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《淺議高層框架剪力墻結構設計應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、淺議高層框架剪力墻結構設計應用 摘要：通過對框架剪力墻概念的闡述，并對其受力特征和非線性反應進行了分析，從而進一步說明了框架剪力墻設計的注意事項，改善抗震性能以確保穩(wěn)定和安全。關鍵詞：框架剪力墻高層結構設計Abstract:Basedontheframeshearwallconcept,anditsmechanicalcharacteristicsandnonlinearresponsesareanalyzed,whichfurtherillustratesthemattersneedingattentionindesignofframeshearwall
2、,seismicperformanceimprovedinordertoensurethestabilityandsecurity.Keywords:Designofframeandshearwallhigh-risestructure中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）鋼筋混凝土結構是指用配有鋼筋增強的混凝土制成的結構。承重的主要構件是用鋼筋混凝土建造的。鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu)點，在高層建筑中得到了廣泛應用。一、受力特性分析和影響因素：1.110框－剪結
3、構體系的工程應用表明，框－剪結構是框架和剪力墻兩種結構的有機結合。剪力墻結構的位移曲線具有懸臂彎曲梁的特征，位移越往上增大越快，成外彎形開口曲線。而在框－剪結構中，框架和剪力墻之間通過平面內(nèi)剛度無限大的樓蓋連接在一起共同抵抗水平力，結構水平位移特征處于框架和剪力墻之間，為反S型曲線，是彎剪型。因此，在框剪結構中，剪力墻在下部樓層變形小，承擔了近80%以上的水平剪力，而在上部樓層，框架變形小，可以協(xié)助剪力墻工作，抵擋剪力墻的外拉變形，從而承受很大的水平剪力。所以，框剪結構是框架和剪力墻兩種結構水平變形的有機協(xié)調(diào)，從而達到減少結構變形，增強結構側向剛度，提高結構
4、抗震能力的目的，在結構設計中具有很強的適用性?？颍艚Y構中框架、剪力墻的受力特性可以用結構剛度特性值λ，即框架剛度與剪力墻剛度的比值來表達。若忽略連梁約束和軸向變形的影響，有：式中:H為建筑總高度；Cf為框架平均總剛度；EwIw剪力墻折算總抗側剛度。1.2影響因素的探討：框－剪結構中,剪力墻的布置和用量是由框架、剪力墻的受力特性并結合建筑物的功能、布置來決定的。因此，影響剪力墻用量的因素應主要從以下幾個方面加以考慮。10（1）剪力墻的用量與框一剪結構的平面布置有關。剪力墻是框－剪結構中主要抗側力構件，一般按照“均勻、對稱、分散、周邊”的原則布置。（2）剪力墻
5、的用量與結構自振周期密切相關。結構自振周期隨剪力墻剛度增大而變短，對于比較正常的框－剪結構，結構自振周期大致為：T1=(0.08~0.12)n；T2≈(1/3~1/5)T1；T3≈(1/5~1/7)T1式中:T1，T2，T3分別為結構第1、2、3自振周期;n為建筑物總層數(shù)。（3）剪力墻用量與結構地震力大小直接相關。結構總水平地震作用隨剪力墻剛度的增大而加大，對于截面尺寸、結構布置都比較正常的結構。當結構底部剪力小于上述數(shù)值時，宜適當增加剪力墻用量，提高結構剛度，適當增大地震力以保證安全；反之，地震力過大，宜適當減少剪力墻用量，
6、以求得合適的經(jīng)濟技術指標。二、框架一剪力墻結構的非線性反應分析10鋼筋混凝土框架一剪力墻結構，在強烈地震作用下能有效地通過反復的非彈性變形耗散地震能量，是一種較好的抗震結構體系。然而目前的抗震設計規(guī)范尚有其不足之處，許多按規(guī)范設計的鋼筋混凝土框架剪力墻結構房屋，仍然遭到不同程度的甚至是達到失效的嚴重非結構或結構破壞。因此鋼筋混凝土框架一剪力墻結構的非線性分析受到了重視，國內(nèi)外學者開展了大量的相關研究。2.1分析模型多豎向桿單元模型是一種進來國內(nèi)外研究較多的非線性分析模型，它將墻的軸向變形、彎曲變形用多垂直桿模擬，剪切變形用一個剪切彈簧模擬。圖-多豎線單元分析
7、模型如圖所示的多豎向桿單元分析模型，根據(jù)墻橫截面的應力分布狀態(tài)，取五根豎向桿，兩側向豎向桿單元代表兩邊界柱的軸向剛度，內(nèi)部豎向桿單元代表中間墻板的軸向剛度。墻單元的彎曲剛度由所有豎向桿整體給出。墻體的剪切剛度由圖中的水平彈簧提供。五根豎向桿中的中間豎向桿為剪切拉壓桿，左右兩邊桿為屈服拉壓桿，左右中間桿為開裂桿，但它們也可能全是彈性桿，也可能只有左右兩邊桿為開裂桿，這取決于荷載作用情況。對于與框架一剪力墻平行的框架梁，即縱向梁構件采用帶非線性轉動彈簧的線彈性彈簧梁單元模擬。對于柱單元則假定其只發(fā)生非彈性彎曲變性而不發(fā)生非彈性軸向變形。對于框架一剪力墻結構中的橫
8、向梁兩端承受著不同的豎向位移，并且由于節(jié)點的轉動和兩
