板柱－抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計淺論

《板柱－抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計淺論》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、板柱－抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計淺論板柱－抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計淺論近年來，板柱結(jié)構(gòu)體系是在我國發(fā)展較為迅速的一項建筑結(jié)構(gòu)體系。因其結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身高度較小，因此，其具有便于設(shè)備管道布置安裝，可有效地減少層高，降低建筑造價等優(yōu)點(diǎn)。并且，因其層高較低，采用板柱結(jié)構(gòu)體系的建筑物的地震效應(yīng)也要明顯小于層高較大的梁板結(jié)構(gòu)體系的建筑物。在施工方面，采用板柱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系的建筑物具有施工支模簡單、樓面鋼筋綁扎方便，設(shè)備安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，從而大大提高了施工速度。因此，采用板柱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是，和傳統(tǒng)的梁板柱結(jié)構(gòu)體系比較，板柱結(jié)構(gòu)體系的抗震性能

2、較差，主要是其板－柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能不如梁－柱節(jié)點(diǎn)。因地震作用產(chǎn)生的不平衡彎矩主要有板向柱傳遞，在柱周邊將產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，而板的截面高度較低，其抗剪能力不如梁節(jié)點(diǎn)，在地震力較大時更易發(fā)生破壞。因此，在我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》不宜超過板沿伸出方向跨度的倍；當(dāng)樓板不伸出邊柱外側(cè)時，在板的周邊應(yīng)設(shè)邊梁，邊梁截面高度不應(yīng)小于板厚的倍，邊梁應(yīng)按與半個柱上板帶共同承受彎矩、剪力和扭矩進(jìn)行設(shè)計，并滿足各最小配筋率的要求。5抗震設(shè)計時，房屋的周邊應(yīng)采用有梁框架，有樓梯、電梯間等較大開洞時，洞口周圍宜設(shè)置框架梁或邊梁。房屋的頂層及地下一層頂板宜

3、采用梁板結(jié)構(gòu)。在布置抗震墻時，應(yīng)注意剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，以使結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)可控。剪力墻布置時盡量避免單片墻、短肢墻，難以避免時，應(yīng)設(shè)置端柱。柱距的取值，可參考以下原則：采用平板時，跨度不宜大于7m，有柱帽時跨度不宜大于9m。樓板可采用空心樓板，這是近幾年國內(nèi)推廣的新技術(shù)，它利用薄壁管材作為內(nèi)膜，放置在混凝土板中間，能夠明顯節(jié)約混凝土用量，大大減輕結(jié)構(gòu)自重，增大結(jié)構(gòu)剪重比，對結(jié)構(gòu)明顯有利，且自重減小對降低工程造價也是有利的。二.建模及結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析可采用兩種辦法將無梁樓板

4、輸入模型，一是等代框架法，二是彈性板法。等代框架法即是將柱間樓板按照寬扁梁輸入模型，其梁高等于板厚，梁寬一般取柱寬或柱寬兩邊分別擴(kuò)出倍板厚的寬度輸入模型。此種方法計算結(jié)構(gòu)位移和周期都是有用的，不過有一點(diǎn)要注意，柱子剛度不準(zhǔn)確。PKPMXX版中推薦采用彈性板法，此種方法不需要輸入寬扁梁，僅需在柱間布置100x100的虛梁即可。計算時將樓板定義為彈性板6，彈性板6是一種能真實計算樓板平面內(nèi)和平面外的剛度的樓板假定。必須注意的是，由于定義了彈性樓板，在進(jìn)行三維分析計算時我們必須選擇總剛算法進(jìn)行計算。下面是某工程分別采用兩種辦法分析的

5、結(jié)果：　　　　　　　　　　　　　　等代框架法　　　　　　彈性板法　　　　　　　　　　　　周期　　　　　　T1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　T2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　T3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　扭轉(zhuǎn)周期比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　最大位移　　　　　　1/1253　　　　　　1/1515　　　　　　1/1586　　　　　　1/1877　　　　　　　　　　最大位移比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上對比可以看出，采用彈性樓板假定分

6、析的結(jié)構(gòu)剛度大于采用等代框架的剛度，這是由于等代框架法僅分析框架梁的剛度加上梁外樓板剛性假定的剛度進(jìn)行的計算；而彈性板法是將整層樓板進(jìn)行真實剛度計算的。我認(rèn)為，采用彈性板法的計算結(jié)果更接近于真實。但在計算機(jī)計算分析過程中，采用彈性樓板法的分析時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于采用等代框架法的計算時間。最后，必須指出的是：對于現(xiàn)代高層建筑中比較常見的厚板轉(zhuǎn)換層的計算也可象無梁樓蓋結(jié)構(gòu)一樣進(jìn)行類似的處理計算。但是如果要在SATWE軟件中計算厚板轉(zhuǎn)換層時，在使用PMCAD進(jìn)行人機(jī)交互式輸入時必須注意：除了要象無梁樓蓋結(jié)構(gòu)一樣要輸入虛梁以外，層高的輸入有所

7、改變。應(yīng)將厚板的板厚均分給與其相鄰兩層的層高。即取與厚板相鄰的兩層層高分別為其凈空加上厚板的一半板厚：如第i層有厚度為Bt的厚板，在PMCAD交互式輸入中，則第i層的板厚輸入值為Bt，層高為Hi+Bt/2，第i+1層的層高為Hi+1+Bt/2。三.無梁樓板計算　　對于樓板的計算，過去常采用的方法是等代框架梁法和經(jīng)驗系數(shù)法。PKPMXX版中的“復(fù)雜樓板有限元計算”SLABCAD模塊能夠讀取采用彈性板算法計算的SATWE內(nèi)力計算結(jié)果，結(jié)果更為準(zhǔn)確，因此現(xiàn)在僅討論此方法。整體分析計算完成后，我們可以利用PKPM軟件中的“復(fù)雜樓板有限

8、元計算”SLABCAD模塊進(jìn)行樓板的分析計算。首先點(diǎn)取“生成樓板有限元分析數(shù)據(jù)”菜單來生成有關(guān)的計算數(shù)據(jù)，并將相應(yīng)的計算條件及計算參數(shù)進(jìn)行定義。如果是預(yù)應(yīng)力樓板的話還應(yīng)將預(yù)應(yīng)力參數(shù)選取。當(dāng)然，此時必須注意的是：由于有限元的計算原理所致，對于樓板的有限元劃分長度不一樣可能會對計