框架剪力墙范文

时间:2023-04-07 02:22:43

导语:如何才能写好一篇框架剪力墙,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

框架剪力墙

篇1

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。

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关键词:壁式框架 抗震 计算方法

一、引言

随着我国经济的高速发展,剪力墙结构体系在高层建筑中受到广泛的应用,尤其是在高层住宅建筑中。当今社会的发展和人们生活水平的不断提高,那么人们对高层建筑设计的要求也越来越高,具有通风、采光性能表现良好、平面布置比较紧凑、经济实惠的短肢剪力墙结构形式得到广泛的应用。但是“5.12”汶川大地震后,很多专家到现场观察研究后,发现7级以下设防全部倒塌,有的成粉碎性破坏,因此专家们提出了新型抗震节能建筑结构—壁式框架空心剪力墙结构体系。壁式框架空心剪力墙结构体系结构自重轻、节约用材,并可以减少地震作用且发生的是弯曲破坏,避免了脆性破坏。

二、壁式框架剪力墙的定义

由于短肢剪力墙和壁式框架剪力墙结构体系是近几年才发展起来的,那么对其没有明确的定义,在这里结合相关的一些资料对壁式框架的定义做简单的说明。在剪力墙结构中如果连梁的刚度强而墙肢的强度比较弱,则梁对墙肢的约束作用强,水平荷载作用下,墙肢在与连梁的连接处转角很小,墙肢的变形表现为每层之间的双曲率弯曲,各层墙肢都有反弯点,结构的总体侧移表现为剪切型。事实上,这种结构的受力特性已接近框架,由于其梁与墙肢交接处的刚域较普通

框架大,故称之为壁式框架[1]。通过实验研究和理论分析也可用计算剪力墙的宽厚 比的大小来区分剪力墙的类型,当宽厚比大于8时为普通剪力墙,当宽厚比在5~8之间时为短肢剪力墙,当宽厚比在2~5时为壁式框架剪力墙。

三、壁式框架剪力墙结构体系的特点

汶川大地震后许多专家经过大量的实验研究和理论分析提出了四种新型的抗震结构体系:复合墙结构体系、砼与钢混结构体系、约束砼结构体系、壁式框架结构体系。现在的多层、小高层住宅大多用钢筋混凝土剪力墙结构体系,但是这种结构体系存在的问题是结构的刚度大从而导致结构的自重大,因此结构受的地震相应增大,部分墙体很容易发生脆性破坏,特别是外墙的窗间强,而壁式框架结构体系可以减少地震作用,发生弯曲破坏,避免了脆性破坏。下面我们来看一下壁式框架剪力墙结构体系的主要特点和优点:

(1)壁柱的剪跨比大于2,宽厚比为2~5。根据国内外的相关资料研究,壁式框架为弯曲破坏,是延性破坏。

(2)本身的刚度和自重小,相应的地震作用减小。

(3)壁式框架受力明确可以做到梁铰机构,延性耗能较多,从而地震作用较小。

(4)在房间内的角点也不露柱角,增大了房间的空间利用率。

(5)与异形柱结构体系的比较,壁柱的滞回曲线是对称的而异形柱有时不对称,说明其受力性能良好。

壁式框架剪力墙结构体系具有以上特点和优点,因此更适合现在的小高层住宅楼,不但有利于抗震,而且又经济美观。

四、壁式框架的内力和位移计算方法

在壁式框架结构中因连梁的刚度比较大,因此可以把带洞口的剪力墙简化为带刚域框架计算简图进行内力及位移分析,目前主要有以下两种计算方法:

(1)用杆件有限元矩阵位移法可考虑杆件的变曲变形、剪切变形、及轴向变形[2]。

(2)修正的D值法,沿用D值法不考虑柱轴向变形的基本假定,梁柱的剪切变形可以通过修正杆件刚度考虑进去[2]。

现在最常用的就是修正的D值法,这是一种比较方便且简单的计算方法,计算时不考虑柱的轴向变形,适合用于手算。而杆件有限元矩阵位移法计算时考虑杆件的剪切和轴向变形,用带刚域杆件的单元刚度的框架程序计算,是一种常用、方便、又相对准确的计算方法。

五、结束语

由于壁式框架剪力墙结构体系是近几年才在我国发展应用,本文只是对其定义、特点和计算方法做了简单的介绍,那么对其计算模型、适用高度以及构造措施还需要我们今后做出大量的研究来供其参考,从而使这种新型的体系在我国得到广泛的应用。当安全、适用、美观、和经济之间有矛盾时我们应该以安全为主,比如不宜降低抗震安全等级的情况下,并且要满足室内墙角不露柱角的情况下我们就可以采用壁式框架剪力墙结构体系,并能达到抗震的要求。

参考文献

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关键词:框架剪力墙;合理配置;轴压比;连梁

现代高层建筑正向着多功能、综合用途的方向发展,在高层建筑的结构设计时,需要考虑的受力结构形式也较多,其竖向传力体系是设计的关键。建筑的空间形态是由结构传力体系支撑的,传力体系的剖面形式直接反映结构竖直荷载传递的路径,也关系到建筑物的使用功能。不同建筑结构其传力体系也是不一样的,因此在结构设计时也应考虑诸多细节以及采用正确的计算方法,使建筑物传力体系清晰,并满足抗震设计规范要求。

1框架剪力墙结构设计关注点

1.1合理配置

剪力墙的平面布置一般原则是均匀、分散、对称、周边。分散原则是要求剪力墙片数不要太少,而且每片剪力墙刚度不要太大,连续尺寸不要太长,使抗侧力构件数量多一些,分散一些,每片剪力墙的弯曲刚度适中,在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能,也不会使个别墙的受力太集中,负担过重而引起过早地被破坏,刚度过大的墙承担的内力也大,相应的基础处理难度增加,同时也考虑到剪力墙相距太远,楼面刚度要求大,很难满足要求,周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力,便于保证刚度中心与平面中心相吻合;剪力墙布置在周边对称位置,增加抵抗扭转的内力臂,在不增加剪力墙面积的情况下,提高抗扭转能力。

剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处,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是很有必要的,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。因此,在工程设计中用钢筋混凝土剪力墙来加强这些薄弱端部,如楼梯间,电梯井道处,竖向管道井等是十分有效的。

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,抗震设防烈度愈高取值愈小。

1.2提高轴压比

轴压比主要为控制结构的延性,随着轴压比的增大,结构的延性越来越差,对高层建筑抗震十分不利。我国现行规范均有相应要求。本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。但在其他的一些高层建筑结构的底部几层,由于混凝土强度等级低,为使剪力墙轴压比不超过规范规定的限值,会出现剪力墙厚度很大的不合理情况。

规范现仅按结构抗震等级和设防烈度给出了混凝土剪力墙的轴压比限值,没有考虑通过采取构造措施提高其轴压比限值。国内人员研究表明,即使高宽比为1.0的低剪力墙,同样可具有良好的延性性能。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。

1.3框架剪力墙中连梁设计

钢筋混凝土框架一剪力墙结构,在强烈地震作用下能有效地通过反复的非弹性变形耗散地震能量,是一种较好的抗震结构体系。对于与框架一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。模型中指定相对转动中心位于墙构件中心轴上高度点处,认为参数的合适值可基于沿层间高度预期的曲率分布选取

一般多竖向单元模型考虑了墙截面中性轴的移动,可预测墙的弯曲反应,是一种适合于多层钢筋混凝土框架一剪力墙结构的非线性分析的拟三维模型。

2工程实例

2.1工程概况

某项目总建筑面积20041m2。其中,地上部分建筑面积18880m2,共16层,带5层裙房和一层设备转换层,建筑高度68.8m,地下部分建筑面积1161m2,共1层。结构体系为框架剪力墙结构,抗震设防烈度7°,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震为第一组,II类场地,设计特征周期为0.4s,风荷载按100年一遇风压取值为0.45kN/m2,雪压取值为0.35kN/m2。

