高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用探析

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1、高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用探析　　【摘要】高層建筑在設(shè)計(jì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，要根據(jù)底層的結(jié)構(gòu)剪力墻和框架柱面積之和以及本樓層的面積的比值來(lái)確定剪力墻的數(shù)量，之后要對(duì)剪力墻布置的合理性進(jìn)行判斷。本文簡(jiǎn)單分析了高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，研究探討了提高高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法?！娟P(guān)鍵詞】高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：一．引言框架剪力墻結(jié)構(gòu)具備了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻的共同特征，被廣泛應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。高層建筑的抗震設(shè)計(jì)

2、和抗震能力一直都是飽受建筑設(shè)計(jì)單位和業(yè)主所關(guān)注的話題，同時(shí)也是建筑領(lǐng)域的研究重點(diǎn)所在。高層建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將框架結(jié)構(gòu)和剪力墻的形變特征結(jié)合起來(lái)，形成以結(jié)構(gòu)低于地震的優(yōu)勢(shì)，來(lái)減少地震對(duì)高層建筑造成的破壞，保障建筑及人員安全。二.高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗力特征9高層建筑框架結(jié)構(gòu)的形變，呈現(xiàn)出來(lái)的往往是剪切型的特征，位移越高其變化就越慢，曲線形式為開口型，即形變曲線為剪切型。純框架結(jié)構(gòu)的建筑中期形變曲線都是類似的。所以，水平的受力會(huì)按照各個(gè)框架的抗推剛度比例分配。而剪力墻的

3、位移曲線所呈現(xiàn)的是懸臂彎曲梁的特征，位移越高其增大的速度越快，呈現(xiàn)出來(lái)的是彎形開口的曲線。在平面范圍內(nèi)具備很大的抗彎曲強(qiáng)度，在普通的剪力墻結(jié)構(gòu)中，所有抗側(cè)力的建筑構(gòu)件受力側(cè)移的曲線均相似，即水平的力在各個(gè)剪力墻之間按照等效的剛度日來(lái)分配。在框架--剪力墻建筑結(jié)構(gòu)中，通過平面內(nèi)無(wú)限大剛度的樓蓋將框架和剪力墻連接在一起，使其形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，共同抵抗水平向的側(cè)應(yīng)力，不會(huì)單獨(dú)受到各種彎曲變形或者剪切變形的影響，框架--剪力墻在同一個(gè)樓層的位移是基本相同的。因此，框架--剪力墻結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)的位移呈現(xiàn)

4、出來(lái)的特征是介于框架與剪力墻之問的形態(tài)，為反s型的曲線，即彎剪型。所以，在框架--剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻在下部的層面形變較小，承擔(dān)了80％以上的水平向剪力，而在高層建筑的上部，框架結(jié)構(gòu)的形變較小，可以協(xié)助剪力墻進(jìn)行作用，抵抗剪力墻的外拉式的形變，從而承受更大的水平剪切力?？梢?，框架--剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是綜合了框架和剪力墻這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，有效地協(xié)調(diào)了水平的形變，從而達(dá)到減小結(jié)構(gòu)性形變的效果，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，提高了建筑的抗震能力，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中適用性較好。三.高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)

5、計(jì)應(yīng)用9在高層框一剪結(jié)構(gòu)中，剪力墻是主要抗側(cè)力構(gòu)件，幾乎承擔(dān)了80%以上的水平地震作用，剪力墻剛度的大小將直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性及工程造價(jià)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，框一剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量，除了必須滿足強(qiáng)度條件外，還必須使結(jié)構(gòu)具有一定的側(cè)向剛度，以免在地震作用下產(chǎn)生過大的側(cè)向變形。剪力墻配置過少，會(huì)因結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的變形而無(wú)法滿足安全和使用要求；剪力墻配置太多，即增加材料的用量和結(jié)構(gòu)自重，又減少了結(jié)構(gòu)自振周期，地震作用效應(yīng)增大。所以，合理地確定剪力墻的數(shù)量是關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理最為關(guān)鍵的問題。在框

6、架--剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻是主要的抗側(cè)力構(gòu)件。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在兩個(gè)主軸方向都布置剪力墻，形成雙向抗側(cè)力體系。否則，將會(huì)造成兩個(gè)主軸方向的抗側(cè)剛度相差懸殊，無(wú)剪力墻的一個(gè)方向剛度不足且?guī)в屑兛蚣艿男再|(zhì)，與有剪力墻的另一向不協(xié)調(diào)，也容易造成結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置原則：均勻、對(duì)稱、分散、周邊及在薄弱環(huán)節(jié)處設(shè)置剪力墻。9框架―剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻豎向和水平分布鋼筋的配筋率：抗震設(shè)計(jì)時(shí)≥0.25%，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)≥0.2%，并至少設(shè)置雙排，拉筋直徑≥φ6，間距≤600。與剪力墻重合的框架梁可

7、保留，亦可做成寬度與剪力墻同厚的暗梁，暗梁高度可取2倍墻厚或與框架梁等高，暗梁可按構(gòu)造要求配筋。剪力墻底部加強(qiáng)部位的邊框柱箍筋宜全高加密。1.設(shè)計(jì)基本要求（1）雙向抗側(cè)力體系:1）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻協(xié)同工作共同抵抗水平荷載，其中剪力墻是結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件。2）為了使框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向均具有必需的水平承載力和側(cè)向剛度，應(yīng)在兩個(gè)主軸方向均勻布置剪力墻，形成雙向抗側(cè)力體系。3）如果僅在一個(gè)主軸方向布置剪力墻，將造成兩個(gè)主軸方向結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)向剛度相差懸殊，可能使結(jié)構(gòu)

8、整體扭轉(zhuǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。（2）節(jié)點(diǎn)剛性連接與構(gòu)件對(duì)中布置。1）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，為了保證結(jié)構(gòu)的整體剛度和幾何不變性，同時(shí)為提高結(jié)構(gòu)在大震作用下的穩(wěn)定性而增加其贅余約束，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接（節(jié)點(diǎn)）應(yīng)采用剛接。2）梁與柱或柱與剪力墻的中心線宜重合，以使內(nèi)力傳遞和分布合理，且保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的完整性。2.合理選擇剪力墻結(jié)構(gòu)方案（1）對(duì)于樓層比較少的高層住宅可以考慮采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。209層以下的高層住宅一般都是采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，各墻肢計(jì)算出來(lái)的軸壓比值都比較小，墻體配筋為構(gòu)造配筋，