框架剪力墙范文

时间:2023-03-18 03:51:44

框架剪力墙

框架剪力墙范文第1篇

关键词:钢筋混凝土;框架;剪力墙;结构设计

一、钢框架-混凝土剪力墙体系

(一)组成及分类

钢框架-混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体,并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上,布置灵活。另外剪力墙可以分开布置,两片以上剪力墙并联体较宽,从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值,提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。

(二)变形

1、钢框架-预制钢筋混凝土墙的变形

钢框架-预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体,建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担,水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担,水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板,结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高,地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。

2、钢框架-现浇钢筋混凝土墙的变形

“钢框架-现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成,一般应沿房屋的纵向和横向,均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定,纵墙和横墙可分开布置,也可连成一体,现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。

二、剪力墙结构设计注意事项

1、对剪力墙结构,《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定,高规的内容要多一些,且有关于短肢剪力墙的规定(7.1.2条共8款)。一般剪力墙为hw(墙肢截面高度,个人认为此应称为“墙肢长度”,与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一)/bw(墙肢截面厚度)>8,墙肢截面高度不宜大于8m,较长的剪力墙宜开设洞口(即所谓结构洞)(高规7.1.5条)。短肢剪力墙hw/bw=5(认为按老习惯取4较合理)~8,抗震等级应提高一级。hw/bw<5(认为按老习惯取4较合理),即为异形柱。L形、十字形剪力墙等,只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不应认为是短肢剪力墙。

2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”,如果采用全剪力墙结构,即除门窗洞外均为剪力墙,无一片后砌的填充墙,第一周期只有1.02秒,侧向刚度过大,使地震作用过大,不经济,不合理。

3、关于底层剪力墙的厚度:高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”,当短肢剪力墙较多时,其第2款规定“抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50%”。SATWE程序在计算时,是将各个墙肢的高厚比进行单独计算,凡hw/bw=5~8,即归入短肢剪力墙,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50%。而TAT程序在计算时,是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不归入短肢剪力墙,在相同的结构中,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50%,建议宜按TAT计算该项指标。

4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件,将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内,这是不妥的,因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用,因此纵向钢筋应向墙肢端部集中,宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定:“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的要求进行设计,箍筋应沿全高加密”,SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm,墙肢长度600~800mm,虽然墙肢长度达到墙厚的3~4倍,认为仍宜按柱配筋。

三、框架―剪力墙结构设计注意事项

1、剪力墙应有边框:边框梁(或暗梁)、边框柱(抗震设计规范6.5.1条,混凝土结构设计规范11.7.17条,高规8.2.2条)。不能只设几段剪力墙,就成框架―剪力墙结构体系了。

2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50%,否则应按框架结构查抗震等级,其最大适用高度只可比框架结构适当增加(抗震设计规范6.1.3条1款)。

3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。

参考文献:

[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).

[2]王治平,等•钢筋混凝土框架―剪力墙抗震性能究[J].西安冶金建筑学院学报,1992(3):55-58.

框架剪力墙范文第2篇

关键词:框架-剪力墙;结构设计;要点

城市高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系,这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成,框架的梁柱为刚接,框架与剪力墙可为刚接,也可为铰接。高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起,组成形态各异比肩接踵的高层建筑,给结构设计增加了一定的难度,而框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点,比较容易满足建筑物的使用要求。

1、框架-剪力墙结构体系的受力特点

在同一结构单元中,二者通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起,以致于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形,它们在同一楼层的位移必须相等。由于框架与剪力墙共同工作,彼此相互作用,这样在框架-剪力墙结构上部剪力墙被框架向后拉,在框架-剪力墙结构下部剪力墙被框架向前推而框架的受力情况正好与此相反。沿竖向剪力墙与框架之间水平力的分配不是一个定值,它随着楼层的改变而改变,水平力在框架与剪力墙之间既不按等效刚度El分配,也不能按抗推刚度D分配,框架-剪力墙结构中,顶部剪力不为零,这是因为顶部剪力墙共同工作,相互之间必然产生荷载;框架-剪力墙结构中,框架的剪力值最大在结构中部,框架底部剪力为零,全部剪力均由剪力墙承担。

2、确定剪力墙的厚度

框架-剪力墙结构体系中,边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为:一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm,且不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/12;其他情况厚度不允许小于160mm,且不宜小于层高的1/20;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍,宜取与墙厚度相同的宽度。一个合理的剪力墙厚度应具有结构安全和经济合理等特点。

3、确定剪力墙的数量

剪力墙的数量由许可位移决定。按高层建筑规范中一般装修材料,框架-剪力墙结构顶点位移与高之比u/H≤1/700,装修要求较高时u/H≤1/850,在满足这个要求的前提下,增减剪力墙的数量。用结构自振周期校核剪力墙的数量是否合理,因为从地震作用本身分析,剪力墙结构刚度小,地震作用小,位移限制能宽松的满足,但这种结构在工程上有可能不合理,结构的自振周期有可能不在合理范围内,结构自振周期的合理范围大致在:Tl=(0.09-0.12)Ns(Ns-楼层数)。依据实际工程中的剪力墙数量作为布置剪力墙数量的参考,用底层结构截面积(包括剪力墙Aw和框架柱截面积Ac)与楼面面积Af之比用式(Aw+Ac)/Ac来估算剪力墙数量,或用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算。

4、确定剪力墙的长度

结构在地震作用下的周期、层间位移角等计算信息相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制应当引起足够的注意,对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式L=A/h可以看出在确定了剪力墙的厚度和面积之后,剪力墙的长度通过计算就可知了。为避免剪力墙的脆性的剪切破坏,要求剪力墙应具有延性,细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,此时便可以满足此要求。因此,每个墙段高宽比大于2,也就是设计时应达到的要求;如果因为墙的长度很长无法满足高宽比的要求时,开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接,这样一来,近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外,位于连梁两端的剪力墙一般较长,这样连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大、吸收水平地震力能力较强的墙段。此时,连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限,洞口在这时应可以考虑开得大一些,从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应减小,由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小,那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。

5、剪力墙的布置

剪力墙的布置一般原则是分散、对称、均匀、周边。①分散。地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上,是剪力墙布置时应加以考虑的。墙体内力很大,截面设计困难是因为地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上,那么其余较弱剪力墙和框架在主要受力剪力墙破坏后就很难承受该剪力墙传来的地震力,这时便会导致破坏。②对称。对称应是剪力墙布置时应尽量做到的,如果在平面上不容易做到对称布置时,为使结构的质量中心与抗推刚度中心尽量相接近,可以通过调整剪力墙的厚度和长度并缩小偏心距,结构的扭转振动在地震时可以得到减弱。③均匀。在建筑平面的各个区段应比较均匀地布置同方向的各片剪力墙,在某一区段内无集中现象,从而防止因过大的楼盖水平变形而引起地震力在各个框架间的不均匀分配。④周边。为获得结构抗力的最大水平力臂,剪力墙应尽可能沿结构平面的周边布置,使整个结构的抗扭转能力得以充分提高。

剪力墙对于L形、矩形、T形、口形等平面布置应沿纵横两个方向,而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。平面形状凹凸较大时,剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置,纵向剪力墙不宜布置在端部,而应布置在中部。剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处:角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强很有必要,在高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处,楼面开洞严重地削弱楼板刚度,对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。

双肢墙或多肢墙是在一个独立结构单元内、同一方向的各片剪力墙设置的主要形式,为避免不稳定的侧移机构在同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成的。剪力墙在每一独立结构单元的纵向和横向应沿两条以上并且相距较远的轴线进行设置,尽可能大的抗扭转能力就会在结构内部产生。剪力墙的间距,对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2~4为宜,对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1~2.5为宜,原则是建筑物愈高,抗震设防裂度愈高取值愈小。剪力墙应沿建筑物全高设置,不得沿高度有突变,剪力墙应落地,剪力墙应在两个主轴方向组合布置成L形、T形或形成封闭的筒,这样可以提高剪力墙自身刚度,且一片剪力墙的长度应≤8m,当超过时应利用洞口分割成两片墙,功能上不需要洞口时,洞口可用不同的材料或轻质材料填充,过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到达屈服阶段,墙端部的钢筋早因变形过大被拉断而被破坏。

