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《關(guān)于多層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、關(guān)于多層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討:剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大,整體性好,用鋼量較省等優(yōu)點(diǎn),受到開(kāi)發(fā)商及業(yè)主的歡迎。多層剪力墻結(jié)構(gòu)是當(dāng)前民用建筑中經(jīng)常采用的一種結(jié)構(gòu)形式,本文主要從結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行闡述,總結(jié)了多層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)并針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問(wèn)題,提出一些建議。 關(guān)鍵詞:剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu) 引言 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,多層的磚混或框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸不能滿足城市發(fā)展的需求,剪力墻結(jié)構(gòu)越來(lái)越多的出現(xiàn)在建筑行業(yè)里,其中以住宅居多。剪力墻由墻肢和連(
2、肢)梁兩種構(gòu)件組成,其結(jié)構(gòu)承載力及剛度都很大,側(cè)移變形小,抵抗水平側(cè)移能力強(qiáng)。但隨著人們對(duì)住宅使用功能要求的日漸增加,也給剪力墻設(shè)計(jì)帶來(lái)了不少的難度,現(xiàn)對(duì)多層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些特點(diǎn)和常見(jiàn)問(wèn)題做如下介紹并提出一點(diǎn)解決意見(jiàn)。 一、剪力墻結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)分析 1.1用鋼筋混凝土剪力墻抵抗豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好,抗側(cè)力剛度大,承載力大,在水平力作用下側(cè)移小,經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì),能設(shè)計(jì)成抗震性能好的鋼筋混凝土延性剪力墻。由于這種結(jié)構(gòu)形式側(cè)向變形小,承載力大,且有一定的延
3、性,在歷次大地震中,剪力墻結(jié)構(gòu)破壞較少,表現(xiàn)出令人滿意的抗震性能(但僅就延性而言,剪力墻不如框架結(jié)構(gòu))。剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻間距一般較小,平面布置不夠靈活,建筑空間受到限制是它的主要缺點(diǎn),因此它在商場(chǎng)等公共建筑中應(yīng)用較少,而在住宅,公寓,飯店等建筑中應(yīng)用廣泛?! ?.2懸臂剪力墻是剪力墻結(jié)構(gòu)中的基本形式,各個(gè)懸臂剪力墻肢通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)布置構(gòu)成了建筑結(jié)構(gòu)的主體。懸臂剪力墻的破壞形式主要有彎曲破壞,剪切破壞和滑移破壞(剪切滑移或施工縫滑移),就單片懸臂剪力墻而言,它是一個(gè)靜定結(jié)構(gòu),只要有一個(gè)截面達(dá)到極限承載力
4、,構(gòu)件就喪失了承載能力,在水平荷載作用下,剪力墻的彎矩和剪力都在基底部位最大,因而,墻肢底截面是設(shè)計(jì)的控制斷面。對(duì)于剪力墻截面沿高度變化的位置,也應(yīng)作為控制截面來(lái)驗(yàn)算承載力?! ?.3實(shí)際工程中剪力墻分為整體墻和聯(lián)肢墻:整體墻如一般房屋的山墻、魚骨式結(jié)構(gòu)片墻及小開(kāi)洞墻。整體墻受力如同豎向懸臂構(gòu)件,當(dāng)剪力墻墻肢較長(zhǎng)時(shí),在力作用下法向應(yīng)力呈線性分布,破壞形態(tài)似偏心受壓柱,配筋應(yīng)盡量將豎向鋼筋布置在墻肢兩端;為防止剪切破壞,提高延性應(yīng)將底部截面的組合設(shè)計(jì)內(nèi)力適當(dāng)提高或加大配筋率?! ÷?lián)肢墻是由連梁連接起來(lái)的剪力
5、墻,但因一般連梁的剛度比墻肢剛度小得多,墻肢單獨(dú)作用顯著,連梁中部出現(xiàn)反彎點(diǎn)。當(dāng)墻肢較小時(shí),要注意墻肢軸壓比限值?! ?.4壁式框架:當(dāng)剪力墻開(kāi)洞過(guò)大時(shí),形成由寬梁、寬柱組成的短墻肢,構(gòu)件形成兩端帶有剛域的變截面桿件,在內(nèi)力作用下許多墻肢將出現(xiàn)反彎點(diǎn),墻已類似框架的受力特點(diǎn),因此計(jì)算和構(gòu)造應(yīng)按近似框架結(jié)構(gòu)考慮。 綜上所述,設(shè)計(jì)剪力墻時(shí),應(yīng)根據(jù)各類型墻體的特點(diǎn),不同的受力特征,墻體內(nèi)力分布狀態(tài)并結(jié)合其破壞形態(tài),合理地考慮設(shè)計(jì)配筋和構(gòu)造措施?! 《?、結(jié)構(gòu)布置注意事項(xiàng) 2.1多層剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具備較好的空間工
6、作性能,在剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置,并宜使兩個(gè)方向剛度接近。抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。剪力墻墻肢截面宜簡(jiǎn)單,規(guī)則。同時(shí),剪力墻的側(cè)向剛度不宜過(guò)大?! ?.2剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度和承載力均較大,為充分利用剪力墻的這一特征,減輕結(jié)構(gòu)重量,增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間,墻不宜布置太密,以便使結(jié)構(gòu)具備適宜的側(cè)向剛度。 2.3在結(jié)構(gòu)布置過(guò)程中,應(yīng)避免布置墻肢長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)(≥8m)的墻體。當(dāng)有少量墻肢長(zhǎng)度大于8m時(shí),計(jì)算中,樓層剪力主要由這些大的墻肢承受,其他小的墻
7、肢承受的剪力很小,一旦地震,尤其超烈度地震時(shí),大墻肢容易遭受破壞,而小的墻肢又無(wú)足夠配筋,整個(gè)結(jié)構(gòu)容易被各個(gè)擊破,這是極不利的。所以,對(duì)于大的剪力墻墻肢,應(yīng)采用留置結(jié)構(gòu)洞口(洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁),把長(zhǎng)墻肢分解成合理的墻肢長(zhǎng)度,調(diào)整其剛度?! ?.4剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)其,成列布置,形成明確的墻肢和連梁。當(dāng)無(wú)法上下對(duì)其,成列布置時(shí),應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取加強(qiáng)措施。 三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性設(shè)計(jì) 要使懸臂剪力墻具有延性,就要控制塑性鉸在某個(gè)恰當(dāng)?shù)牟课怀霈F(xiàn);在塑性鉸區(qū)域防止
8、過(guò)早出現(xiàn)剪切破壞(即強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)),并防止過(guò)早出現(xiàn)錨固破壞(強(qiáng)錨固);在塑性鉸區(qū)域改善抗彎及抗剪鋼筋構(gòu)造,控制斜裂縫開(kāi)展,充分發(fā)揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用。 懸臂剪力墻的塑性鉸通常出現(xiàn)在底截面,因此,剪力墻底部應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)區(qū),加強(qiáng)范圍不宜小于H/8(H為剪力墻總高),也不小于底層層高。當(dāng)剪力墻高度超過(guò)150m時(shí),其底部加強(qiáng)部位的范圍可取墻肢總高度的1/10?! ∮绊憠χ有缘囊蛩刂饕校骸 。?)剪力墻截面有、無(wú)翼緣對(duì)剪力