2.2剪力墙平面布置

剪力墙的平面布置遵循均匀、分散、对称、周边原则。每片剪力墙刚度不要太大,连续尺寸不要太长,每一片墙肢的弯曲刚度适中,不会因为个别墙肢的局部破坏而影响整体的抗侧力性能。刚度愈大的墙肢吸收的荷载也愈大,所以考虑墙肢开洞来减轻墙肢的刚度集中问题。剪力墙布置在平面形状变化处,如角隅、端角,因为凹凸角部位是应力集中处,宜设置剪力墙加强。同时电梯间、楼梯间楼面开洞严重地削弱楼板刚度,所以不能保证框架与剪力墙协同工作,需要设置剪力墙来加强。在楼梯及电梯间布置均匀、对称的剪力墙,同时为了保证结构抵抗扭转能力,使刚度中心与平面中心相吻合,在结构周边对称位置布置剪力墙,提高抗扭转能力。但平面图1中3轴与A轴处建筑平面布置不允许布置剪力墙,故在4轴与A轴处布置剪力墙。同时为防止墙肢刚度过大而吸收大量的地震力而破坏,在较长的剪力墙中开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙肢之间采用连梁连接,使每片剪力墙的弯曲刚度适中,不会出现个别墙的受力太集中而引起破坏。本设计中,主楼楼层面积Af为1050m2,剪力墙面积AW为18.50m2,框架柱面积AC为14m2,AW/Af=1.76%,(AC+AW)/Af=3.09%。

设计中对扭转效应的控制采取了一些措施:①由于主楼标准层凸出部分大于平面总宽度的30%,故将该凸出部位板厚加厚至150mm,并在计算时设为弹性楼板;②设备层层高低,其刚度虽大于相邻上部楼层侧向刚度的70%,但刚度相对其相邻层还是比较薄弱,故将设备层及其相邻的上下层强制设为薄弱层,加强该处的竖向构件;③采取措施使各楼层的刚心、质心的偏心距控制在0.15以内,主楼与裙房屋面的质心、刚心偏心距小于建筑相应边长的20%;④在裙房的一侧合理布置剪力墙;⑤对框架柱倾覆弯矩及楼层框架总剪力进行调整,主楼的底部总剪力为裙房屋面的总剪力。模型经过调整,对计算结果进行分析判断,确认后作为工程设计依据。结构计算结果如表1所示。

3结束语

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1框架剪力墙结构工程概述

框剪力墙结构体系主要是通过钢筋混凝土墙板的方式建设墙体结构,从而取代框架结构体系,使建筑内部的承受力得到进一步的提高,进而有效的控制结构体系的发挥空间。钢筋混凝土墙的水平力与垂直力的大小是受框架剪力墙刚度的直接影响,当期刚度越高时,水平力与垂直力越大。在框架剪力墙结构体系中,框剪结构的空间效果较好,不会使横梁等其他锋利的边缘暴露在外面,一般多用于室内装饰中,进而达到人们对居住环境的要求。因此,框架剪力墙结构体系是现阶段高层建筑工程中应用非常广泛的一种结构。

2建筑施工技术要点分析

2.1模板工程施工技术。2.1.1混凝土模板施工。在模板工程实际施工的过程中,混凝土模板施工占据十分中的位置,是确保框架剪力墙结构建筑施工质量的主要条件之一。但由于混凝土模板施工以外观及结构质量为主要的标准,因此,要满足混凝土模板施工的要求,需要优化其施工过程中的细部节点,并结合框架剪力墙结构的特点及模板工程施工的实际状况,采用科学合理的方法,选择符合其工程项目建设要求的板、墙、梁、柱模板,为其施工的质量创造一个有利的条件。通常情况下,混凝土模板施工过程中,选用的模板厚度一般是18mm,且多为新多层胶合模板。在进行混凝土模板实际施工时,根据该工程项目层高的分布状况,归纳其分布的特点,采用层高分别的方式,完成模板组拼装的相关工作。施工期间还需要主要的技术要点有以下几个方面。①内外侧模板的设计,在设计这种模板时,相关的设计人员要控制好内侧模板的长度,尽量不要使内侧模板的长度数值高于外侧模板的总长度,一般长度的控制在300mm以内。为了提高配板的准确性,在开展支模的相关工作过程中,可以将已完成浇筑的墙体作为内外侧模板长度设计的主要依据,尽量缩小外侧模板与墙体之间的距离。另外,为了保证墙体的完整性,可以在模板与墙体的接触空间内放进足够的海绵。②内侧模板的固定。固定内侧模板是确保墙体与模板安全性的重要条件,可以将内侧模板与短钢筋头进行连接,对其固定的位置进行有效的控制,进而达到提高内侧模板稳定性的目的。③保证墙模和楼板的紧密型。假如墙模与楼板之间的紧密度不高,存在明显的缝隙,其裂缝的距离越宽,对模板工程质量的影响越大。因此,要缩小墙模与楼板之间的距离,可以在两者之间的缝隙处加入水泥及砂浆,采用缝填的方式,提高墙模与楼板之间的紧密度。④墙模吊装。墙模吊装对于模板的稳定性和精确性都有着较高的要求,因此在进行吊装时应保障光线充足,以免钢筋与墙模的接触和碰撞,避免吊装位置偏离。图1为框架剪力墙结构混凝土模板施工示意图。2.1.2高支模板支撑架体系施工一般情况下,高支模板支撑架体系主要应用于高度在5m以上的框架剪力墙结构建筑工程施工过程中,其主要的目的是确保框架剪力墙结构建筑工程的稳定性及安全性,使工程施工安全进行中不可缺失的一种支撑架体系[2]。高支模板支撑架体系施工主要采用相关的计算机程序,以高支顶板支护系统作为模拟分析的参照物。高支模板支撑架体系施工通过碗架相扣的形式进行支撑与连接,立杆与水平剪刀撑连接的规律是以每隔4行为主要的依据。在完成相关的连接工作后,在沿支架的周围全部采用剪刀撑进行加固,进一步的提高沿支架的闹固性。通常情况下,在制定高支模板支撑架体系施工方案前,先需要获得技术主管的允许,在完成相关的设计施工方案后,由工程项目的总监对其施工的全过程进行监督及管理。2.2钢筋工程的施工技术。在框架剪力墙结构建筑工程过程中,钢筋工程项目的施工占据十分重要的位置,对框架剪力墙结构建筑工程的施工质量具有关键性的作用。钢筋工程在实际施工的过程中,需要根据框架剪力墙结构建筑工程施工的情况及要求,选用合理的施工设计方案,严格把控施工流程,目前钢筋工程施工技术要点主要可以从以下几个方面进行探析。①对箍筋框的固定工作。在钢筋工程实际施工期间,可以将实体放样作为钢筋建设模型的参照物,根据钢筋模型确定框架的位置[3]。另外,相关的工作人员还可以通过平衡对等的方式,对钢筋的位置进行适当的调整,进而有效的避免钢筋工程项目在施工阶段出现框架位移的情况。②定位钢筋梁柱节点。在楼层高度高于5m的框架剪力墙建筑中,钢筋具有提高其稳定性的作用。但由于节点处的钢筋比较复杂,导致该工程施工期间产生了非常多的密集梁柱节点,所以,要保证该工程施工过程中各节点钢筋的稳定性,在准备施工前,相关的工作人员需要根据施工现场钢筋分布的实际状况及特征进行绘图,制图的比例为1∶1。工程施工技术的管理人员在梁柱节点处钢筋施工过程中给予施工人员指导性的意见。③实行样板引路。在钢筋施工的实际过程中,为了进一步提高钢筋的稳定性及施工质量,相关的施工人员必须根据施工现场的钢筋实体样板来完成相应的施工内容,同时施工人员还要根据施工的具体流程进行作业,进而提高钢筋工程项目施工的效率,为其施工的质量奠定了一个良好的基础。2.3防水工程施工技术要点。在框架剪力墙结构防水施工过程中,主要的施工技术要点有以下几个方面。①基层清理,主要是对建筑工程中基础建设物进行清理,确保基础建筑的干净。在基层清理的过程中,为了确保切口圆滑,需要在框架剪力墙结构建筑工程施工过程中切掉钢筋地锚,其切面的面积不能超过顶板。②根据1∶2的比例将水泥与砂浆搅拌在一起,并将其混合物涂刷在基层上,厚度尽量控制在2mm~3mm以内,避免涂刷过程中出现漏刷的现象。③附加层处理。在管道根部及阴阳角的位置设置1个附加层,提高压实度,使其更加稳固。④滚压处置。为了确保卷材粘结的紧实度,可以在卷材的外部,通过外包橡皮的方式,用铁棍在其外部进行滚压,一般滚压的次数不超出2遍。⑤保护层施工。在完成相关的防水层施工内容后,可以按照防水工程施工的标准制定相应的保护层措施,用的混凝土必须是50厚细石。如图2所示,防水工程项目施工过程中,基础底板防水构造环境。

