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《試論短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、試論短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計摘要：本文通過工程設(shè)計介紹一種適于小高層住宅建筑的短肢墻—筒體（或一般剪力墻）結(jié)構(gòu)體系，簡述這種體系的構(gòu)成、特點、設(shè)計注意事項。關(guān)鍵詞：小高層住宅短肢抗震墻內(nèi)核心筒經(jīng)濟合理一．工程概況北京某工程，主體結(jié)構(gòu)地上15層地下2層，建筑總面積14400m2，開發(fā)商為了降低成本，要求設(shè)計對結(jié)構(gòu)方案進行優(yōu)化設(shè)計，并要求在滿足安全和使用的前提下，主體結(jié)構(gòu)用鋼量控制在60kg/m2以內(nèi)，為了滿足開發(fā)商的要求，設(shè)計作了以下兩個方案的比較，并從中優(yōu)選出最優(yōu)方案二．方案一：采用普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗震墻結(jié)構(gòu)本方案的特點是依據(jù)建筑平
2、面布局設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻，對較長的墻開結(jié)構(gòu)洞將其分為聯(lián)肢墻，使各墻段的剛度均勻，由于抗震墻較多，可以構(gòu)成整體抗側(cè)力很強的體系，對較高建筑抗震特別有利。但若房屋高度不大，反而會造成因剛度過大而招致較大的地震作用，而且造價也會增大，并非是理想的方案。本方案內(nèi)力計算采用SATWE高層程序，計算結(jié)果列于附表1中。三．方案二：短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）結(jié)構(gòu)近年來隨著人們對住宅，特別是小高層及多層住宅平面不與空間的要求越來越高，原來普通框架結(jié)構(gòu)的露柱露梁、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是經(jīng)過不
3、斷的實踐和改進，以剪力墻為基礎(chǔ)，并吸取框架的優(yōu)點，逐步發(fā)展而形成一種能較好適應(yīng)小高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系，即所謂“短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）”結(jié)構(gòu)體系。“短肢”剪力墻仍屬于剪力墻結(jié)構(gòu)體系，只不過是采用較短的剪力墻肢（短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻），而且通常采用T形、L形、］形、+形等。當(dāng)這些墻肢截面高度與墻厚之比小于等于3時，它已接近于柱的形式，但并非是方柱，因此稱之為“異形柱”。故從廣義角度講，宜將這種結(jié)構(gòu)體系稱之為“短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻結(jié)構(gòu)體系）”。另外所謂”筒體”就是以樓電梯間所組成的鋼筋
4、混凝土核心筒；所謂“一般剪力墻”就是指墻肢截面高度與墻厚之比大于8的剪力墻。這種結(jié)構(gòu)體系當(dāng)時（2001年）無國家規(guī)范，但在我國南方應(yīng)用較多，設(shè)計主要參考天津市標準“大開間住宅鋼筋混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范”（DB29-16-98）及廣東省標準《鋼筋混凝土異形柱設(shè)計規(guī)范》（DBJ/T15-15-95）。當(dāng)然目前《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）中已對短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）結(jié)構(gòu)體系有了設(shè)計要求。3本方案的特點：結(jié)合建筑平面、利用間隔墻位置來布置豎向構(gòu)件，剪力墻的數(shù)量可多可少，剪力墻肢可長可短，主要視抗側(cè)力的
5、需要而定，還可通過不同尺寸和布置以調(diào)整剛度和剛度中心的位置；由于減少了剪力墻數(shù)量，而代之以輕質(zhì)填充墻，不僅房屋總重量可以減輕，同時也可適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度，使地震作用減小,這不僅對基礎(chǔ)設(shè)計有利，而且對結(jié)構(gòu)抗震較為有利,同時也可降低工程造價,還可加快施工進度.這種結(jié)構(gòu)體系通常視建筑平面及抗側(cè)力的需要，將中心豎向交通區(qū)處理成為筒體，以承受主要水平力。對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，因其是剪力墻大開口而成，所以基本與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同，可采用三維桿-系薄壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法，我認為采用三維空間桿-墻組元分析方法計算模型更加
6、符合實際情況，計算精度較高。本方案內(nèi)力分析采用三維空間有限元分析軟件SATWE程序計算。從以上兩種方案計算結(jié)果分析可以看出，無論是結(jié)構(gòu)受力還是經(jīng)濟指標，第二方案均優(yōu)于第一方案另外對有底部大空間要求的轉(zhuǎn)換層剪力墻結(jié)構(gòu)，規(guī)范要求轉(zhuǎn)換層上.下層的剛度比盡量接近1，抗震設(shè)計時小于2。通常設(shè)計時，為滿足此要求，增加轉(zhuǎn)換層以下層的剪力墻數(shù)量（面積）是最有效和最合理的，但這往往受到限制，提高混凝土強度等級所產(chǎn)生的效果比較有限，因此設(shè)計中只能通過減小轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻數(shù)量（面積）來達到減小上部抗側(cè)剛度的目的，而減少上部剪力墻面積的有效方法之一就是將
7、上部剪力墻設(shè)計成短墻肢。這樣既能有效的減小上部結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，又能減輕結(jié)構(gòu)自重及地震力作用，達到安全經(jīng)濟的目的。四，在設(shè)計有關(guān)短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）結(jié)構(gòu)時應(yīng)注意的一些問題由于短肢剪力墻抗震性能差，在地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗不多，因此在設(shè)計時，首先要選則適合的計算軟件，合理地選則計算分析方法，確定計算模型和相關(guān)參數(shù)，并加強對計算結(jié)果合理性判斷，特別要加強概念設(shè)計。對一些不利部為加強構(gòu)造措施，在符合規(guī)范要求的情況下，短肢墻是沒問題的。這就好比純框架結(jié)構(gòu)，對地震來說也是不利的結(jié)構(gòu)形式，但大家不也一直在用。所以任何一種結(jié)構(gòu)體系都有它的適用范
8、圍，只要我們能合理設(shè)計，安全應(yīng)該沒問題。1．高層點（板）式住宅采用短肢抗震墻結(jié)構(gòu)體系，只要抗側(cè)力構(gòu)件布局合理仍然是比較理想的一種結(jié)構(gòu)體系，但在地震區(qū)，高層建筑中，剪力墻不宜過少，墻肢不宜過短，因此不應(yīng)設(shè)計僅有短肢剪力墻的高層建筑，要求