6、结语

综上所述,根据上述原则在框架-剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置,确定布置方式及数量,并尽量满足建筑平面布置等项的要求。

参考文献:

[1]安兴宽:《高层住宅框架剪力墙结构设计分析》[J]山西建筑,2012(01)

框架剪力墙范文第3篇

关键词:框架剪力墙 布置

0 引言

建筑技术需要随工业化、城市化的日益发展而发展,高层建筑越来越成为建筑形式的首选,因为高层建筑具有节约用地、节省投资等方面的优势。高层建筑结构体系根据抗侧力体系的不同可分为:剪力墙结构、框架结构、框架―剪力墙结构、筒中筒结构和多筒结构体系。

我所参与设计的东北电网电力调度交易中心大楼,采用的是型钢混凝土框架-剪力墙结构,此设计获得了省优秀设计一等奖。下面结合设计经验,就框剪结构中剪力墙的设计加以探讨。

1 确定剪力墙的厚度

框剪结构体系中,边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为:①一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm,同时不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/12;②其他情况不应小于160mm,且不宜小于层高的1/20;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍,宜取与墙厚度相同的宽度。结构安全和经济合理等特点是一个合理的剪力墙厚度应具有的。

2 框架―剪力墙计算方法

在水平荷载作用下的框架―剪力墙体系,由框架和剪力墙共同承受外荷载,这种解析方法是基于连续化思想来计算框架―剪力墙。换言之,通过刚性链杆,即刚性楼盖的作用将框架和剪力墙连在一起。相互作用的集中力Pft会在链杆切断后,在楼层标高处剪力墙与框架间产生。计算时将集中力Pft简化为连续的分布力Pf,以便于计算。与这相对应,框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在每一楼层标高处,简化为框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在沿整个建筑高度范围内。位移y与荷载P(x)之间对普通梁关系如下:EI■=P(x)

对剪力墙来说,承受外荷载与框架弹性反力的一个弹性地基梁,可视其为上端自由下端固定。除承受分布荷载p(x),同时承受分布反力Pf,因引,在位移与反力Pf、荷载P(x)之间微分关系如下式所示:EI■=P(x)-Pf

解微分方程求出剪力墙,也就是求出了框架的位移曲线y(x),然后再利用下面所示的微分关系,求出剪力墙的荷载和内力:弯矩:EI■=M

剪力:EI■=V

均布荷载:EI■=p

可由位移曲线y(x),再来求出框架所受的荷载和剪力即:荷载:■=CF■μ-pr 剪力:VF=CF?兹=CF■

可由D值法或反弯点法求得,式中的CF,它为框架的剪切刚度,可用下列规范中的等效公在式考虑柱轴向变形来加以求得。

CFo=■

3 剪力墙的数量和长度的确定

结构在地震作用下的周期、层间位移角等等计算信息,相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制,应当引起足够的注意,对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式:L=A/h可以看出,在确定了剪力墙的厚度和面积之后,剪力墙的长度通过计算就可以知道了。为了避免剪力墙的脆性的剪切破坏,要求剪力墙应具有延性,细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体,此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,此时便可以满足此要求。因此,每个墙段高宽比大于2,也就是我们设计时应达到的要求,如果因为墙的长度很长无法满足高跨比的要求时,开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁,最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接,这样一来,近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外,位于连梁两端的剪力墙一般较长,这样,连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大,吸收水平地震力能力较强。此时,连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限,洞口在这时应可以考虑开得大一些。从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应的减小,由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小,那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。

4 剪力墙的布置

4.1 剪力墙布置原则。①平面形状凹凸较大时,剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。②在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。③纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。④剪力墙总高度与长度之比宜大于2,而不宜太长。⑤剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置,纵向剪力墙不宜布置在端部,而应布置在中部。

4.2 剪力墙的设置位置。剪力墙对于L形、矩形、T 形、口形等平面布置,应沿纵横两个方向。而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。分散、均匀、对称、周边布置的原则应用在每个方向的剪力墙布置上。

①分散。地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上,是剪力墙布置时应加以考虑的。墙体内力很大,截面设计困难是因为地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上,那么其余较弱剪力墙和框架在主要受力剪力墙破坏后就很难承受该剪力墙传来的地震力,这时便会导致破坏。②对称。对称应是剪力墙布置时应尽量做到的,如果在平面上不容易做到对称布置时,为使结构的质量中心与抗推刚度中心尽量相接近,可以通过调整剪力墙的厚度和长度并缩小偏心距,结构的扭转振动在地震时可以得到减弱。③均匀。在建筑平面的各个区段应比较均匀地布置同方向的各片剪力墙,在某一区段内无集中现象,从而来防止因为过大的楼盖水平变形的原因而引起的地震力在各个框架间的不均匀分配。④周边。为获得结构抗力的最大水平力臂,剪力墙尽可能沿结构平面的周边布置,使整个结构的抗扭转能力得以充分提高。⑤双肢墙或多肢墙是在一个独立结构单元内,同一方向的各片剪力墙设置的主要形式,而不应是单肢墙,以避免不稳定的侧移机构在同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成。剪力墙在每一独立结构单元的纵向和横向应沿两条以上,并且相距较远的轴线进行设置,尽可能大的抗扭转能力就会在结构内部产生。

5 对于剪力墙设置合理性的检验

合理设计时要求,水平位移应满足限值,这是必要的,而达到这一要求时,并不说明它便是合理的结构。想成为合理的结构,周期、地震力大小等综合条件还应加以周全的考虑。

5.1 通过结构自振周期的计算验证剪力墙的布置。折减的计算自振周期对于比较正常的设计不用考虑,对于框架―剪力墙结构,T1=(0.06-0.12)×n,二、三振型的周期为T2=(1/3-1/5)×T,T=(1/5-1/7)×T。

5.2 通过计算结构的底部剪力来验证剪力墙的布置。各层位移可以根据已有的工程计算结果、截面尺寸、结构布置都比较正常的结构而连成侧移曲线,此时的曲线应具有反S形且接近于直线。位移曲线在刚度较均匀时是连续光滑的,没有突然的凹凸变化和折点。通过以上可以验证剪力墙的数量和设置位置的合理性。

6 结语

我们可以根据上述的原则在框架剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置,确定出布置方式及数量,并尽量满足建筑平面布置等项的要求。

参考文献:

框架剪力墙范文第4篇

关键词:框架剪力墙结构;特点;剪力墙设计

中图分类号:S611文献标识码: A

前言

着我国国民经济不断发展对高层建筑的需求愈来愈大且高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起组成形态各异,高层建筑给结构设计增加了一定的难度,在我国,大多数高层建筑都采用的是框架-剪力墙结构进行设计,该结构除了抗震性能优越,还能够更好的发挥建筑功能。

一、框架-剪力墙结构的特点

1、框架-剪力墙结构的变形特点

框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构所组成。这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构。其变形曲线呈弯曲型,楼层越高水平位移增长速度越快,顶点水平位移值与高度是四次方的关系。框架在水平力作用下,其变形曲线为剪切型,楼层越高水平位移增长越慢。

框剪结构,既有框架,又有剪力墙,它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起,在水平力作用下,楼板使它们水平位移协调一致,不能各自自由变形,在不考虑扭转影响的情况下,在同一楼层的水平位移必定相同。因此,框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

2、框架-剪力墙结构的受力特点

框剪结构在水平力作用下,由于框架和剪力墙协同工作,在下部楼层,因为剪力墙位移小,它拉着框架变形,使剪力墙承担了大部分剪力;上部楼层则相反,剪力墙的位移越来越大,而框架的变形反而小,所以,框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外,还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力,因此,在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小,但框架中仍有相当数值的剪力。框架与剪力墙之间的楼层剪力分配比例和框架各楼层剪力分布情况,随着楼层所处高度不同而变化,与结构刚度特征值直接相关。

二、框架剪力墙设计

1、剪力墙的布置

在进行剪力墙布置时,要求均匀、分散和对称以及周边。分散就是要求控制好剪力墙的数量,不能太少,而且刚度不要太大,要适中,因为刚度太大,墙承受的压力也比较大,很容易过早的被破坏,处理起来难度也比较大,很难满足施工要求。在施工过程中不要因为局部发生损坏而影响到整体的性能,要保证不会使个别墙受力太集中;连续的尺寸不要太长,抗侧力构件数量相对多一些,分散一些。周边主要是考虑建筑物抵抗扭转的能力,能够保证刚度中心与平面中心吻合。在布置剪力墙时,使其保证对称,从而大大增强抵抗扭转的内臂力,有效提高抗扭转的能力。

