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《淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)體系》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)體系 摘要:高層剪力墻結(jié)構(gòu)是當前民用建筑中經(jīng)常采用的一種結(jié)構(gòu)形式,本文主要從結(jié)構(gòu)形式特點、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題進行闡述,總結(jié)了高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點并針對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題,提出一些建議。關(guān)鍵詞:高層剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系 0引言 隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進程加快,多層的磚混或框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸不能滿足城市發(fā)展的需求,剪力墻結(jié)構(gòu)越來越多的出現(xiàn)在建筑行業(yè)里,其中以住宅居多,然而隨著人們對住宅使用功能要求的日漸增加,也給剪力墻設(shè)計帶來了不少的難度,現(xiàn)對高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些特點和常見問題做如下介紹并提
2、出一點解決意見?! ?剪力墻結(jié)構(gòu)形式特點 用鋼筋混凝土剪力墻抵抗豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好,抗側(cè)移剛度大,承載力大,在水平力作用下側(cè)移小,經(jīng)過合理設(shè)計,能設(shè)計成抗震性能好的鋼筋混凝土延性剪力墻。由于這種結(jié)構(gòu)形式側(cè)向變形小,承載力大,且有一定的延性,在歷次大地震中,剪力墻結(jié)構(gòu)破壞較少,表現(xiàn)出令人滿意的抗震性能。剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻間距一般較小,平面布置不夠靈活,建筑空間受到限制是它的主要缺點,因此它在商場等公共建筑中應(yīng)用較少,而在住宅,公寓,飯店等建筑中應(yīng)用廣泛。 懸臂剪力墻是剪力墻結(jié)構(gòu)中的基本形式
3、,各個懸臂剪力墻肢通過合理的結(jié)構(gòu)布置構(gòu)成了建筑結(jié)構(gòu)的主體。懸臂剪力墻的破壞形式主要有彎曲破壞,剪切破壞和滑移破壞,就單片懸臂剪力墻而言,它是一個靜定結(jié)構(gòu),只要有一個截面達到極限承載力,構(gòu)件就喪失了承載能力,在水平荷載作用下,剪力墻的彎矩和剪力都在基底部位最大,因而,墻肢底截面是設(shè)計的控制斷面。對于剪力墻截面沿高度變化的位置,也應(yīng)作為控制截面來驗算承載力?! 嶋H工程中剪力墻分為整體墻和聯(lián)肢墻:整體墻如一般房屋的山墻、魚骨式結(jié)構(gòu)片墻及小開洞墻。整體墻受力如同豎向懸臂構(gòu)件,當剪力墻墻肢較長時,在力作用下法向應(yīng)力呈線性分布,破壞形態(tài)似偏心受壓柱,配筋應(yīng)盡量
4、將豎向鋼筋布置在墻肢兩端;為防止剪切破壞,提高延性應(yīng)將底部截面的組合設(shè)計內(nèi)力適當提高或加大配筋率。聯(lián)肢墻是由連梁連接起來的剪力墻,但因一般連梁的剛度比墻肢剛度小得多,墻肢單獨作用顯著,連梁中部出現(xiàn)反彎點。當墻肢較小時,要注意墻肢軸壓比限值?! ”谑娇蚣埽寒敿袅﹂_洞過大時,形成由寬梁、寬柱組成的短墻肢,構(gòu)件形成兩端帶有剛域的變截面桿件,在內(nèi)力作用下許多墻肢將出現(xiàn)反彎點,墻已類似框架的受力特點,因此計算和構(gòu)造應(yīng)按近似框架結(jié)構(gòu)考慮?! 【C上所述,設(shè)計剪力墻時,應(yīng)根據(jù)各類型墻體的特點,不同的受力特征,墻體內(nèi)力分布狀態(tài)并結(jié)合其破壞形態(tài),合理地考慮設(shè)計配筋和構(gòu)
5、造措施。 2結(jié)構(gòu)布置注意事項 高層剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具備較好的空間工作性能,《高規(guī)》條規(guī)定,剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置,并宜使兩個方向剛度接近??拐鹪O(shè)計的剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。剪力墻墻肢截面宜簡單,規(guī)則。同時,剪力墻的側(cè)向剛度不宜過大?! 〖袅Y(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度和承載力均較大,為充分利用剪力墻的這一特征,減輕結(jié)構(gòu)重量,增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間,墻不宜布置太密,以便使結(jié)構(gòu)具備適宜的側(cè)向剛度?! ≡诮Y(jié)構(gòu)布置過程中,應(yīng)避免布置墻肢長度過長的墻體。當有少量墻肢長度大于8m時,計算中,樓層剪力主要由這些大的墻肢承受
6、,其他小的墻肢承受的剪力很小,一旦地震,尤其超烈度地震時,大墻肢容易遭受破壞,而小的墻肢又無足夠配筋,整個結(jié)構(gòu)容易被各個擊破,這是極不利的。所以,對于大的剪力墻墻肢,應(yīng)采用留置結(jié)構(gòu)洞口,把長墻肢分解成合理的墻肢長度,調(diào)整其剛度。 剪力墻的門窗洞口宜上下對其,成列布置,形成明確的墻肢和連梁。當無法上下對其,成列布置時,應(yīng)按有限元方法仔細計算分析,并在洞口周邊采取加強措施?! ?結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性設(shè)計 要使懸臂剪力墻具有延性,就要控制塑性鉸在某個恰當?shù)牟课怀霈F(xiàn);在塑性鉸區(qū)域防止過早出現(xiàn)剪切破壞,并防止過早出現(xiàn)錨固破壞;在塑性鉸區(qū)域改善抗彎及抗剪鋼筋構(gòu)造,控
7、制斜裂縫開展,充分發(fā)揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用。懸臂剪力墻的塑性鉸通常出現(xiàn)在底截面,因此,剪力墻底部應(yīng)設(shè)置加強區(qū),加強范圍不宜小于H/8(H為剪力墻總高),也不小于底層層高。當剪力墻高度超過150m時,其底部加強部位的范圍可取墻肢總高度的1/10。影響墻肢延性的因素主要有:①剪力墻截面有、無翼緣對剪力墻延性影響很大。當截面沒有翼緣時,延性較差。有了翼緣或端柱后,延性大為提高。②剪力墻隨軸力增大,延性降低。③當鋼筋總量不變,但端部鋼筋與分布鋼筋的分配比例不同時,墻肢延性不同。在規(guī)范許可條件下,適當增加端部鋼筋,減少分布鋼筋,即可提高承載力,又可提高
8、延性。④設(shè)置約束邊緣構(gòu)件是提高延性的有效方法?! ?結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些常見問題及構(gòu)造措施 帶轉(zhuǎn)角窗剪力墻結(jié)構(gòu)