是非常危险的。
下面简述一下钢筋混凝土结构柱子的主要抗震构造措施。
柱子的断面尺寸不可过小。
限制剪跨比.如果剪跨比较小，容易形成短柱或极短柱，从而导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏都属于脆性破坏，设计者应该特别注意避免此类破坏的发生。
限制轴压比。也就是让柱子最终的破坏为大偏心破坏（延性破坏），而不是小偏心破坏（脆性破坏）。对于轴压比相对较大的短柱，应加大配箍特征值，并设置核芯柱。
满足柱纵向钢筋的最小和最大配筋率。
满足箍筋加密、箍筋肢距、最小配箍率等有关箍筋的规定。
综上所述，在钢筋混凝土框架结构中实现强柱弱梁并不是一件简单的事情。它要求设计者不仅要在计算时考虑缜密，更要在绘图时结合规范认真采取构造措施，千万不能疏忽大意。只有这两者兼备，才能真正实现强柱弱梁。