剪力墙布置的具置应设置在平面形状变化的位置,通常是端角和角隅等部位的应力集中处,比如高层建筑的楼梯间、电梯间以及管道井处,都在一定程度上会削弱楼板的刚度,对框架剪力墙的设计造成不良的影响,因此,在建筑工程中,可以采用钢筋混凝土剪力墙来加固这些薄弱的部位。对于剪力墙的间距,原则上是随着建筑物不断的升高,抗震设防的烈度越高,取值越小。

2、剪力墙数量的确定

在框架剪力墙结构设计阶段,柱、梁截面的尺寸可以由结构构造的要求决定。但是剪力墙的数量关系到整个结构体系的安全和经济的合理性,因为从抗震的角度来说,增加剪力墙的数量可以提升整个高层建筑物的抗震性能,但是从经济的角度来说,应当适量的减少剪力墙的数量,所以,对于剪力墙合理数量的计算要进行优化设计。剪力墙的合理数量按照许可的位移决定,在符合装修要求和框架剪力墙结构定点位移与层高的比例的条件下,适当增减剪力墙的数量。要采用结构自振周期校核剪力墙布置的数量是否合理,在地震周期短和地震力大的地方,可以适当的增加剪力墙的数量增加结构的刚度,可以根据具体的施工情况和建筑高度以及地区设防烈度采用不同的方法取值。

3、框架剪力墙结构的抗震设计

在设计框架剪力墙结构的抗震性能时,必须符合相关规程。在水平力作用下,框架剪力墙结构底层的框架部分所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩有一个比值(以下简称力矩比值),根据这个比值的不同,要采取不同的设计:当力矩比值小于lO%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计。当力矩比值大于10%但不大于50%时,按框架一剪力墙结构设计,力矩比值在5O%至80%之间的,按框架剪力墙结构设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。当力矩比值大于80%时,按框架剪力墙结构进行设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。

对于少墙框架结构,抗规2010版第6.1.3条第1款规定力矩比值大于50%的均为少墙框架,但高规2010版第8.1.3条第4款规定力矩比值大于80%的为少墙框架,实际工程中可按高规的规定设计;对于少墙框架的剪力墙,因其成不了第一道防线,故笔者认为无需按框架剪力墙结构计算其配筋,抗规2010版第6.2.13条第4款规定少墙框架结构的框架部分的地震剪力值宜采用框架结构模型和框架剪力墙结构模型二者计算结果的较大值采用,鉴于少墙框架规范的不确定性及具体计算的复杂性,笔者建议实际工程中少采用这种结构方案。

4、剪力墙肢截面短肢分类

按墙肢截面高度与厚度之比,剪力墙墙肢可分为一般剪力墙、短肢剪力墙、及柱形墙肢。高规JGJ3-2010规定一般剪力墙指的是各墙肢截面高厚比大于8的剪力墙,短肢剪力墙指的是截面厚度不大于300mm、各墙肢高厚比大于4但不大于8的剪力墙,而当墙肢的截面高厚比不大于4时宜按框架柱进行截面设计。一般剪力墙墙肢较长,抗侧刚度大,能承受很大的水平及竖向荷载,因此无论是整体截面墙还是整体小开口墙及联肢墙的墙肢都应优先布置一般剪力墙。短肢剪力墙因墙肢较短,有利于住宅建筑布置,可以减轻结构自重,应用比较广泛,但其抗震性能较差,地震区应用经验不多,可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中,考虑到高层建筑的安全,其数量不宜过多,规范对其有严格的限制。因此,在结构设计中,应多布置一般剪力墙,少量采用短肢剪力墙。但一般剪力墙也不是墙肢越长越好,当墙肢高长比H/hw或剪跨比大于2的一般剪力墙,称为高墙,其受力状态为弯剪型和弯曲型,其破坏为弯曲破坏,属于延性破坏。墙肢高长比H/hw或剪跨比不大于2的,在水平地震作用下的破坏模式或为剪切破坏,或为剪弯破坏,很难避免出现剪切斜裂缝,尤其H/hw≤l或剪跨比小于l的墙肢,称为矮墙,其破坏均为剪切破坏,类似短柱,属于脆性破坏,在高层建筑中严禁采用。高规JGJ3-2010规定对于较长的剪力墙宜设置弱连梁将其分成长度交均价的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m 。

5、框架-剪力墙中连梁设计

框架-剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作,刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中,由于没有考虑连梁的约束作用,使得楼板作用显著,要保证剪力墙与框架协同变形和工作,楼板必须绝对刚性。在刚结体系中,连梁对墙和柱都会产生约束,连梁将承担着较大的剪力和弯矩,约束作用明显,并可以与楼板一同作为连接构件,传递弯矩、剪力、轴力。当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时,整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时,连梁形成塑性铰消耗地震能量,结构刚度降低,自振周期加大,地震力降低,减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小,两端连接的墙或柱刚度差异较大,连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏,设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏,让连梁先屈服,形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施:(1)对连梁的刚度进行折减,既保证了塑性铰出现在连梁上,又减少其内力,满足结构设计要求。(2)若连梁刚度折减后内力还是过大,截面设计困难,可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。(3)为保证连梁的延性,设计时应做到“强墙(柱)弱梁”,“强剪弱弯”,截面尺寸应符合规范设计要求。(4)不宜将楼面主梁支承在连梁上。

结束语

进行建筑框架剪力墙结构设计过程中,要对剪力墙进行科学的布置,采用合理的数量,选择适当的连接方式,不仅可以有效减少重复的工作,而且可以达到预期的经济目标。

参考文献

[1]曹爱群.浅谈高层建筑框架剪力墙结构的设计[J].工程与建设.2011

框架剪力墙范文第5篇

[关键词]框架-剪力墙;结构;抗震设计;实例分析

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0194-01

1.框架-剪力墙结构剪力墙的布置和数量

1.1 剪力墙的布置

(1)框架-剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。

(2)框架-剪力墙结构中的剪力墙,宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙。纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等,这样的剪力墙会增大建筑整体的刚度和抗扭能力。

(3)在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中,其剪力墙的布置为:横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范要求,当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,剪力墙的间距应予减小;纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。

(4)剪力墙宜贯通建筑物全高,沿高度墙的厚度宜逐渐减薄,避免刚度突变对抗震造成不利。当剪力墙不能全部贯通时,其上下层刚度的减弱不宜大于30%,在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。

1.2 剪力墙合理数量的确定

剪力墙的合理数量按许可位移决定,按高层建筑规范中一般装修材料,框架-剪力墙结构顶点位移与高之比u/H不宜大于1/700装修要求较高时u/H不宜超过1/850,在满足这个要求的前提下增减剪力墙的数量。

用结构自振周期也可校核剪力墙布置数量,结构自振周期的合理范围大致为

但此种方法在一定范围内不适用,因为从地震作用本身来分析剪力墙结构刚度小,地震作用小,位移限制较易满足,但这种结构在工程上有可能不很合理,结构的自振周期有可能不在合理范围内。可依据实际工程中的剪力墙数量作为剪力墙布置的参考,用底层结构截面积(包括剪力墙Aw和框架柱截面积Ac)与楼面面积Af之比(Aw+Ac)/Af来估算剪力墙数量或用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算框架柱Ac(见表1)。

一般,多设剪力墙对抗震是有利的。但是,剪力墙超过了必要的限度,是不经济的。剪力墙太多,虽然有较强的抗震能力,但由于刚度太大,周期太短,地震作用要加大,不仅使上部结构材料增加,而且带来基础设计的困难。目前我国尚无这方面的成熟经验,设计中可根据工程具体情况、建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。

