淺議框架---剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

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1、淺議框架---剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計淺議框架---剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要：建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，在其變形及受力特點上確定設(shè)計方案。合理的布置及計算使結(jié)構(gòu)在抗震性能方面更加“堅”，本文淺議框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個問題。搞好框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,將直接影響到建設(shè)物的安全使用與技術(shù)經(jīng)濟指標的高低,本文對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個主要問題進行探論。　　　　在框架結(jié)構(gòu)中加設(shè)適量的剪力墻，二者通過樓蓋協(xié)同工作，以滿足建筑物的抗側(cè)要求，從而組成框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架中局部增加剪力墻可以在對建筑物的使用功能影響不大的情況下，使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和承載力都有明顯提高，

2、所以這種結(jié)構(gòu)體系兼有框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，是一種適用性很廣的結(jié)構(gòu)形式?！　〖袅Φ膫?cè)移剛度遠大于框架，因此剪力墻分配到的剪力也將遠大于框架。由于上述變形的協(xié)調(diào)作用，框架和剪力墻的荷載和剪力分布沿高度在不斷調(diào)整?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在水平力作用下，框架與剪力墻之間樓層剪力的分配比例和框架各樓層剪力分布情況隨著樓層所處高度而變化，與結(jié)構(gòu)剛度特征值λ直接相關(guān)。框剪結(jié)構(gòu)中的框架底部剪力為零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而純框架最大剪力在底部。因此，當實際布置有剪力墻(如：樓梯間墻、電梯井道墻、設(shè)備管道井墻等)的框架結(jié)構(gòu)，必須按框架結(jié)構(gòu)協(xié)同工作計算內(nèi)力

3、，不應(yīng)簡單按純框架分析，否則不能保證框架部分上部樓層構(gòu)件的安全。　　剪力墻的布置一般原則是均勻、分散、對稱,分散原則是要求剪力墻片數(shù)不要太少,而且每片剪力墻剛度不要太大,連續(xù)尺寸不要太長,使抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量多一些,分散一些,每片剪力墻的彎曲剛度適中,在使用中不會因為個別墻的局部破壞而影響整體的抗側(cè)力性能,也不會使個別墻的受力太集中,負擔過重而引起過早的破壞,剛度過大的墻承擔的內(nèi)力也大,相應(yīng)的基礎(chǔ)處理難度增加,同時也考慮到剪力墻相距太遠,樓面剛度要求大,很難滿足要求,周邊的原則是考慮建筑物抵抗扭轉(zhuǎn)能力,便于保證剛度中心與平面中心相吻合?！　〖袅Σ?/p>

4、置在周邊對稱位置,增加抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂,在不增加剪力墻面積的情況下,提高抗扭轉(zhuǎn)能力，剪力墻布置的位置應(yīng)設(shè)在平面形狀變化處,即:角隅、端角、凹角，這些部位往往是應(yīng)力集中處,設(shè)置剪力墻給予加強是很有必要的；高層建筑的樓梯間、電梯間、管道井處等的樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度,對保證框架與剪力墻協(xié)同工作極為不利?！　∫虼?在工程設(shè)計中用剪力墻來加強這些薄弱端部,如樓梯間、電梯井道處、豎向管道井設(shè)計加強的鋼筋混凝土墻是十分有效的,剪力墻的間距:現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2～4為宜；裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1～為宜，原則是建筑物愈高、抗震設(shè)防烈度愈高

5、,間距取值愈小,剪力墻應(yīng)沿建筑物全高設(shè)置,不得沿高度有突變,剪力墻應(yīng)落地,剪力墻并應(yīng)在兩個主軸方向組合部署成L形、T形或形成封閉的筒,這樣可以提高剪力墻自身的剛度，且一片剪力墻的長度不宜大于8m,當超過時,應(yīng)利用洞口分割成兩片墻,功能上不需要洞時,洞口可用不同的材料或輕質(zhì)材料填充,過長的剪力墻中央部分的鋼筋尚未到達屈服階段,墻端部的鋼筋早因變形過大而斷開破壞、工程具體情況、建筑物高度、地區(qū)設(shè)防烈度及參考上面方法取值。　　1框架-剪力墻結(jié)構(gòu)方案選型　　對于有抗震設(shè)防的框架-剪力墻結(jié)構(gòu),正確而合理的設(shè)計方案其首要任務(wù)必須滿足抗震設(shè)防的要求,在場地地

6、基、建筑體型、結(jié)構(gòu)體系的質(zhì)量、剛度分布、構(gòu)件強度、延性等方面要慎重考慮，例如圖1中的平面,剪力墻偏于上方剛度明顯不對稱,偏心大抗扭轉(zhuǎn)能力差,剪力墻集中而不分散,周邊四角沒有剪力墻,這種平面使結(jié)構(gòu)的剛度中心與平面形心相差較遠,抗水平力、抗扭轉(zhuǎn)、抗地震能力差,在地震力作用下,使四角柱承受很大的地震力與扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的效應(yīng),這將成為工程設(shè)計中框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻是框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中抗震設(shè)防的第一道防線,框架主要承受垂直力,在兩片單肢剪力墻間的連梁其受力是相當復(fù)雜的?！　?框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的延性和耗能能力,是一種較為理

7、想的抗震結(jié)構(gòu)型式，對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu),合理設(shè)計框架、剪力墻以及連梁,對框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力是非常重要的,鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ3-91)考慮了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻開裂后剛度降低,使框架承受的水平荷載大于彈性分析結(jié)果,則規(guī)定框架承受水平剪力不小于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段后,剪力墻上部彎矩增大,下部彎矩減小,反彎點位置下移,剪力墻擔負的剪力上、下部變化較大,中部變化較小,但是剪力墻設(shè)計控制內(nèi)力變化不大,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)屈服以后,結(jié)構(gòu)的剛度特征值λ將改變,框架的最大剪力層轉(zhuǎn)移,如果屈服順序依次為剪力墻→框架梁→框架

8、柱,則λ值增大,框架的最大剪力層下移；如果是框架梁先屈服,則λ值降低,最大剪力層上移,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,應(yīng)盡可能設(shè)置抵抗地震的多道防線,一般