3结语

综上所述,在社会经济快速发展的环境下,框架剪力墙结构的应用范围不断扩大,在高层建筑工程中占据十分重要的位置,对高层建筑工程的施工质量具有关键性的工作,同时也是实现建筑企业可持续发展的重要内容。因此在高层建筑工程施工的过程中,相关的工作人员必须明确框架剪力墙结构的作用及重要性,合理的应用其技术,使工程安全施工得到有效的保障。

参考文献

[1]刘七二.建筑工程框架剪力墙结构施工技术研究[J].低碳世界.2017(17)

[2]林胜.框架剪力墙结构建筑施工技术研究[J].住宅与房地产.2017(15)

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关键字:框架-剪力墙结构;剪力墙数量;抗震研究

Abstract: Aseismic design is always the object for researching. At the same time the new concepts and methodologies is not enough. This article is analyzing the affect of the number of shear wall and spatial position for earthquake resistant behavior.

Key words: frame-wall structures; numbers of walls;anti-seismic research

中图分类号: TU323.5 文献标识码: A 文章编号:

0 引言

城市化进程的不断加快,高层建筑由其独特的优势而越来越成为建筑的首选形式。在高层建筑中要考虑风荷载和地震等水平载荷所带来的结构受力,需要控制侧向位移以提高建筑的耐性。高层建筑物在以框架结构为主设计中,虽然具有空间分割的灵活性,但考虑的水平力作用是以剪切为主,导致需要的层间位移较大。若以剪力墙结构来设计时,不需要水平方向上很大的剪切力,但对于剪力墙的间距要求比较高,所以具有一定的局限性。在我国大多数采用的是框架-剪力墙结构来设计高层建筑,这样可以综合两者的长处,具有一定的抗震性能。

这种框架-剪力墙结构中抗测力的部分是剪力墙,能提高侧向刚度;抗纵向载荷部分主要的是框架结构,能使使用空间提高。在抵抗水平力的同时,两者通过楼板来协调变形。各层之间的变形可以由此变得均匀。因此提高了各方面的抗载荷的能力,在地震中可以减少对墙体的损坏。

1 结构构件非线性地震反应分析的模型与原理

结构构件模型的建立的准确与否关系到能否准确地分析非线性反应分析。建立合理的力学模型是正确分析建筑物受力的前提,根据模型可以对建筑的变形、受力情况有个整体了解。

本文用于分析的是混凝土本构模型,这种结构模型具有一定的特点。混凝土有个开裂压力,在受力大于这个开裂压力的情况下就会开裂。极限应变可以导致混凝土直接不工作,

2 基于性能的剪力墙数量的合理确定

要达到抵抗偶然性的地震,就需要预计强烈地震,要保证在此地震下建筑物不受严重的损坏。在地震时建筑结构的受力情况已经超出了正常的情况。可以对地面运动的记录进行分析,可以很好的描述了地震时建筑物的受力情况。

作为一种很常用的高层建筑物种的结构体系,框架-剪力墙结构在地震中可以很好地抵抗水平方向的载荷。在强烈的地震中建筑的抗侧力的首要结构式剪力墙,被地震破坏后,框架结构就代替剪力墙进行抵挡地震冲击。所以在抗震的建筑物的建设过程中,要实现的是能保持良好的变形能力,以便在各种地震的遭受破坏的程度要相对的小。

框架结构能决定建筑物在强震中能否保持不发生倒塌,延时性是框架结构的特性。框架楼层能够承受最大的延时性是设计建筑时首要考虑的因素,通过对于不同地震波带来的作用进行分析得出框架-剪力墙结构中的剪力墙的合理数量的设计。

基于性能的设计思想是在上世纪末的时候一位美国科学家提出来的,就是在保证性能水平的前途下能够达到在发生地震的情况下能够保证应有的抗震水平。

需要指出,基于性能的结构抗震设计有其特点,但它与现行的抗震设计不是截然没有联系的,而是一种延续和发展,从某种意义上,现行规范的“小震不坏,中震可修,大震不倒”就是一种性能要求,只是说怎样的破坏才算可修,中震允许产生多大的破坏,这些破坏对结构物或结构内部的设备、装修有什么影响⋯⋯这些内容并没有具体的得到量化。从这个角度来看,现行规范注意了在大震下保障生命安全,但是对如何避免地震破坏造成的巨大经济损失是没有足够的注意。近年来的几次大地震尽管人员伤亡不是很大,但经济损失往往是巨大的,这一事实是基于性能的抗震设计的出发点。那么在我国的高烈度区的重要建筑物,就很有必要在结构设计中设定双重目标性能,即第一类目标性能和第二类目标性能。目前广泛采用的建筑结构常规设计方法实际上是基于规范准则,而不是基于性能准则,即目前的常规设计是完全按照规范的要求进行的,而没有明确建筑结构的实际性能水平。

设计人员对框架—剪力墙结构进行设计时,一般步骤为:首先根据经验和建筑师协商确定剪力墙的大致数量和位置,再进行相应烈度下的振型分解反应谱计算,验证各项指标(变形、剪总比等)是否满足规范要求,在局部调整之后敲定总体结构布置方案,进入施工图设计阶段。如果建筑物满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中第5.5.2 条还需再补充验算弹塑性变形。从上述步骤可以看出,除非属于复杂结构或处于高烈度区的建筑,一般设计人员是不会补充弹塑性分析的,同时遵循规范设计后也无法明确设计项目在大震作用下具体的延性指标。

3 剪力墙平面布置与框架—剪力墙结构扭转效应的关系研究

在框架—剪力墙结构中,剪力墙平面的优化布置是一项十分重要的工作,已经确定剪力墙数量的前提下,不同的剪力墙平面布置方式会导致结构表现出不同的动力特性,从而将决定建筑物整体抗震性能的优劣。剪力墙平面布置的一般原则是“均匀、分散、对称、周边”。“均匀、分散”是要求剪力墙的片数多,每片的刚度不要太大;不要只设置一两片刚度很大、连续很长的剪力墙,因为片数太少,地震中万一个别剪力墙破坏后,剩下的一两片墙难以承受全部地震作用,截面设计也很困难(特别是连梁)。对应地基础承受过大的剪力和倾覆弯矩,尤为难以处理。所以在方案阶段宜考虑布置多片短的剪力墙,在楼层平面上均匀散开,不要集中在某一区域。“对称、周边”是对高层建筑抵抗扭转的要求,剪力墙的刚度大,它的位置对楼层平面刚度的分布起决定性的作用。剪力墙对称布置就能基本上保证了建筑物的对称性,避免和减少建筑物受到的扭矩;另一方面,剪力墙沿建筑平面的周边布置可以最大限度地加大抗扭转的内力臂,提高整个结构的抗扭能力。

4. 剪力墙的高度对框架—剪力墙结构非线性反应影响的分析

在框架—剪力墙结构的实际设计中,经常遇到这种情况,在结构上部由于电梯数量减少或建筑师要求布置成开敞式的大空间等原因,要减少剪力墙、芯筒的尺寸,甚至完全取消。此时这种剪力墙不到顶的结构布置方案就应运而生。目前国内工程界并不主张这样做,原因是这将导致结构转换层的内力变得复杂化;而国际上却认为,结构的抗侧移刚度可以沿高度发生突变,如果是框架—剪力墙结构,剪力墙甚至可以断层,而且认为转换层的截面设计只与该层分配到的绝对地