2.工程实例

本工程主楼地下一层,地上十层,局部七层,总建筑面积为40671.77m2。在剪力墙布置方面,纵向5-6,9-10轴线间,横向C-D,和K-L轴线间设置了剪力墙,并且剪力墙在布置时横向以G轴为中心线基本保持对称。本工程主体建筑为筒体结构,在进行剪力墙的布置时充分考虑了筒体结构的周边抗侧力处于薄弱环节,故特意在结构周边设置了剪力墙,有效的提高了结构整体的抗侧刚度。剪力墙布置,如图1所示。

(1)从框架柱地震剪力百分比可以看出,在结构底部和中上部,水平地震作用主要靠剪力墙承担,结构上部的水平地震作用主要由框架承担,.根据结构的底部剪力我们将各层位移连成了侧移曲线,该曲线呈反S形,且接近直线,各层刚度均匀,位移曲线连续光滑,无突然凹凸变化和折点。说明剪力墙的数量和设置位置是合理的,同时体现了剪力墙在整个结构的抗震中起着非常重要的作用。

(2)结构在地震作用下的变形。结构在地震作用下的变形曲线呈弯剪型,但上部略微呈剪弯型,说明在上部是由框架抵消了很大一部分剪力墙的变形;而结构其余部分水平力主要由剪力墙承担。充分体现了框剪结构中剪力墙抗震的优势。

通过地震作用下层间位移计算结果以及地震作用下X、Y方向最大层间位移角曲线分析:结构Y向在水平地震作用下的最大层间位移角在1/885・P・[θ]・P・1/800,符合规范要求,说明本工程剪力墙的布置是合理的。

3.几点改善结构抗震性能的建议

(1)设计中高层结构通常在楼梯、电梯及竖向管道等竖向交通区设置较多的剪力墙片,组成一个或数个较完整或基本完整的筒体,变平面剪力墙构件为空间剪力墙筒体,从而提高整个结构性能。

(2)对于框架分隔的结构,由于分隔的不整齐性,难以形成规则柱网,其柱截面往往大于隔墙厚度而造成柱子外凸的不良建筑效果,而且其抗侧能力较差,为满足抗侧力的需要又不加重剪力墙筒体的负担;剪力墙分隔可以通过一些与填充墙基本同宽、肢长-肢宽比接近5的短肢剪力墙片,实现灵活多变的分割形式,但它们又难于满足建筑功能对底部开敞大空间的要求,结构上通常处理成底部大空间框支,即在结构底部剪力墙筒体落地,由转换大梁完成底层框支柱到上层剪力墙分隔之间的结构转换。这样,既扩大了使用面积,又保证了建筑的布局灵活。本工程在进行设计施工时,充分考虑了此种结构的优点,并和剪力墙巧妙结合起来,有效的提高了结构整体刚度,增强了结构的抗震能力。为了更好的达到抗震效果剪力墙应设置在:

①在竖向荷载较大处。②平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处。③楼梯间、电梯间以及楼板较大洞口的两侧。④为了用较少的墙体获取较大的纵、横向抗推刚度和受弯承载力,纵、横向抗震墙最好能连接成T形、L形和口字形;同一横向轴线上的两片抗震墙可利用各层的框架梁来组成双肢墙。⑤纵向抗震墙不宜设置在独立结构单元的两端,以免纵向框架梁和楼板因受到变形约束的区段过长而产生较大的收缩和温度应力。如果同一横面轴线上两片纵向抗震墙之间的距离过大,各层楼盖均应在间距中点附近的某开间内,设置横贯房屋全宽的施工“后浇带”,以消除混凝土的收缩影响。总之,剪力墙的设置要均匀分散,尽量对称最好,形成蜂窝状是最理想的。

4.结论

(1)框架-剪力墙结构中,框架与剪力墙起到了很好的互补的作用,对于抗震要求较高的地区是一种非常合适的结构形式。在框架-剪力墙结构中,适当的剪力墙能使结构具有相当大的刚度和较高的承载力,并且有很强的抵抗地震作用的能力。

(2)合理的搞好框架-剪力墙结构的设计,将直接影响到建筑物的安全使用与技术经济指标的高低。在结构设计初步阶段,剪力墙数目的合理确定,不但可以减少大量重复工作的问题,还可以达到经济的目标。从结构的底部剪力和自振周期可以得出剪力墙的合理布置对结构抗震能力的提高起着非常大的作用。

参考文献

[1] GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[2] 包世华,方鄂华.高层建筑结构设计[M].北京:清华大学出版社,1990.

框架剪力墙范文第6篇

关键词:剪力墙结构;布置;建筑设计

Abstract: this paper first of shear wall structure system of simple introduction, the shear wall structure of the number of on this problem, and puts forward in the architectural design and structure design phase of the shear wall decorate details, to improve the shear wall structure building construction significance of reference to the technology.

Keywords: the shear wall structure; Decorate; Architectural design

中图分类号:TU398+.2 文献标识码:A文章编号:

0 前言

剪力墙结构是高层住宅建筑中广泛应用的一种结构形式。剪力墙住宅体系中,楼板和梁的布置受墙位置的制约,灵活性不大。各地方导则中对楼板厚度、配筋方式也都有比较明确的规定。所以只要选择合理的板厚和混凝土标号,楼板和梁的含钢量一般都比较稳定,且在整个结构体系中所占的比重并不大。而剪力墙的含钢量在整个结构体系中所占的比重比较大,是主导结构体系经济性的主要因素。文[5]中剪力墙所占的比率高达62.2%,而梁板所占的比率仅25.6%。所以,如何合理的布置剪力墙是剪力墙结构获得良好经济效益的根本。本文拟从选择合适的剪力墙数量和通过合理布置来发挥墙体最大效能两方面来探讨墙体布置的一些原则和方法,供同行和相关技术人员参考。

1 剪力墙数量的确定

对于一个采用剪力墙结构的建筑来说,首先必须布置足够数量的剪力墙。所谓足够,就是指在满足建筑功能要求的前提下布置具有一定抗侧力刚度的墙体,使其能够满足风和地震等荷载作用下的受力和变形要求。足够数量是一种下限的要求,可以通过位移、周期和配筋等指标来综合反映。但是剪力墙的数量也不是越多越好,过多的剪力墙一方面会给建筑功能上带来很大的限制,另一方面也会使自重和地震反应增加,造成材料上的浪费,影响经济性。一般而言,位移接近规范限制,周期在正常范围之内,配筋以构造配筋为主时的剪力墙数量就是比较优化的数量。

量化时可以采用“每平方米墙混凝土含量”或者“每平方米墙面积比率”来反映墙体在结构体系中所占的比率,进而反映墙体数量的相对合理性。

2 剪力墙布置方案分析

合理的布置剪力墙能使剪力墙获得最大的效能,用最少数量的墙体满足受力和变形要求,达到安全和经济的完美平衡。剪力墙布置需要遵循均匀、对称、分散、周边的基本原则。均匀和对称可以避免某一部分过弱或者过强造成的刚度突变,减小结构扭转效应。分散和周边有利于提高建筑的整体刚度,增大结构的抗扭能力。具体操作时,应该以建筑的平面布置和使用功能为基础,从基本的力学概念出发,通过反复试算和调整来确定最佳的墙体布置方案,必要时辅以经济技术分析。在设计过程中,需要分阶段进行控制。

2.1 建筑设计阶段

建筑布置是整个设计阶段第一步,剪力墙布置是否合理,很大程度上是由建筑平面布置决定的。建筑平面确定以后,可布置的剪力墙位置也就基本确定了,可调整的余地很小。所以从建筑方案阶段结构就应该和建筑专业积极配合,寻求对结构最有利的方案和平面形式。

(1)选择宽度较大、高宽比比较小的建筑平面。这种建筑平面往往具有较大的截面抵抗矩,是一种经济性较好的体型。表1中三个建筑的宽度分别为15.4,17.5,17.4m,宽度较窄的合肥高层墙体比率就明显高于其他两幢建筑,可见建筑的高宽比对经济性的影响还是比较明显的。规范中对高宽比的限制虽不具有强制性,也不作为规则性判断的一项,但是一般不建议超过规范限制,否则经济性往往较差。

(2)优化方案,减小建筑的不规则性。建筑平面不规则,会削弱建筑的抗扭和抗震性能。为了补偿这种性能的降低,结构上必然需要通过加大截面或者采取特殊构造等方式进行加强,这势必带来建筑成本的增加,同时也会增加设计周期和设计难度。竖向不规则,刚度突变,也会增加结构的用钢量,最典型的就是竖向刚度突变的设转换层的高层建筑。因此在初始阶段,尤其需要对建筑的规则性进行评价,通过调整方案来改善其合理性。

