關(guān)于高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論述

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1、關(guān)于高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論述　　摘要:本文從框架、剪力墻的受力特點(diǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，得出設(shè)計(jì)計(jì)算中的幾個(gè)問(wèn)題，高層框剪結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)。最后進(jìn)行高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總結(jié)。關(guān)鍵詞:高層建筑框架；剪力墻；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、框架、剪力墻的受力特點(diǎn)1框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的受力也很有特點(diǎn)，所有的墻體都不能承重，墻體都是在用梁和柱子搭好框架之后加上去的。柱子才是承重的關(guān)鍵，柱子上方架著橫梁，橫梁上面鋪設(shè)樓板?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的建筑物往往有粗大的柱子，這樣才能夠能

2、夠保證柱子有足夠的強(qiáng)度支撐建筑物的重量。框架結(jié)構(gòu)的這一受力特點(diǎn)導(dǎo)致采用框架結(jié)構(gòu)的建筑物對(duì)橫向受力的抵抗力不足，尤其是如果遇到地震，樓層間甚至可能出現(xiàn)移動(dòng)。2剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)剪力墻結(jié)構(gòu)是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的墻體作為主要承重結(jié)構(gòu)，比如建筑外墻，這些墻體有著抗震，抗側(cè)剛度大，結(jié)構(gòu)的整體性好的特點(diǎn)。尤其是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土，負(fù)載高，水平荷載大，抵抗水平力的作用明顯。3框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)7框架一剪力墻結(jié)構(gòu)是由梁柱搭建框架，再在部分框架間布置剪力墻，框架間填充加氣混凝土輕型墻體，讓剪力墻和框架一起承重，

3、增加建筑物的承重能力。利用框架結(jié)構(gòu)的靈活多變的特點(diǎn)劃分建筑空間，利用水平荷載能力強(qiáng)的剪力墻抵抗水平方向的受力。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)把框架和剪力墻的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，相互彌補(bǔ)了對(duì)方的弱點(diǎn)。二、設(shè)計(jì)計(jì)算中的幾個(gè)問(wèn)題1剪力墻的布置原則上，布置剪力墻應(yīng)該盡量保證對(duì)稱、均勻、分散。剪力墻應(yīng)該沿著房屋的方向，縱橫布置，以外墻、電梯、樓梯、拐角劑周邊等處為宜。在分布上盡量滿足對(duì)稱原則，這樣的分布可以盡量使建筑物的剛度中心和質(zhì)量中心接近。增加抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂，最大化的加強(qiáng)建筑物的整體強(qiáng)度，提高抗扭轉(zhuǎn)能力。在縱向方向布置的剪

4、力墻應(yīng)該從地基一直到房頂，保證墻體剛度。每片剪力墻的尺寸不要太長(zhǎng)，最好不超過(guò)8m，盡量分散成多片，增加一片剪力墻就等于增加了一個(gè)抵抗水平力的結(jié)構(gòu)。尤其是具有一定轉(zhuǎn)折的剪力墻擁有更加優(yōu)秀的抗側(cè)力效果，比如L形、十字、圓形等形狀。2剪力墻的厚度7框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，對(duì)于帶有邊框的剪力墻厚度有一定的規(guī)范。如果該建筑處于震區(qū)，或者要考慮到抗震設(shè)計(jì)，那么剪力墻的高度大于等于建筑物層高的1/16，底部的剪力墻加強(qiáng)部位厚度應(yīng)該大于等于200mm，無(wú)論是第一級(jí)還是第二級(jí)剪力墻都應(yīng)該滿足這個(gè)規(guī)范。如果不考慮抗震設(shè)計(jì)，那

5、么剪力墻的高度應(yīng)該大于等于建筑物層高的1/20，且厚度大于等于160mm。而邊框的梁最合適的寬度就等于剪力墻的厚度，邊框梁的高以剪力墻的2倍為宜。3重視屋面小塔樓的不利影響現(xiàn)在的高層建筑物，在屋頂處常會(huì)設(shè)計(jì)小塔樓、電梯間、等突出屋頂?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)。由于塔樓結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比建筑物主體小很多，一旦發(fā)生地震，在鞭梢效應(yīng)的影響下，小塔樓會(huì)產(chǎn)生水平位移。就算建筑物主體并未受到損壞，塔樓也可能會(huì)因?yàn)楸奚倚?yīng)的作用遭到破會(huì)。目前，大部分高層建筑物在設(shè)計(jì)的時(shí)候都將塔樓和建筑物主體分離設(shè)計(jì)，在抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候也是分別進(jìn)行計(jì)

6、算。計(jì)算高層建筑物頂部小塔樓的地震作用非常重要，現(xiàn)在主流的計(jì)算方法是底部剪力法，計(jì)算頂部塔樓受到的地震作用需要考慮增大系數(shù)。由于底部剪力法計(jì)算比較復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算方法，我們可以將小塔樓看做一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)，在地面計(jì)算小塔樓受到的地震作用，將得到的結(jié)果乘以增大系數(shù)就可以得到小塔樓在屋頂受到的地震作用了。由于設(shè)計(jì)建筑主體的時(shí)候一般都忽略塔樓對(duì)建筑主體的地震作用，僅僅計(jì)算和塔樓連接的部位。這樣的算法還是存在缺陷，如果遇上強(qiáng)震，塔樓在鞭梢效應(yīng)的影響下，必定會(huì)對(duì)建筑物主體產(chǎn)生不良作用。74框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)

7、計(jì)在設(shè)計(jì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)，必須符合相關(guān)規(guī)程。在水平力作用下，框架剪力墻結(jié)構(gòu)底層的框架部分所承受的地震傾覆力矩與結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩有一個(gè)比值(以下簡(jiǎn)稱力矩比值)，根據(jù)這個(gè)比值的不同，要采取不同的設(shè)計(jì)：當(dāng)力矩比值小于lO％時(shí)，按剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中的框架部分應(yīng)按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)力矩比值大于10％時(shí)，按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，力矩比值在5O％至80％之間的，可以適當(dāng)?shù)脑黾涌蚣芗袅Φ淖畲蟾叨?。框架和剪力墻的部分?yīng)該按照各自的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)抗震等級(jí)及軸壓比。當(dāng)力矩比值大于80％時(shí)，框架

8、剪力墻的最大高度必須按照框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在抗震等級(jí)及軸壓比的設(shè)計(jì)上也和前一種情況有所不同，框架部分按照框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，剪力墻按照框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。三、高層框剪結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)1提高剪力墻的抗震能力(1)提高剪力墻的抗震能力需要加強(qiáng)對(duì)傾斜方向裂縫的控制，我們可以利用邊框剪力墻來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。將梁柱設(shè)計(jì)在剪力墻的邊上，增加擁有傾斜方向承載力的邊框結(jié)構(gòu)，這些邊框能夠阻攔傾斜的裂縫。如果剪力墻產(chǎn)生裂縫，邊框結(jié)構(gòu)可以減低附加剪應(yīng)力，阻止裂縫衍伸到其他部位。