震作用效应有关,不必对它进行特殊加固。

评估剪力墙的不同高度对结构损伤性能的影响,可采用以下两种分析方法:(1)动力弹塑性时程分析。输入多条不同的地震波,将地震动的峰值加速度按不同抗震设防水准的要求进行调整,当地震波作用结束之后,利用损伤计算公式进行计算。(2)静力弹塑性分析。在结构上施加逐步增加的水平荷载,记录每一步结构的基底剪力、位移、刚度和等效自振周期等物理量的变化情况,当结构的顶层位移达到预先所设定的数值时,利用损伤计算公式进行计算。

采用上述第一种方法进行分析时,地震波的选取对最后结果的影响是比较大的,且计算的工作量很大,所以我们采用第二种方法计算结构在不同目标位移下的损伤指数。结构的自振周期和结构刚度之间是成比例关系的。

5.剪力墙和框架结构的协同工作原理及设计优化建议

为了对框架.剪力墙结构动力特性初步了解以及为后边计算阻尼提供参数,首先对初始计算模型进行了模态分析。考虑到结构动力性能的影响因素,并针对不同影响因素所建立的计算模型进行模态分析。由初始计算模型的模态计算结果分析可知,本文所设计的框架-剪力墙结构平面布置对称、规则合理;立面上质量、刚度分布较均匀,结构抗扭能力满足要求,具有良好的整体性能,适合于计算研究;结构前面几个低阶振型的运动在总运动中占主导地位。

参考文献:

篇6

关键词:框架剪力墙 高层 结构设计

Abstract: Based on the frame shear wall concept, and its mechanical characteristics and nonlinear responses are analyzed, which further illustrates the matters needing attention in design of frame shear wall, seismic performance improved in order to ensure the stability and security.

Keywords: Design of frame and shear wall high-rise structure

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点,在高层建筑中得到了广泛应用。

一、受力特性分析和影响因素:

1.1 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。若忽略连梁约束和轴向变形的影响,有:

式中: H 为建筑总高度;Cf为框架平均总刚度;EwIw 剪力墙折算总抗侧刚度。

1.2 影响因素的探讨:

框-剪结构中,剪力墙的布置和用量是由框架、剪力墙的受力特性并结合建筑物的功能、布置来决定的。因此,影响剪力墙用量的因素应主要从以下几个方面加以考虑。

(1)剪力墙的用量与框一剪结构的平面布置有关。剪力墙是框-剪结构中主要抗侧力构件,一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。

(2)剪力墙的用量与结构自振周期密切相关。结构自振周期随剪力墙刚度增大而变短,对于比较正常的框-剪结构,结构自振周期大致为:

T1=(0.08 ~ 0.12)n ;T2≈(1/ 3 ~ 1/ 5) T1; T3≈(1/ 5 ~ 1/ 7) T1

式中: T1,T2,T3 分别为结构第1、2、3自振周期; n 为建筑物总层数。

(3)剪力墙用量与结构地震力大小直接相关。结构总水平地震作用随剪力墙刚度的增大而加大,对于截面尺寸、结构布置都比较正常的结构。当结构底部剪力小于上述数值时,宜适当增加剪力墙用量,提高结构刚度,适当增大地震力以保证安全;反之,地震力过大,宜适当减少剪力墙用量,以求得合适的经济技术指标。

二、框架一剪力墙结构的非线性反应分析

钢筋混凝土框架一剪力墙结构,在强烈地震作用下能有效地通过反复的非弹性变形耗散地震能量,是一种较好的抗震结构体系。然而目前的抗震设计规范尚有其不足之处,许多按规范设计的钢筋混凝土框架剪力墙结构房屋,仍然遭到不同程度的甚至是达到失效的严重非结构或结构破坏。因此钢筋混凝土框架一剪力墙结构的非线性分析受到了重视,国内外学者开展了大量的相关研究。

2.1 分析模型

多竖向杆单元模型是一种进来国内外研究较多的非线性分析模型,它将墙的轴向变形、弯曲变形用多垂直杆模拟,剪切变形用一个剪切弹簧模拟。

图-多竖线单元分析模型

如图所示的多竖向杆单元分析模型,根据墙横截面的应力分布状态,取五根竖向杆,两侧向竖向杆单元代表两边界柱的轴向刚度,内部竖向杆单元代表中间墙板的轴向刚度。墙单元的弯曲刚度由所有竖向杆整体给出。墙体的剪切刚度由图中的水平弹簧提供。五根竖向杆中的中间竖向杆为剪切拉压杆,左右两边杆为屈服拉压杆,左右中间杆为开裂杆,但它们也可能全是弹性杆,也可能只有左右两边杆为开裂杆,这取决于荷载作用情况。对于与框架一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。模型中指定相对转动中心位于墙构件中心轴上高度ch 点处, 认为参数c 的合适值可基于沿层间高度预期的曲率分布选取, 计算中一般取c=0.4。

试验分析表明,多竖向单元模型考虑了墙截面中性轴的移动,可预测墙的弯曲反应,是一种适合于多层钢筋混凝土框架剪力墙结构的非线性分析的拟三维模型。

2.2 基于自平衡力的动力分析方法

基于自平衡力的动力分析理论的基本思想是:当某一时刻结构构件的一个或几个临界界面达到塑性弯曲承载力时,便认为达到了弹性极限而形成了塑性铰。塑性铰的形成改变了整个结构的刚度矩阵,将塑性铰的转动作为外荷载加到原结构上,计算塑性铰处抵抗塑性转动(引起的应力重分布)的自平衡应力分布。通过这样的处理,使结构恢复到塑性铰转动前的状态,避免修正结构刚度矩阵和对刚度矩阵求逆,从而简化了计算。

2.3 基于自平衡力的框架剪力墙拟三维非线性地展反应分析通过将基于自平衡力的框架结构和剪力墙结构的非线性地震反应分析程序结合起来,得到框架一剪力墙结构的二维非线性地震反应分析程序,然后在二维分析模型上加上横向梁的空间约束作用,便可以得到基于自平衡力的框架一剪力墙结构的拟三维非线性地震反应分析。这种分析方法有效、可靠,能以简单的方式考虑钢筋混凝土框架一剪力墙结构非线性地震反应的重要空间结构。

三、框架剪力墙构造的设计注意事项:

1、部分框架支的设计。对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构,若内纵墙很长,且连梁的跨高比小、刚度大,则墙的整体性好,在水平地震作用下,墙的剪切变形较大,墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度,因此将长墙分成墙段,使墙的高宽比大于2,墙段由墙肢和连梁组成。其目的是设置刚度和承载力较小的连梁(跨高比不小6的连梁),这样防止在地震作用下,先破坏连梁,使墙段成为抗侧力单元,且墙段以弯曲变形为主。

2、抗震端的设计。抗震端和部分框支墙结构的墙肢截面长度沿高度不宜有太大出入和变化,一、二级抗震墙的底部加强区以及墙体洞口较大时,最好不要有错洞布置的剪力墙。

3、框支层的设计。部分框支的抗震墙结构在地震作用时有可能将变形集中在框支层上,这样就应该首先加固框支层,使其牢固。一般地规范规定是,框支层的侧向刚度不应小于上一层非框支层的侧向刚度的50%。框支墙的水平地震剪力主要由落地剪力墙承担,所以要保证楼板有足够大的平面内刚度传递水平力。落地墙最大水平间距不宜大于24m。

4、墙的竖向钢筋的设计。在框架剪力墙中,特别是高层的工程设计里面,竖向钢筋主要起到抗弯作用。高层建筑与底层不同,在目前一些多层低高层剪力墙中电算记过多为构造配筋,但配筋时所取的配筋率有的人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋,但是高层建筑中的剪力墙设计不能这么做,这一点必须注意。

四、改善框剪结构的抗震性能

4.1 设置多道防线一个抗震结构体系应该由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。在发生地震时,建筑物自身内部、外部赘余杆件吸收和消耗大量的地震能量,减轻地震灾害。对于框剪结构是延性框架和抗震墙两个系统组成,具有两道防线,一道是墙体,一道是框架。