(3)减少防震缝的设置。防震缝是减小建筑平面不规则性的有效方法,但是对于一些相对规则的建筑可以选择不设防震缝,而是采取其他的措施来减低不规则性的影响。因为设置防震缝以后会带来结构刚度的降低,而要补偿这种刚度必然要增加墙体或者加大截面,使成本增加。同时防震缝两侧需要增加墙体,基础部分需要加宽,也会带来造价上的升高。

(4)减少转角窗的设置,尽量增加角部墙体及其翼缘的长度。角部是结构受力的关键部位,转角窗的设置会大大的削弱结构的刚度,所以要尽量少设或者不设。必须设置时也应该结合窗的高度设置高梁。角部的墙体受力较大,较小的墙体尺度往往配筋较大甚至超筋,所以要尽量增加角部墙体的长度。

2.2 结构设计阶段

结构布置是在建筑布置基础上进行的,受到建筑平面的制约,应该从尽量不影响建筑使用的角度出发,结合力学概念进行墙体的初步布置,并结合电算指标进行精细化调整。

(1)整体布置上剪力墙应尽可能均匀、对称。不能对称时,应尽量均匀,使结构的刚度中心和质量中心接近或重合,以减小扭转效应。由于建筑平面确定后质心的位置就确定了,所以可以通过增减墙体数量,改变墙肢长度和连梁高度等方法来调整刚心的位置。距离刚心越远、长度越大的墙体对这种调整越敏感、越有效,是调整时的主要对象。

(2)建筑物的周边尤其是四角应结合建筑的立面要求尽量布置墙体,也即强化周边,而内部的墙体在满足位移的条件下可以适当减少,也即弱化内部,这对增大结构的抗扭能力非常有效。角部墙体的长度应结合立面和整体刚度尽量选择较长的墙体及翼缘,对于和角部墙体直接相连的连梁宜尽量取高。

(3)较长的剪力墙通过开设洞口,将其分为均匀的若干墙段,墙段之间采用弱梁连接,形成联肢墙体。联肢墙体相对于长墙来说由于构件分散,是一种效率更高的墙体,经济性更好。同时也可以避免个别墙体长度过长,吸收的地震力过大的不均衡现象。

(4)剪力墙应沿房屋纵横两个方向双向布置,并使两方向的刚度尽量接近。墙体尽量拉直对正,形成贯通的联肢墙体或者框架。常见的住宅一般都是矩形的平面,纵向长度较长,刚度一般较易满足。但是横向刚度较小,层数较多时常常出现刚度不足的现象。可以充分利用两侧山墙的位置布置较长的墙体来增大刚度,必要时可以加厚。两方向的刚度是否接近可以通过周期得到反映。

(5)墙肢截面宜简单、规则。应结合建筑平面,多采用L,T,Z及十字形、筒形等带翼缘的截面形式,且可能的条件下使翼缘长度大于其厚度的3倍。少采用稳定性和抗震性较差的一字形墙体。避免采用尺寸过于短小的墙体。

(6)楼梯间和电梯间处布置剪力墙形成筒体。电梯间处楼板缺失,楼梯梯段处为斜板,为了保证水平力的传递这些位置宜布置剪力墙体。而且这些剪力墙常常能形成筒体,刚度很大,效率较高。但是注意筒体如果带来结构刚度的较大偏置应减少此处的剪力墙设置。筒体要多利用外部的墙体,内部的剪力墙不宜过多、过厚或过于细碎。内部过多的墙体对结构作用较小,还会增加该部位的用钢量。

(7)少采用短肢剪力墙。墙体布置可以长短结合,并应布置一定数量的长墙。长墙抗震性能好,边缘构件少,配筋一般也不大,经济性较好。而短肢剪力墙含钢量较高。

(8)合理地确定墙柱截面。墙柱一般是压弯构件,其配筋量在多数情况下至少是多数部位都采用构造配筋,因此在满足轴压比及稳定性要求的前提下,墙柱截面不宜过大,否则用钢量将随其截面增大而增加。

3 结语

综上所述,在剪力墙结构体系的住宅中,剪力墙的含钢量在整个结构体系中所占的比重最大,是主导其经济性的主要因素。文章总结了剪力墙结构数量的布置,并阐述了剪力墙结构布置设计的分析方法。提出选择适当的剪力墙数量和合理的布置剪力墙是降低结构含钢量,获得良好经济效益的根本。但由于建筑个体的差异性,剪力墙布置具有很大的灵活性。原则是均从基本的概念出发,具体布置方法需要设计人员在实践中体会。

参考文献:

[1] 包世华,张桐生.高层建筑结构设计和计算[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2] 徐至钧,赵锡宏.新世纪高层建筑结构设计与施工手册[M].北京:中国建材工业出版社,2006.

[3] 谭泽先.建筑结构含钢量的研究[J].建筑科学,2007,23(9):44-47.

[4] 杜明千,邓莎莎.上海地区住宅含钢量“偏高”原因浅析[J].建筑结构与设计,2009:36-38.

[5] 李伟霞.剪力墙结构小高层含钢量分析[J].山西建筑,2009,35(13):83-84.

框架剪力墙范文第7篇

关键词:高层建筑;框架—剪力墙;结构设计;连梁;抗震措施

Abstract: This paper starting from the frame - shear wall structural characteristics, the force characteristics of the frame structure, the shear wall lateral stiffness and the number of improvements, and frame structure of the coupling beam design problem.Key words: high-rise building; frame - shear wall; structural design; coupling beam; earthquake measures

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A

框架一剪力墙结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成,由于剪力墙的抗侧刚度比框架的抗侧刚度大得多。故它们的协同作用既可以提供整体结构较大的抗侧力,也利用了框架结构可以提供较大空间的优越性。因此这种结构体系整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好,易于满足高层结构中现行国家规范限定值要求,而得到广泛应用。

1 框剪结构的特点

框架一剪力墙结构也称作框架一抗震墙结构,简称框剪结构;这种结构型式是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,使得房间布置比较灵活自由,可以满足多种建筑功能的要求,构成灵活自由的使用空间,尤其是在公共建筑中,深受广大设计人员的喜爱。

框剪结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成,这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下,框架变形曲线为剪切型,楼层越高,水平位移增长越慢,在纯框架结构中,各榀框架的变形曲线类似,楼层剪力按框架柱的抗侧刚度D值比例进行分配;而剪力墙在水平力的作用下,其变形曲线呈弯曲型,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构,楼层越高水平位移增长越快,顶点水平位移与高度是四次方关系:

均布荷载时:u=qH4/8EI;

倒三角形荷载时:u=11qmaxH4/120EI。

(2)框剪结构,要使框架与剪力墙协同工作,框架与剪力墙的合理布置就显得尤为重要;剪力墙的布置宜分布均匀,单片墙的刚度宜接近,长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙,框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构设计,其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,应按框架一剪力墙结构进行设计;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架一剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架一剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。其中对于这种少墙框剪结构,由于抗震性能较差,不主张采用,以避免剪力墙受力过大、过早破坏。

2 受力特性分析

框剪结构体系的工程应用表明,框剪结构是框架和剪力墙两种结构的有机结合。剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征,位移越往上增大越快,成外弯形开口曲线。而在框剪结构中,框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力,结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间,为反S型曲线,是弯剪型。因此,在框剪结构中,剪力墙在下部楼层变形小,承担了近80%以上的水平剪力。而在上部楼层,框架变形小,可以协助剪力墙工作,抵挡剪力墙的外拉变形,从而承受很大的水平剪力。所以,框一剪结构是框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调,从而达到减少结构变形,增强结构侧向刚度,提高结构抗震能力的目的,在结构设计中具有很强的适用性。框剪结构中框架、剪力墙的受力特性可以用结构刚度特性值λ,即框架刚度与剪力墙刚度的比值来表达。

工程实践表明:

