剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

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1、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計研究【】由于我國的城市建設(shè)的發(fā)展，高層住宅建筑以空前的規(guī)模和速度向前發(fā)展，高層住宅建筑主要采用剪力墻的結(jié)構(gòu)。剪力墻通過鋼筋混凝土板來代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，滿足承擔(dān)負(fù)荷，提高結(jié)構(gòu)整體水平力的要求，能夠較好的滿足高層建筑的功能需求。然而剪力墻在結(jié)構(gòu)受力和抗震的設(shè)計上有很大的缺點，在地震中會造成薄弱層變形以及構(gòu)件的應(yīng)力集中，導(dǎo)致嚴(yán)重的損害。新規(guī)范對于剪力墻的結(jié)構(gòu)有了更為嚴(yán)格和詳細(xì)的規(guī)定，并在短肢剪力墻的設(shè)計上做了嚴(yán)格的限制?！　　娟P(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計研究　　　　剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性較好，結(jié)構(gòu)剛度大，抗側(cè)剛度大，具有較好的抗震能力。而由于剪力墻較大的抗側(cè)剛度，

2、使地震的反應(yīng)增大，需要加強建筑上部的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的設(shè)計，增加了費用，同時，剪力墻的配筋墻體也使剪力墻的延展性降低，剪力墻墻肢的軸壓比和剪力墻的平面間距上的局限，都使剪力墻的應(yīng)用受到了一定的限制。因此，合理的進行剪力墻的設(shè)計，能夠在最大程度上發(fā)揮剪力墻的優(yōu)點，使限制因素的作用減小，提高剪力墻的應(yīng)用效率。　　　　一、剪力墻結(jié)構(gòu)布置的要求　　在剪力墻的布置中，應(yīng)仔細(xì)分析數(shù)據(jù)，確定需要用鋼筋混凝土的剪力墻，以及分析剪力墻的開洞大小和開洞位置?！　　　。ㄒ唬┢矫娌贾谩　〖袅Φ慕Y(jié)構(gòu)布置應(yīng)具有較好的整體性,布置均勻?qū)ΨQ,簡單規(guī)則。在布置時應(yīng)盡量使剪力墻的質(zhì)量中心和剪力墻的結(jié)構(gòu)剛度

3、中心相重合，避免扭轉(zhuǎn)力產(chǎn)生不利的影響。剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻的布置應(yīng)當(dāng)沿著墻體的主軸方向進行雙向的布置，形成空間結(jié)構(gòu)，并宜使兩個方向剛度接近。針對L型和T型的平面，剪力墻應(yīng)當(dāng)沿著雙軸線的方向進行布置，對于Y型和三角形的平面應(yīng)當(dāng)以三個軸線的方向來布置。進行抗震設(shè)計時，不應(yīng)采用僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置。結(jié)合建筑平面，采用L、T、十等帶翼墻的布置方式，且翼緣長度大于其厚度的3倍。一字型剪力墻因其延性及平面外穩(wěn)定均十分不利，應(yīng)盡量避免采用，如不可避免時應(yīng)嚴(yán)格按照高規(guī)7.2.1條確定墻厚，并驗算其穩(wěn)定性，抗震設(shè)計時嚴(yán)格控制其軸壓比。要避免在一個結(jié)構(gòu)單元只有個別截面高度大于8m

4、的大墻肢而多數(shù)為較小墻肢，一旦遭受強震，大墻肢破壞后，余下的小墻肢又無足夠的配筋難以承受水平地震力，是整個結(jié)構(gòu)可能形成給個擊破，致使房屋倒塌。對于短肢剪力墻較多的結(jié)構(gòu)，避免將短肢剪力墻集中布置在一處，若短肢剪力墻布置過于集中，所承受的第一振型底部傾覆力矩占結(jié)構(gòu)底部總傾覆力矩甚至不足40%，也有可能會造成結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞；避免將短肢剪力墻布置在結(jié)構(gòu)的一個方向上，因兩個方向的抗側(cè)力剛度差異大，會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞?！　。ǘ┴Q向布置　　高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和收進。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，如果在某一層或幾層切斷剪力墻

5、，易造成結(jié)構(gòu)剛度突變，變形會集中于剛度小的下部樓層而形成結(jié)構(gòu)軟弱層。因建筑功能要求必須中斷剪力墻時，在轉(zhuǎn)換層要采取加強措施。帶轉(zhuǎn)換層剪力墻結(jié)構(gòu)的的豎向布置中，應(yīng)盡可能強化轉(zhuǎn)換層的下部結(jié)構(gòu)的剛度，同時弱化轉(zhuǎn)換層的上部結(jié)構(gòu)的剛度，使轉(zhuǎn)換層的上下層的結(jié)構(gòu)剛度和變形的特征盡可能的接近，用以保證剪力墻的結(jié)構(gòu)底部的大空間有足夠的剛性，延性以及剛度。在設(shè)計規(guī)范中，對于轉(zhuǎn)換層的上下層結(jié)構(gòu)的等效剛度比有較為嚴(yán)格的規(guī)定，要求等效剛度比接近于1。國外有的規(guī)范中也提到，由于需要必須中斷剪力墻時對結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度不會造成太大的影響，對頂部的位移也很小，并且認(rèn)為轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計只至于分

6、配到的絕對地震作用有關(guān)也不必要采取特殊的加強措施。這樣將減少了混凝土的用量，大大降低了工程造價，但在實際的工程設(shè)計過程中，只能嚴(yán)格遵守國家現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范、強制性條文以及強制性標(biāo)準(zhǔn)的前提下進行設(shè)計?！　】傊?，剪力墻應(yīng)當(dāng)簡單并規(guī)則布置，使剪力墻的密度降低，提高了剪力墻的結(jié)構(gòu)利用空間，充分的發(fā)揮了剪力墻的承載能力以及結(jié)構(gòu)的抗側(cè)拉剛度?！　　　《?、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算要點　　　　(一)計算的一般要求　　1.在剪力墻的計算中，所選的分析模型應(yīng)能較準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的實際受力情況，以及符合的三維空間的分析軟件對整體進行分析，并對計算的結(jié)果進行分析判斷?！　?..在進行剪力墻

7、的抗震計算時，計算單向地震時應(yīng)考慮偶然偏心的影響。對于B級高度的建筑，宜考慮平扭耦聯(lián)計算結(jié)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對于多塔樓的結(jié)構(gòu)振型數(shù)不宜小于塔樓數(shù)目的9倍，在計算振型數(shù)時，應(yīng)當(dāng)使振型的參與質(zhì)量至少占總質(zhì)量的90%。同時應(yīng)采用彈性時程分析法進行補充計算，必要時宜采用彈塑性時程分析法補充計算。對于復(fù)雜高層還應(yīng)考慮施工過程的影響?！　?.在進行帶轉(zhuǎn)換層建筑的計算時，應(yīng)采用有限元方法對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進行局部補充計算，并按應(yīng)力進行配筋設(shè)計校核。當(dāng)上部剪力墻與轉(zhuǎn)換梁不對中時，必須手算上部豎向荷載作用對轉(zhuǎn)換梁產(chǎn)生的扭矩，該扭矩引起的剪力非常大，整體計算一般是沒有計算梁扭矩的功能。