4.2 加强框架的抗震性能

(1)加强框架的角柱。角柱是连接纵横框架的枢纽,要增加框架的空间整体性,就要加强角柱的抗剪性能。

(2)沿周圈框架平面按K 形支撑和X 形支撑布置一定数量的钢筋混凝土抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗侧刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减少层间侧移。但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝,使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板。

(3)设置偏交斜撑等赘余杆件,用弯曲耗能代替周边耗能。

4.3 加强整体结构的抗震性能

(1)实行机构控制,实现总体屈服机制。在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰,对塑性铰发生的区域,顺序及塑性程度进行控制,使得结构在强震下能形成最佳耗能机构。在水平作用下,使水平构件先于竖向构件屈服,最后竖向构件底部屈服。

(2)使结构的刚度和承载力相匹配。

(3)使结构的刚度和延性相匹配。

4.4 考虑填充墙变化的抗震包络设计建筑结构设计经验表明,框剪结构的填充墙数量在一定程度上是一个不确定的量,带填充墙框剪结构在不同层的数量变化而产生一定的变化。所以地震作用产生的层剪力本应首先在框架与填充墙之间分配,但考虑到允许填充墙的位置在一定范围内变化,可以偏于安全地由框架及剪力墙承担承担全部地震剪力,按此方法计算设计的框剪结构可在总体上包络住由于填充墙数量和位置的变化二产生的地震内力的变化。

4.5 裙房偏置的高层结构地震扭转控制主群偏置且相连的高层建筑结构计算符合刚性楼盖假定时可参照下列建议进行扭转计算和抗扭控制。

(1)宜采取小震计算控制和大中震抗震措施并重的原则,尤其不可忽视大中震时的抗扭构造措施。

(2)当扭转位移比≥1.35 时,双向地震作用明显,应进行双向地震作用计算。③宜在结构平面上大致划分出受扭敏感区和质心区,进行经济有效的抗扭计算控制。

(3)受扭敏感区内的竖向构件在大中震下的扭矩不可忽视,且处于有扭矩作用的复杂受力状态。其抗扭构造除满足规范要求外,宜按强扭弱弯采取适当增加抗扭构造的措施。

4.6 剪力墙底部加强部位最小厚度的适当取值①剪力墙墙厚按层高确定,还受到轴压比限制。②对一字形墙体稳定性较差的特点,在没有加厚墙体可能性的前提下,可采用一定的构造措施,以满足稳定性的要求。

4.7 地震作用方向的合理运用

(1)引入水平力与整体坐标夹角的目的,是为了满足结构设计的需要,验算在不同方向下结构的受力和变形情况,使结构趋于安全。

(2)沿着水平力的不同方向,建筑结构会表现出不同的刚度性质,这就意味着相同的地震力沿着不同的方向作用于结构,结构反应的剧烈程度也会不同,所以存在一个最不利地震作用方向(即结构平面的主轴),使得结构沿该方向的地震反应最为剧烈。

(3)对于包含斜交抗侧力构件的结构,不管地震作用沿哪个方向,都无法同时保证所有的构件处于最大的内力状态,所以抗震规范中规定,包含有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15 度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

(4)对于包含斜交构件的结构,每个构件的最大风荷载作用也是有所不同的,要保证所有构件计算的风荷载都按最大风荷载作用方向,只能通过修改水平力与整体坐标的夹角,在不同角度下计算,尽量顾及到每个构件能取到最大迎风面积,整个结构的设计可以基于多次计算的结果,每个构件取最大值。

参考文献:

[1] 孙雪兰,浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J],山西建筑,2010,36(24):58—59.

篇7

框架剪力墙结构;受力特点 抗震性能 影响因素

前言

框架剪力结构简称框剪结构,它主要是在框架结构中设计一定的剪力墙。框剪结构既能满足使用者对使用空间的要求,又能满足建筑物对侧向刚度的要求;充分发挥框架结构与剪力墙结构的优势,使建筑物的安全性能以及抗震水平得到极大的提高,通过对发生的多次地震的数据进行调查可以发现框架剪力墙结构的抗震性能高于框架结构或者是剪力墙结构。研究框架剪力墙结构的受力特点,找出对其抗震性产生影响的因素。确定最佳的参数,增强框架剪力结构的抗震性能,提高建筑物的安全性与稳定性

一、框架剪力墙结构的受力特点以及抗震性能

框架结构是由梁或者支柱发挥作用抵抗使用过程中的垂直方向的载荷,为使用者提供充足的使用空间;而剪力墙结构是通过钢筋混凝土墙体来承担水平方向的载荷,如风、地震等。框架剪力墙结构是综合利用框架以及剪力墙,吸收两者的优势进行互补。在建筑物的底部,剪力墙发生的位移非常小,承担着大部分的水平载荷作用,使框架结构发生弯曲变形;而在建筑物上部,剪力墙在框架的作用下发生变形,框架与剪力墙两者共同抵抗水平载荷的作用。框架剪力墙结构使建筑物各层之间的作用力趋于平衡,使建筑物的刚度以及承载力得到极大的提高,在地震时各层之间位移非常小,建筑物变形很小,使建筑物的抗震性能得到极大的提高。

框架剪力墙结构在抗震方面具有一定的优势。地震危害性非常轻,框架剪力墙结构由于是框架与剪力墙结构共同作用,相互协调来承担地震时的水平力,大大增大了水平力的承受范围,使地震的破坏力降低,减轻了地震的危害,这一优势在汶川大地震中得到了很好的验证;框架剪力墙结构具有很好的延展性,配筋在框架剪力墙结构中的使用率非常高,极大的提高了墙体的延展性,使建筑物的抗震性能得到极大的提高。

二、影响框架剪力墙结构抗震性能的因素

在建筑物的建设中,框架剪力墙结构的抗震性能受多种因素的影响,必须要充分考虑各影响因素,并加以控制。要想提高抗震性能必须要增强建筑物的刚度,必须要对建筑物的最大位移以及不同楼层之间的位移加以限制,将刚比重的变化控制在一定的范围内,同时要通过底层高度等来调节剪重比。

2.1底层对抗震性能的影响

在高层建筑中,底层往往要高于其它层,不同的底层高度具有不同的抗震性能。当底层高度升高时,最大水平位移、层位移角以及框架剪力墙结构的自振周期都随着高度的升高在不断的变大,水平位移变化较为平缓,而层位移角X方向在第六层时最大,而Y方向在第十一层时最大。同时,随着底层高度的升高,框架剪力墙结构的刚比重也出现相应的变化,当层高5.2米时出现最大值,与之相反框剪结构的刚比重与底层高度的关系不大。底层高度发生变化时,最大水平位移、刚比重等都会出现相应的变化,因此要通过研究确定最合适的底层高度。

2.2楼层高度对抗震性能的影响

在楼层高度不相同的情况下,各楼层的水平位移也各不相同,楼层高度增大的过程中,下层的水平位移变化较大,上层能够保持相对稳定。随着楼层高度的增加,不同楼层的最大层间位移角随着增大,而结构刚重比却随之降低,对于框架剪力墙结构的抗震性具有重要影响。楼层高度影响着水平位移、最大层位移角等,要确定合理的楼层高度,提高建筑物的安全性,增强框架剪力墙结构的抗震性能。

三、结语

框架剪力墙结构充分吸收了框架与剪力墙的优势,一方面可以提供充足的使用空间;另一方面可以通过框架与剪力墙的共同协调承担水平载荷,具有非常好的延展性,能够减轻地震的危害,对于提高建筑物的抗震性能具有重要的作用。同时,框架剪力墙结构抗震性能的影响因素是多种多样的,楼层水平位移等直接影响着结构的抗震性能。而底层层高以及楼层高度通过影响位移等来影响抗震性能。因此,必须要确定合理的底层高度以及楼高,增强框架剪力墙结构的抗震性能,提高建筑物的安全性。

参考文献

[1]苗晓瑜. 钢筋混凝土中高剪力墙结构抗震性能试验研究与有限元分析[D].西安建筑科技大学,2004.