(1)λ过小,结构变形曲线呈弯剪型,即剪力墙用量过多,此时,结构刚度增大,自振周期缩短,地震力相应增加,结构延性降低,尤其对框架顶部几层极为不利。一般说来,剪力墙数量增多对抗震有利,但超过必要限度也是不合理和不经济的,为了使框架充分发挥作用,剪力墙刚度不宜过大。

(2)λ过大,结构变形曲线呈剪弯型,即剪力墙用量过少,结构刚度较差,常不满足变形要求,同时,框架受力过大,梁柱截面尺寸加大,导致不经济,因此,剪力墙刚度不能过小。

3 框架一剪力墙中剪力墙的合理配置

国内外对众多框架一剪力墙结构遭受到地震后展开凋查,对其震害进行统计分析后得到一系列的经验数据。日本采用平均压应力一墙面积表示法来分析,其中平均压应力σ=G/(Ac+Aw),G为楼层重量,Ac,Aw分别为框架柱及剪力墙的面积。国内根据已建的大量框架一剪力墙结构,提出底层结构截面面积Ac+Aw与楼面面积Af之比及Aw与楼面面积Af之比(见表1),供设计参考。

表1 墙、柱面积与楼层面积百分比

4 剪力墙抗侧移刚度以及数量的改进

框架剪力墙结构中,剪力墙的抗侧移刚度往往比框架要大的多,因此剪力墙抗侧移能力的大小往往决定了整个结构的稳定。在设计中,除了要考虑结构强度外,还要考虑结构的整体刚度。因此在开始设计时,合理的选择剪力墙的数量,无论对于后期设计还是结构的合理性,都是必不可少的。

地震作用是房屋破坏的主要原因之一,对于一些高层建筑来说就不得不考虑用剪力墙结构。因此需要设计人员设计出剪力墙的合理数量。剪力墙数量过多固然结构抗侧移刚度越大,抗地震作用也就相对的较强一些。但是,当结构刚度过大时,由于周期过短,地震作用反而有可能会更加强烈,而且浪费了一定的材料。因此只从抗震方面来看,剪力墙并不是越多越好,选取合理的剪力墙数量才能达到结构稳定的优化。在地震作用中一直存在着刚性与柔性的说法,如表2。

5 剪力墙连梁的设计

框架一剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作,刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中,由于没有考虑连梁的约束作用,使得楼板作用显著,要保证剪力墙与框架协同变形和工作,楼板必须绝对刚性。在刚结体系中,连梁对墙和柱都会产生约束,连梁将承担着较大的剪力和弯矩,约束作用明显,并可以与楼板一同作为连接构件,传递弯矩、剪力、轴力。

当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时,整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时,连梁形成塑性铰消耗地震能量,结构刚度降低,自振周期加大,地震力降低,减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小,两端连接的墙或柱刚度差异较大,连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏,设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏,让连梁先屈服。形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施:

(1) 对连梁的刚度进行折减,既保证了塑性铰出现在连梁上,又减少其内力,满足结构设计要求。高层建筑混凝土结构技术规程5.2.1规定,在内力与位移计算中,抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减,折减系数不宜小于0.5。结构设计中,设防烈度6、7时连梁折减系数一般取0.7,8、9度时连梁折减系数一般取0.5。

(2) 若连梁刚度折减后内力还是过大,截面设计困难,可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。

(3) 为保证连梁的延性,设计时应做到“强墙(柱)弱梁”,“强剪弱弯”,截面尺寸应符合规范设计要求。

(4) 不宜将楼面主梁支承在连梁上。

6 结语

在框架-剪力墙结构的设计过程中,应避免采用平面、竖向或者空间不规则的结构形式,遵照“建筑设计应符合抗震概念设计,不应采用严重不规则的设计方案”的原则;通过对结构的合理布置和精确计算,能够使我们的建筑更加经济合理,有效地抵抗外部力量的破坏,以达到我们所要求的设计功能。

参考文献:

[1]黄本才.高层建筑结构力学分析[M].北京:中围建筑工业出版社,1990.

[2]包世华,方鄂华.高层建筑结构设计(第2版)[M].北京:清华大学出版社。1990.

[3]梁启智.高层建筑结构分析与计算[M].广州:华南理工大学出版社,1992.

[4]GB 50011- 2001 建筑结构抗震设计规范[S].

框架剪力墙范文第8篇

关键词:少量剪力墙的框架; 协同工作; 设计把握

Abstract: seismic design of the frame structure, only a few when decorate reinforced concrete shear wall, structure analysis computation should consider the shear wall and framework of the collaborative work. In the design of wall and how to grasp the frame of the collaborative work, better coordination of both deformation.

Key words: a small amount of shear wall frame; Collaborative work; Design grasp

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号

在框架结构中加入少量剪力墙,进而形成框架-剪力墙结构,但由于其剪力墙较少,框架需承担较多倾覆力矩,所以在其适用高度上要比框架-剪力墙结构减少很多,且在设计上还需要把握剪力墙与框架的协同工作,以便在地震作用时更好的发挥剪力墙的抗侧刚度,保证两者工作时接近同一整体。

1对墙、柱协同工作的理解

1.1.设置剪力墙并没有改变结构体系,是带有少量剪力墙的框架结构,属于一种特殊的结构形式,但仍是框架结构; 注意:明确结构体系的目的在于分清框架及剪力墙在结构中的地位后,其中框架是主体,是承受竖向荷载的主体,也是主要的抗侧力结构。 1.2.钢筋混凝土框架结构中,只是在框架结构的位移无法满足规范要求时,才设置少量剪力墙,设置少量剪力墙的目的在于满足规范对框架结构的位移限值要求; 注意:不是满足框架-剪力墙结构的位移要求,如果要满足框架-剪力墙结构的位移标准,则结构体系变为框架-剪力墙结构。 1.3.结构分析计算中除应按纯框架结构计算外还应考虑剪力墙与框架的协同工作。 注意:规范虽未明确要按纯框架结构计算,但对这一特殊的框架结构,现行规范和规程对钢筋混凝土框架结构的所有要求(承载力要求、弹性变形限值要求、弹塑性变形限值要求等)均应满足,因此,按纯框架结构的要求进行设计计算是必须的,同时还明确对这类框架结构应按纯框架结构和按框架与剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)分别计算,包络设计的必要性。

2结构设计的相关问题

2.1对布置少量剪力墙的框架结构的定量把握。布置少量剪力墙的框架结构与剪力墙较少的框架-剪力墙结构在定量上无明确的界限,如在结构位移仅能满足框架结构限值要求的前提下,可将框架和剪力墙协同工作的结构描述为“配置少量剪力墙的框架结构”,而当结构位移满足框架-剪力墙结构限值要求的前提下,又可将框架和剪力墙协同工作的结构描述为“框架-剪力墙结构”。对结构体系的定性把握的摇摆性加大了结构设计中对结构体系描述的随意性。 2.2布置少量剪力墙的框架结构其适用高度规范未予以明确。老高规中规定少量剪力墙的框架结构,即剪力墙所占倾覆力矩较少时的情况,其适用高度要比框架-剪力墙结构的适用高度适当降低,但在实际设计中还需要设计人自己把握,加大了结构设计中的把握难度。 2.3在考虑剪力墙与框架的协同工作原则时,还需要明确对剪力墙和框架的具体设计方法,以便使两者达到协同工作的目的。

3设计建议.