[2]刘智星.钢筋混凝土框架—剪力墙结构抗震性能评估[D].北京工业大学,2008.

[3]徐培福,黄小坤.高层建筑混凝十结构技术技术规程理解与应用[M].北京:中国建筑业出版社.2003.

[4] 徐培福,黄吉锋,韦承基.高层建筑结构在地震作用下的扭转振动效应[J].建筑科学,2000,16(1): 1-3.

篇8

关键词:框架;剪力墙;结构;设计要点

中图分类号:TU398+.2文献标识码: A 文章编号:

框架剪力墙结构是指在一定的框架空间中,将定量的剪力墙进行合理分配、布置。这种格局中剪力墙被称作框架剪力墙,因为它具有使用空间大、功能多、选择灵活、承压强等优点,所以现在被以广泛的应用于建筑领域。尤其是近几年,随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,越来越多的房屋建筑工程被开发、兴建起来,进一步拓宽了框架剪力墙的应用范围,在一定程度上完善和优化了框架剪力墙设计技术。但同时我们也应看到,因为框架剪力墙结构本身对设计技术的专业性有很高的要求,而且操作过程也相当复杂,所以在这种情况下,就要求设计者一定要做好建筑过程中,框架剪力墙结构的设计工作,以更好的指导框架剪力墙的施工工作。

框架剪力墙结构的计算方法

静力分析法

在建筑施工过程中,剪力墙因受到水平力的作用,会弯曲变形。所以据此可以将它简单划分成为长臂受弯杆件和剪弯杆件;而框架结构受到水平作用力之后,为发生剪切变形,因此可以将其看成长臂剪切梁。框架和剪力墙之间相互协调配合,并持续连杆作用,就可以建立一个框架和剪力墙之间的侧移协同微分方程。对这个微分方程进行计算求解就可以得出框架剪力墙结构的内力与位移。在水平作用力的前提下,通过考虑共同协调性的基础之上,简化框架剪力墙的计算方法。

根据连接方式的不同,可以将结构简单的划分成:(1)刚接体系。刚接体系是在一定空间内,除了底板起到了将框架与剪力墙进行接接的作用外,框架梁也可以通过特定方式,将剪力墙和框架有机的联系在一起。通过框架梁可以传送力压和弯距,对剪力墙起到了一定的制约作用。(2)铰接体系。指框架和剪力墙之间只通过底板来进行连接,底板用总连梁来表示,这样底板平面外的刚度就可以省略不计了,这种情况下,框架和剪力墙之间的水平位移是相同,但两只之间无法进行弯矩传递。这种连接方式就是所谓的铰接体系。

动力解析法

在多自由度体系的基础之上,建设相关的动力方程,然后输入其他相关数据。根据专业模型恢复的不同情况,可以分成非线性反应解析法以及线性反应解析法。计算过程中,如果使用的模型设定不同,计算出的结果也会大不相同。一般情况下建筑空间内的框架计算可以使用非线性解析法并采用结构已有的内部非线性实验和理论研究成果。而近些年,非线性解析研究在剪力墙部分的计算应用上,有了一定的发展,比如一些柱墙单元、辅助衍架单元、直杆多垂单元等方面的研究和应用,已经让剪力墙的相关计算专业模型和它受力实际情况相当接近。Ritz向量直接添加法以及lanczos叠加法已经越来越多的已用到一些特定的非线性计算当中去。而弹塑性静力理论的不断完善和发展,进步一丰富和优化了框架剪力墙的抗震非线性理论。

选择合理的软件

选择科学、合理的分析软件

常见的解析计算模式可以分为以下几种:平面空间协同作用法,这种模式主要应用于同一空间、平面内,布局分配比较规则合理的框架、框架剪力墙架结构中。这种计算模式简单方便,但也存在一定的缺陷性。它只能从部分上反映出整个结构的主要功能特性,而对整个空间结构的承压性能反映的不全面。所以,现在平面空间协同法已经很少使用。在使用薄壁杆件的计算方法对剪力墙的宽墙、高墙以及多肢剪力墙计算时,很难做到计算精准。而使用膜元计算模型对剪力墙的孔洞、长宽计算时,也有可能会出现一些偏差。所以,在对框架剪力墙进行设计,要实际现状为基础,按照统一、科学性、系统性等原则,选择一个合适的计算方式。

设置合理的参数

一般情况下,在对设计的参数进行补充时,不要对楼板的刚度设置上限。而有些情况下,比如楼板出现比较明显的变形时。就需要对楼板的刚度设置上限,或者直接对采用刚性楼板设定的计算数据进行修改,也可以使用以楼板内面作弹性的计算模式:平面空间内的外伸段较长、基层空间内剪力墙的转换楼面层、楼面过于狭窄以及楼层出现很大的漏洞和开口、楼板的整体质量比较差

做好应用程序的计算假定和使用工作

在对其进行计算时,一定要保证输入数据的准确性,对于计算得出的结果一定要做好分析、研究和调整工作。对使用分析软件而计算得出的结果,也要进行相应的判断和分析,确认其科学、合理之后才能作为结构设计的理论依据。选择解析软件计算模型之前,一定要对框架剪力墙结构内的剪力墙、斜截面的长宽、位置以及数量进行科学合理的分配。

剪力墙的合理布置解析

分散

在对剪力墙进行分配、布置时,应充分考虑到地震力分散的作用力,要了解和弄清当地震力相对分散的作用力和剪力墙上的刚度大抵相当时,会有什么反应。当地震力集中的作用到几片刚度较大的剪力墙上时,会对墙体造成很大的破坏,斜截面设计的难度增加,而且一旦剪力墙受到较大破坏,其他的墙体和框架很难承受住从剪力墙体内部传来的巨大地震力,因此出现损坏。

平均

同一顺向的剪力墙应该较平均的分散在平面空间内的各个地段,而不是相对集中在一起,以避免因楼板面积过大变形而致使地震力在建筑框架内分配不平均的现象。

对称

在对剪力墙进行分配布局时,尽量做到对称分配,如果在统一空间内很难做到对称分布时,可以通过对墙体厚度和宽度的调整,使结构内部的质量中心和抗刚度中心尽接近,将偏心距逐渐缩短、用来削弱地震发生时,结构的抖动变形。

周边

在框架结构中,剪力墙应尽量在平面空间的周边分布,布置,以确保增强整个框架剪力墙结构的抗压能力,提升其抗扭转的能力。

设置

在一个相对独立的单元结构中,相同顺向的各种剪力墙不能是单体强,应该多安置写双体强或者多层墙。墙体的单个构件设计应与周边的带梁柱剪力墙进行有机的联系和整合。而且应设置成T形、十字形等。

对齐

应将墙体上孔、洞进行相应的对齐,构建墙梁和连肢。因为剪力墙的布局对整个结构的抗侧刚度有着一定的影响,所以当剪力墙端高度不一致时,会导致结构的刚度发生突变,才不会进行转角窗的设计;当不可避免时,要在拐角处加大墙体厚度、底板厚度和设置暗梁等措施,以确保两个相近楼面的刚度减弱性不会超过29%。

计算模型分析

空间三维分析

将剪力墙看成薄壁杆件或者平面元条,通过框架体系平面变形的三维协调方法进行研究和解析。这种计算方式在考虑到杆件的变形、截面和抽象的弯曲以及底板变形等因素的同时,又能对楼面的刚性假定进行简单化处理。水平作用下的结构扭转效应已经自动存入计算的结果中,不用在重新计算。

平面空间结构协同分析

先假设整个构造体系都有由各类结构空间组成的,接着再通过使用结构内部体系水平变形的二维协调方法进行研究和解析。显然,当两平面空间结构的重叠处,其方向变形是不合理的。所以这种计算方式得出的结果要比空间三维计算方法得出结果,准确性要差些,但其他的功能特性则基本相同。

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关键字:剪力墙;框架剪力墙 ; 结构;设计

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1前言

伴随着我国国民经济的持续快速增长,全国各地的高层建筑相继出现。由于框架剪力墙结构体系建筑平面具有布置灵活,并且能够规划出较大的空间。同时也符合抗震设计的延性好、超静定以及多道防线的要求,可以达到结构具有强度、稳定以及刚度等方面的性能。所以在高层结构设计中对框架剪力墙结构的应用出现的次数越来越频繁。但是在实际的设计中依然存在很多问题需要解决。

与多层建筑相比,高层建筑的受力特点: 其一是柱子、墙体的轴向变形及截面剪切变形对结构内力的影响;其二是风力或地震的水平荷载作用所产生的内力和位移变形常为结构设计的控制因素。

2剪力墙的数量确定

在框架剪力墙的结构中,结构的抗侧刚度主要由剪力墙的抗侧刚度决定。层间位移和结构的顶点位移随剪力墙的抗侧刚度的增大而减小,成反比例关系。所以,为了满足变形的限制要求,往往就需要较大的抗侧刚度,此时需要的就是足够多的剪力墙数与剪力墙截面大小的平衡。但是,在特殊条件下譬如在地震荷载作用下,侧向位移与剪力墙侧向刚度并不成反比关系。他的原因就是剪力墙抗侧刚度的增大会减小结构的自振周期,使得地震作用加大。综上所述我们可以得出结论即过多的确定剪力墙的数量是不经济的。

在结构设计的初步阶段,通常就会面临着怎样经济、合理的确定剪力墙的数量,让他可以满足位移同时减少大量重复工作的问题,当然了也要尽可能满足建筑的使用功能。

3框架剪力墙结构的非线性反应的分析

钢筋混凝土的框架剪力墙结构,在相当剧烈强烈地震作用下能有效地通过反复的非弹性变形耗散地震能量,并且是一种较好的抗震结构体系。但是,就目前而言的抗震设计规范尚有它自己的不足之处,很多按规范设计的钢筋混凝土框架剪力墙结构房屋,仍然遭到了不同程度的甚至是达到失效的严重非结构或结构破坏。所以,钢筋混凝土框架剪力墙结构的非线性分析受到了应有的重视,国内外学者也为此做出了大量的相关研究。

由于非线性动力性能相当的复杂是在钢筋混凝土构件的动力荷载作用下的,使得传统的平面非线性分析无法反映空间结构各构件的协同作用。曾经美日两国合作研究,通过一个足尺7层钢筋混凝土框架剪力墙结构的伪动力试验同振动台模型试验,揭示了这种结构在非弹性范围的反应,就是以墙的转动和墙体周围框架约束墙转动的三维机制为主。同时考虑框架剪力墙结构的这种空间效应,当前许多研究者从简单实用同时又具有合理精度的角度出发,提出了拟三维分析模型和完全的三维分析模型。高层钢筋混凝土框架剪力墙三维非线性地震反应分析的计算工作量非常的大,目前的分析模型如要用于实际有一定的困难。于此同时三维非线性反应分析变轴力和中柱的双轴弯曲影响问题是非常复杂的,目前虽然已经提出了若干模型,但依然有待发展和验证。目前最为理想的多竖线单元墙模型,用基于自平衡力的结构非线性动力反应分析方法来进行框架剪力墙的拟三维非线性地震反应分析。

3、当前剪力墙和框架剪力墙结构设计中出现的问题

因剪力墙和框架剪力墙的结构体系具有整体性良好,刚度大以及侧向变形小、抗震性能好、抗风等的特性。这样可以更加容易满足高层结构中国家规范限定值的要求。所以一般的高层中使用这种结构体系的较为广泛。所以正因为这样,设计施工中也易让人们对这种结构体系的一些问题缺乏足够的重视。同时为了赶进度,没有充足的时间琢磨抗震规范中采用的三个设计标准以及二阶段抗震设计方法、规范的条文规定, 这就容易忽视结构设计方案的经济性,甚至错误地觉得这种结构体系可任意改动, 同时不易出现抗震和安全问题等等。所以,设计前期方案阶段结构人员没有主动的与建筑人员配合,使得建筑人员随意的进行墙体的布置;后期则就是随意改动墙柱的位置,更甚者在电算后依然在不断改动,一些境外的承包商更是敢于搬墙抽柱,拆墙打洞,不顾安全和经济。

4当前条件下问题的解决措施

4.1重视影响经济技术指标的因素

作为企业经济效益使其追逐的首要目标,安全又省钱是其企业对结构设计水平考核的重要目标,同时也是结构设计人员的追求。但是,当前在剪力墙与框架剪力墙结构设计中, 材料耗量的差别则相差较大, 而且这种结构体系在高层建筑中要占到80%以上, 同时在高层住宅中要则占到90%左右。为降低结构造价和材料耗量的意义很重要,所以可以从以下几个方面加以重视。

4.2做好结构概念的设计,并加强结构的布置

概念设计应贯穿设计的全过程,尤其是在抗震设计中。要使钢筋混凝土结构绝对不出现裂缝是很难做到的, 而且要求做到也不一定是合理的。而高层设计中关键是避免在地震中结构的局部开裂或破坏而导致整个结构体系破坏,因此要求结构中要形成多道抗震防线,同时引导预定部位在地震时出现塑性铰的作用,用来提高结构的能耗能力,从而可以改善构件的延性。同时结构布置时应注意到可以削弱地震的反应,平面刚性力求对称,竖向力求等强,可以合理确定他的抗侧刚度的中心位置,这样水平合力点通过或靠近中心,就避免产生扭转影响。

4.3加强结构分析,寻求最合理的结构方案

前期方案设计的质量如何将对结构设计的材料耗能影响最大,据资料显示前期设计工作将会影响到投资的25%-80%之间。一般情况而言,剪力墙结构中无论大开间或者是小开间方案, 都能满足规范中规定的要求, 其墙体配筋一般只是构造要求, 即使框剪结构中剪力墙的配筋率往往也不高。在以往的情况中,往往是一种方案一次电算定案,从而使得位移值不合理、结构自重较大,地震自振周期较短、刚度过大、地震自振周期较短等情况。而今后也应该注意到,剪力墙的增多或者截面尺寸的加大都可以提高结构侧向刚度以及增大地震荷载加大地震力的二重性的目的,剪力墙的布置不当、增大都会使结构受力不利。可以看出从寻求合理的结构方案可以有很大的经济技术的意义。比如:将传统的剪力墙用于25 层以下的住宅中时, 往往会因墙量过多、墙肢长, 墙体的承载能力得不到充分利用, 而且材料耗量大还增大了结构自重, 使得结构刚度过大, 地震自振周期短, 加大了地震的反应,但是如若将传统的小开间剪力墙的方案改成大开间同时并适当合理的采用一些短肢墙或者异形柱,同时合理减少墙体的用量,经过计算分析调整结构布置, 不仅仅能使结构取得较好的经济效果同时还可获得良好的建筑功能效果。同时根据一些资料的显示, 采用大开间的住宅可比采用小开间住宅将会节约25%以上的墙量, 所以应尽量避免用小开间剪力墙。

4.4结构方案应该考虑到综合效益问题

通常的情况下,人们一般认为纯钢结构是钢筋砼结构造价的2倍以上,混凝土与钢混合结构则是钢筋砼结构造价约在1. 5倍左右浮动。因此会误认为不管是什么情况钢筋砼都是较为经济实惠的,但是从哲学的观点来讲,这是用一点论来看问题,是具有片面性的。在具体的工程中,当地基较差、动迁费用较高、建设装修以及设备标准较高、低价较高等情况出现根据材料其工程造价约占工程总投资的50%以内,而一般的办公楼、住宅、宾馆中结构造价仅仅只占工程造价的30%以内。

5结语

合理做好框架剪力墙结构的设计,将会直接影响到技术经济指标的高低以及建筑物的安全使用。在结构设计的初步阶段,合理确定剪力墙的数目不但可以减少大量的重复工作的问题,同时还可以达到经济目标。但也必须看到在目前阶段,我国在剪力墙和框架剪力墙的设计中还存在很多的问题,如我们通常所说“千里之堤毁于蚁穴”,在做设计工作时我们必须谨慎,将安全问题解决与萌芽阶段。