为在结构设计中更好地把握规范,笔者提出以下设计建议供参考。3.1.在钢筋混凝土框架结构中,下列情况需要设置少量的钢筋混凝土抗震墙[1]:(1)在多遇地震(或风荷载)作用下,当纯框架结构的弹性层间位移角不能满足规范≤1/550的要求时,通过布置少量抗震墙,使结构的弹性层间位移角满足相应的限值要求。(2)当纯框架的地震位移满足规范要求,但需要适当减小结构在多遇地震作用下的侧向变形时。(3)依据《抗规》[2]第6.1.1条的规定,按《抗规》6.1.4条第2款规定在防震缝两侧设置抗撞墙的钢筋混凝土框架结构房屋。 3.2布置少量剪力墙的框架结构的最大适用高度 建议对布置少量剪力墙的框架结构的最大适用高度可比框架结构的最大适用高度适当提高,提高幅度不超过20%(注意:是在框架结构最大适用高度的基础上,增加框架-剪力墙结构最大适用高度与框架结构最大适用高度差值的20%,而不能将框架结构的最大适用高度直接放大20%)。 《高规》[3]中8.1.3.4条建议按框架结构的适用高度实行,但偏于保守。3.3框架的设计原则 1)框架结构按纯框架结构(不计入剪力墙)和框架-剪力墙结构分别计算,包络设计。 2)框架的抗震等级按纯框架结构确定,对房屋的适用高度超出框架结构的最大适用高度(在上述3.2的范围内)时,可比最大适用高度的框架结构的抗震等级提高一级,已为一级的则采取比一级更更强的抗震措施(采取比一级强,比特一级低的抗震措施,如采取比一级提高20%的加强措施。 3.4剪力墙的设计原则 由于规范未明确布置少量剪力墙的框架结构的计算原则,此处列出三种对此类结构的设计方法供结构设计者选择: 1)全包络设计原则 对剪力墙按框架-剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)计算,取相应计算结果配筋设计;剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙确定。 上述方法是施工图审查单位常提出的设计要求,其理由是:规范要求考虑剪力墙与框架的协同工作(但未明确要求对框架和剪力墙均进行包络设计)。 2)剪力墙构造 对剪力墙按框架-剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)计算,剪力墙的抗震等级取四级,剪力墙则按构造配筋设计。 设计理由:设置剪力墙的根本目的是控制框架结构的弹性位移值,并使其满足规范对框架结构弹性位移限值的要求,不考虑剪力墙的承载能力要求,因此剪力墙在满足竖向承载力要求的前提下可构造设置。 3)剪力墙按现有截面的最大设计 对剪力墙按框架-剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)计算,剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙结构确定,剪力墙配筋按计算要求,当剪力墙计算超筋时,在满足强剪弱弯的前提下按截面的最大配筋率配筋设计。 设计理由:设置剪力墙的根本目的是控制框架结构的弹性位移值,使其满足规范对框架结构弹性位移限值的要求,可有条件(在剪力墙能承担的范围内)考虑剪力墙的承载能力要求,因此剪力墙的可按其最大承载力要求配筋。

4.特别建议 由于布置少量剪力墙的框架结构在设计原则及具体设计中存在诸多不确定因素,给结构设计和施工图审查带来相当的困难,笔者建议,结构设计中应尽量避免采用,尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的框架-剪力墙结构。当必须采用时,应提前与施工图审查单位沟通,以利于设计顺利进行,避免返工。.

参考文献:

[1]朱炳寅.建筑抗震设计规范应用与分析GB 50011-2010 中国建筑工业出版社.2011.8

[2] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范.

框架剪力墙范文第9篇

关键词:框剪结构 框架 剪力墙

中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:

引言

目前高层建筑体型相对复杂,而在这些复杂的结构体系中,框剪结构综合了框架结构与剪力墙结构两者的优点,广泛应用于高层建筑中。通过对138幢高层建筑统计发现有67幢都是采用框剪结构体系。然而在框剪结构中,剪力墙数量的设置,剪力墙位置的布置和剪力墙之间的间距,集中体现了整个框剪结构的经济性能和抗震性能。因此,对框剪结构体系中的剪力墙进行合理的优化设计非常重要。

高层建筑结构中,水平力的作用是主要的设计因素。在框剪结构中,剪力墙作为主要的抗侧力构件,它几乎承担了80%的风荷载和水平地震作用,剪力墙刚度(数量)的大小接影响到结构的抗性能及经济性能。如果刚度选择过小,结构将产过大的变形,而不能满足使用要求;如果刚度选择过大,结构的自振周期扣会减小,地震作用相应也会增大。这样不仅使得上部结构内力变大,材料耗量也将增大,而且增加了基础的设计难度,基础造价相应提高。同时剪力墙过大,框架承担的水平作用也有所降低,但是在设计时,为了保证框架结构部分的安全,采用的设计剪力不能小于一定的限值,也就是说剪力墙再多,框架部分需要的材料也不能减少甚至可能会增加。因此,从抗震抗风角度看,剪力墙宜多设置为好;从经济角度看,剪力墙又宜少设置为好,这就产生了剪力墙最优刚度的问题,是框剪结构优化设计的关键。

二、框剪结构的分析方法介绍

框架和剪力墙是两种性质完全不同的抗侧力结构,但由于刚性楼盖将框架与剪力墙连结在一起。因而在抵抗水平荷载时,它们原有的力学特性和变形规律发生改变,在同一标高处,他们侧移一致,致使他们各自承受的水平荷载按照协同工作关系进行分配比例而计算。

目前采用的是电算法,其求解方法为矩阵位移法,它计算的结果相对手算法更为精确。其要点为:所选取的基本未知量为节点的位移,把结构离散化为单元,建立刚度方程,将单元组装成整体,满足平衡条件和变形协调条件(通过杆端位移等于节点位移来实现),建立框剪结构的总刚度方程。采用矩阵位移法计算高层结构的水平荷载的基本假定:

1.假定在自身平面内楼板绝对刚性,即在自身平面内整个楼板在水平荷载作用下作刚体移动和转动,同一楼层处的结构位移参数相同。

2.假定在自身平面内各轴线上的结构刚度∞,即可以把整个结构当成平面结构来计算。

三、地震作用下框剪结构中剪力墙抗侧刚度的优化

在进行框剪结构的设计时,首先应确定建筑的柱网尺寸,接着根据己知的竖向荷载及建筑高度确定梁、柱的截面尺寸,最后确定抗震墙的数量。这是在进行初步设计时所做的准备工作。剪力墙抗侧刚度的多少,直接关系到结构能否做到经济、安全、合理。

在一个独立的结构单元内,抗震墙的布置数量,应符合这条要求:在结构单元的两个主方向,按照《抗震规范》地震作用下计算出的结构弹性阶段层间位移角的最大值,即高层公共建筑不大于1/800。框剪结构体系中剪力墙如何设置是一个非常重要的问题,包括数量和位置,优化的关键环节在于框剪结构体系能否达到经济、安全及合理。

结构单元独立设计时,设置剪力墙的数量应符合下列原则和要求:

1.为了能够充分发挥框剪结构体系的结构特性,在水平地震作用下,按照第一振型计算的总剪力墙底部所承受的地震倾覆弯矩不小于50%的结构总地震倾覆弯矩的。否则结构应按照框架结构对待。

2.在结构单元的两个主轴方向,按照结构弹性法计算楼层层间最大位移与层高之比A=u/h,对高度不大于150m的高层建筑,不应大于1/800;对高度不小于250m的高层建筑,不应大于1/500;高度在150m~250m之间的高层建筑,按线性插入选用。

3.对于单片剪力墙,其底部承担的水平剪力不宜超过框剪结构底部总水平剪力的40%。

4.要进行剪力墙刚度的优化,需要的设计变量如下

(1)刚重比要求

在水平地震作用下,高层钢筋混凝土框剪结构的变形曲线呈弯剪型,随结构抗侧刚度的减少,重力荷载的二阶效应(P-效应)不利影响呈非线性增长结构的抗侧刚度与重力荷载之比是影响P-效应的重要参数,刚重比限值与层间侧移角限值对控制结构抗侧刚度均是非常重要的。当结构的水平荷战较小时,抗侧刚度虽然能够满足层间侧移角限值的要求,但通常满足不了刚IE比限值的要求。所以在剪力墙抗侧刚度优化时,必须满足规范所规定结构刚重比的最低限值。

(2)剪重比要求

结构剪重比(即水平地震剪力系数)是指楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值,它体现结构在水平地震作用下反应强烈的一个重要指标,主要与结构体型、结构布置和抗震设防烈度有关。因为地震影响系数在长周期段下降比较快,计算在水平地震作用下的基本自振周期较大时所产生的结构效应可能偏小。为了保证高层建筑结构的安全性,计算水平地震作用时,剪重比需满足规范限值要求,使水平地震作用计算不会太小。

(3)楼层剪力要求

在楼层剪重比满足要求的前提下,框架作为第二道抗震防线应该具有一定的抗侧能力,因此每一层框架总剪力不应低于0.2Vo和1.5Vf, max两者的较小值。

四、总结

框剪结构中的剪力墙布置的合理行,可以使结构刚度、受力变形等方面有更有效的性能,更能发挥框剪结构中框架和剪力墙两种不同结构形式的优点,同时在一定程度上降低了结构的上部自重,减少了工程造价,有较好的经济指标。