篇10

【关键词】框架;剪力墙;抗震;

引言

框架剪力墙结构同时使用框架和剪力墙两种结构体系,将两者结合起来共同承受竖向和水平荷载,可大大减少结构本身侧移,并可有效提高结构的抗震能力,研究标明框架剪力墙结构中的剪力墙可承担总水平地震作用的80%及以上,其余部分方由框架结构承担,因此在框架剪力墙结构中如何合理确定剪力墙的布置和数量已成为重要课题,其可直接影响到建筑的抗震性能及经济效益。

1 框剪结构概念设计及抗震分析

框架剪力墙结构应设计成为双向抗侧力体系,结构的两个主轴方向均应布置剪力墙,在一个独立结构单元内平面布置应简单、规则、对称,并应避免导致应力几种的凹角和狭长的缩颈部位,竖向应尽量避免出现外挑,存在内收也不宜过多、过急,并应力求刚度均匀避免突变以及薄弱层的出现;结构承载力应自下而上逐步缩小,避免应力集中,最终结构的承载力、变形能力和刚度均应连续变化以适应结构抗震性要求;该种结构的抗震设计应有多道防线,并应保证节点的承载力和刚度与构件相适应,在构造设计时应采取有效措施防止其发生脆性破坏并可保证结构有足够的延性【1】。

为提高结构的抗震性能,框架剪力墙结构中的剪力墙应均匀布置在建筑物的周边,对内部平面变化较大的部位其剪力墙间距不宜过大,平面形状凹凸较大时应在凸出部位端部设置剪力墙;结构框架梁柱、与剪力墙的轴线宜重合在同一平面内,剪力墙应贯穿建筑物全高,并应避免刚性突变,剪力墙的布置应使结构各主轴方向的侧向刚度接近等。

2 框架剪力墙结构抗震设计要点

2.1 强调概念设计

框架剪力墙结构抗震设计首先应选择合理的结构形式并确定可靠的传力途径,整体结构应设计成为双向抗侧力体系,结构平面形状宜规则、对称,结构在主轴的两个方向的动力特性应接近,并应尽量实现结构质心与重心重合,避免虚假对称的结构平面以及加强结构周边的抗扭刚度并减小扭转效应;抗震设计过程中结构两主轴方向均应布置剪力墙且其间距不宜过大,若剪力墙体需开凿较大洞口则应适当减小间距;对异型柱结构中处于受力不利部位的异型柱可采用一般框架柱来改善结构的整体受力性能。

2.2 提高剪力墙的抗震性能

可将剪力墙做成四周有梁柱的带边框墙,可利用边框和暗框来防止斜裂缝的发展,并可在墙板破坏后作承重构件来代替墙板承重并具有一定的延性,边框应具有足够的斜截面受剪承载力来承担因墙身通裂对边框梁柱带来的附加剪力;在肢墙设计时可设结构洞口或结构竖缝变为双肢墙或多肢墙,可将裂缝和屈服部位出现在结构竖缝或洞口连梁部位以形成能耗机构,并可将原剪力墙一分为二,降低其刚度以免剪力破坏的发生;研究标明当连梁的跨高比为5时其延性和能耗均优于跨高比为1时,连梁两端相对竖向位移的延性系数都在8以上,其滞回曲线也相当饱满,因此在设计过程中应对其组成和构造采取一定措施【2】。

2.3 提高框架的抗震性能

由于角柱是连接纵横框架的枢纽,因此可通过增加角柱的措施来增加框架的空间整体性;在周圈框架平面应按照K型支撑和X型支撑布置一定数量的钢筋混凝土抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板以克服框架的剪力滞后现象,并可提高框架的整体性;由于折曲撑由钢纤维混凝土杆制造,偏心连接支撑可用钢杆或劲性钢筋混凝土杆组成,在地震发生时便可用该赘余杆件的先期屈服和变形来耗散能量,且当赘余杆件破坏或退出工作后使结构由一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,于是可引起结构自振周期的改变,即可避免地震周期内长时间持续作用所引起的共振效应。

2.4 加强整体结构抗震性能

可通过实行机构控制来实现总体屈服机制,在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰,对塑性铰发生的部位、顺序及塑性程度进行控制从而使得结构在强震作用下能够形成最佳的能耗机构,其在水平作用下实现水平构件先于竖向构件屈服,最后是竖向构件底部屈服;并使结构的刚度和承载力相互匹配以及结构的刚度和延性相互匹配。

2.5 设置多道防线

任何一个抗震性能好的结构体系应该由若干个延性较好的分体系组成,并应由延性较好的结构构件连接起来协同工作,当地震发生时,建筑物自身内部、外部赘余杆件吸收并消耗大量的地震能量,因此可减轻地震灾害,一般框架剪力墙结构是延性框架和抗震墙两个系统组成,其有框架和墙体两道防线。

2.6 合理运用地震作用方向

可通过引入水平力与整体坐标夹角来满足结构设计需要,并通过对不同方向下结构受力和变形情况的验算使结构趋于安全;因建筑结构在不同方向表现出不同的刚度性质,因此相同的地震力沿不同方向作用于结构的作用不同,结构反应的剧烈程度也不相同,因此会存在一个最不利地震作用方向,一般在结构平面的主轴,结构沿该方向的地震反应也最为剧烈; 对于包含斜交抗侧力构件的结构不管地震作用于哪个方向均无法同时保证所有的构件处于最大的内力状态,因此抗震规范规定对于包含有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应对各抗侧力构件方向的水平地震作用分别计算;对包含斜交构件的结构,因每个构件的最大风荷载作用有所不同,因此应对所有构件的风荷载均按照最大荷载作用, 并通过对水平力于整体坐标的夹角进行修改,并在不同角度下计算,过程中应尽量顾及每个构件可取得最大迎风面积,最终整个结构的设计可基于多次计算的结果,每个构件取最大值【3】。

2.7 刚度及承载力相互匹配

在框架剪力墙结构中,若剪力墙数量多、厚度大,其刚度自然也大,但会导致结构自振周期减小,总的水平地震作用增大,反之若刚度小则地震力也相应变小,因此在设计过程中应根据建筑的重要性、装修等级和抗震设防烈度等因素来综合这一矛盾,最终确定结构的侧移限值,从而定出抗震墙的数量、厚度,实现结构既安全又经济。

2.8 刚度和延性相匹配

由于剪力墙和框架在刚度、弹性极限变形值和延性系数等放卖弄存在的差异导致该种复合结构的抗震性能大打折扣,致使各构件不能同步协调的发挥材料抗力而出现逐个被击破的情况,因此大大降低了构件的利用效率和整体的抗震可靠度,因此在设计时应尽量使框架和剪力墙的刚度和延性相互匹配,并可通过设置带竖缝的剪力墙,其在水平力作用下所产生的位移不以墙体的剪切变形为主而变为以柱的弯曲变形为主,原来出现在墙面上的斜向裂缝被柱上下端的水平裂缝所代替。

2.9 扭转计算和抗扭控制

在进行扭转计算和抗扭设计时应采取小震计算控制和大中震抗震措施并重的原则,尤其对大中震时的抗扭构造措施不能忽视,当扭转位移比超过1.35时,其双向地震作用明显,因此应进行双向地震作用计算,并应在结构平面上大致划分出受扭敏感区和质心区,进行经济有效的抗扭计算控制,对受扭敏感区内的竖向构件在大中震下所产生的扭矩不可忽视,且其处于有扭矩作用的复杂受力状态,其最终抗扭构造除满足规范要求外,应按照强扭弱弯并采取增加抗扭构造的措施。

3 结语

框架和剪力墙在框剪结构中在抗震性能上起到了良好的互补作用,因此其适合于抗震要求较高的地区,但框架剪力墙结构设计的合理与否将直接影响到建筑物的安全性能及其经济指标的高低,因此加强设计研究对实现建筑经济效益和社会效益具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]徐培福,傅学怡,肖从真.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.