参考文献:

[1] 混凝土结构设计规范 (GB 50010―2010) 北京:中国建筑工业出版社 2010

[2]建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)北京:中国建筑工业出版社 2010

框架剪力墙范文第10篇

【关键词】:框架-剪力墙;抗震原理;结构设计;合理布置

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:

一.引言:

随着现代经济的快速发展,现代高层建筑正在朝着多功能、综合应用的方向发展,在设计高层建筑的过程中时,必须要考虑各种各样的受力结构形式,而在这些形式中,竖向传力体系是设计中要考虑的重中之重。结构传力体系支撑着建筑结构的空间形态,除此之外,传力体系的剖面形式也非常简明的体现了结构竖直荷载传递的路径,同样也影响到建筑物设计的使用功能。值得一提的是,在不同的建筑结构中,它的传力体系也是各不一样,由此看来考虑诸多细节以及采用正确的计算方法是设计好的框架结构的必要前提。

二、框架-剪力墙结构的抗震原理

框架-剪力墙结构是一种双重抗侧力结构。众所周知,在框架结构中,剪力墙的刚度比框架大,起着大部分的剪力责任,而框架在承担侧向力方面起着相对较小的作用;如果在遇到强力地震的情况是,剪力墙的连梁往往先承担受力,这样也就使剪力墙的刚度有所降低,相应的由剪力墙承受的部分剪力,被逐渐转移到了框架上去。假如所使用的框架具有足够的抗压力和抗震性能,那么这两者所抗压结构就可以充分发挥它的抗震作用,这样即使在遭遇到强烈地震的状况下仍然能够起到理想的抗震效果。

三、框架-剪力墙结构的受力特点及分析

分析框架-剪力墙结构的受力特点,我们必须首先知道是框架和剪力墙结构各自不同的抗侧力结构。并且这里的框架不同于其他纯框架结构中的框架,而剪力墙也不同于其他剪力墙结构中的剪力墙。框架-剪力墙结构的刚度影响着它的变形曲线形状和内力分配,可以用刚度特征值的大小来表示。当刚度特征值很小时,则剪力墙刚度很大,框架刚度较小,内力分配主要以剪力墙为主,整体变形表现为弯曲型,这样由框架所分配的剪力就很小,剪力墙出现负剪力不会很大,二者协同工作的性能较差,这种结构更像是看做单独的剪力墙结构,而不能算作双重抗侧力体系结构。针对上述这种情况,在我国高规中的0.2Q 的调整,就保证框架成为第二道防线;另外一面来说,当刚度特征值很大时,则框架的刚度较大,这种情况属于剪力墙较少的现象,而当剪力墙承担的倾覆力低于50%的时侯,为了保证框架的安全,这时框架结构部分就主要按照纯框架结构来进行设计。最理想的情况是尽量避免上述情况的出现,即剪力墙的数量既不过多,也不过少最好。

四、框架-剪力墙结构设计要点

1、框架结构配置合理

框架-剪力墙结构的布置原则是遵循均匀、分散、对称、周边。分散原则是剪力墙的片数不可太少,并且每片剪力墙的刚度也不要太大,而剪力墙的连续尺寸则不应太长,这样使抗侧力构件数量尽量分散,每片剪力墙的弯曲刚度恰好适中,这样在使用中,既不会使个别墙的受力太集中,也不会因为个别剪力墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能,或者因负担过重而引起过早损坏。刚度过大的剪力墙相应的压力也承担的要大,也会增加它的基础处理难度,同时我们也必须考虑到如果两片剪力墙之间相距太远的话,楼面刚度的要求大太,就很难满足要求。周边原则的要求是为保证刚度中心与平面中心相吻合,必须要考虑建筑物的抵抗扭转能力;剪力墙通常都是布置在周边对称的位置,这样就能增加剪力墙抵抗扭转的内力臂,从而在不增加剪力墙面积的情况下,提高自身的抗扭转能力。剪力墙布置的位置通常应该设置在平面形状变化处,或者是角隅、端角、凹角部位,能够有效的加强抗扭转能力,。在城市高层建筑的楼梯间,电梯间,管道井处,楼面开洞现象会严重地削弱楼板的刚度,这样对保证框架-剪力墙结构的的协同工作产生了不利影响。针对这种现象,为了强固这些薄弱环节,就要在工程设计中使用钢筋混凝土剪力墙,如楼梯间,电梯井道处,竖向管道井等会起到非常好的效果。剪力墙之间的间距,对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2—4 为宜,对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1—2.5 为宜, 原则上是建筑物高度越高,取值愈小。

2、控制轴压比

某工程在进行初步设计时,业主提出当地混凝土搅拌站无法保证C40 以上混凝土施工质量,混凝土最高强度等级为C40。根据规范,一级框架剪力墙结构框架柱轴压比为0.75,若按框架柱轴压比为0.75 设计,框架柱的截面面积很大,影响建筑平面布局。故框架柱采取规范提出的构造措施提高柱轴压比限值至0.90设计。底部加强区剪力墙厚度为350mm,混凝土强度等级为C40,能够满足设计要求。由于混凝土强度等级低,在一些高层建筑结构的底部几层,为了使剪力墙轴压比不超过国家相关规定的限值,会产生剪力墙厚度很大的不合理情况。科学研究成果表明,即使是高宽比为1.0 的低剪力墙,也同样可以具有良好的延。研究剪力墙约束边缘构件配箍率、位移延性比、剪力墙高宽比等因素对剪力墙轴压比限值的影响,并能够给出满足具体延性需求、对应不同约束边缘构件配箍特征值的剪力墙轴压比限值,供工程设计参考使用。

4、剪力墙的合理布置

(1)为了增强整体结构的抗扭能力,弥补结构平面形状凹凸引起的薄弱部位,减小剪力墙设置在房屋而受室内外温度变化的不利影响,剪力墙宜均匀布置

在建筑物的周边附近(第一内跨)、楼梯间、电梯间、平面形状变化或恒载较大

的部位,剪力墙的间距不宜过大(高规表8.1.8);平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。

(2)纵、横向剪力墙宜组成L 形、T 形和匚形等形式,以使纵墙(横墙)可以作为横墙(纵墙)的翼缘,从而提高其刚度、承载力和抗扭能力;楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置,以增强其空间刚度和整体性。

(3)剪力墙布置不宜过分集中,单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总剪力的40%,以免结构的刚度中心与房屋的质量中心偏离过大、墙截面配筋过多以及不合理的基础设计。当剪力墙墙肢截面高度过大时,可通过开门窗洞口或施工洞形成联肢墙。

5、结构的连梁设计

即使在强烈地震情况下,钢筋混凝土框架-剪力墙结构仍然能够有效地通过非弹性变形逐渐消散地震释放的巨大能量,这也是一种理想的抗震结构体系。对于与框架-剪力墙平行的框架梁,即纵向梁构件采用带非线性转动弹簧的线弹性弹簧梁单元模拟。对于柱单元则假定其只发生非弹性弯曲变性而不发生非弹性轴向变形。对于框架一剪力墙结构中的横向梁两端承受着不同的竖向位移,并且由于节点的转动和两节点转动量的不同,横向梁还承受扭转。因此可采用竖向和转动弹性弹簧来模拟这种效应。

五.结束语

本文通过对框架-剪力墙结构的分析和探讨,了解到结构工程师进行方案设计时,必须协调好框架-剪力墙之间的结构体系。结构不合理、整体性差,将很难确保框架结构的抗震、抗压性能,自然而然也就无法发挥框架-剪力墙这一结构的作用。框架-剪力墙结构设计的目标是通过实现整体结构功能,尽可能的发挥降低地震破坏力的作用,作为一个建筑结构设计师,应该全力避免结构不合理现象的存在而导致建筑物抗震力、抗压力的低下,努力实现抗震减灾。

【参考文献】:

[1]刘林荣,何雅明.浅议高层建筑短肢剪力墙的设计[J].今日科苑,2008.

[2]孙雪兰. 浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J]. 山西建筑, 2010,(24) .

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