框架-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究

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1、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研宄天津喜邦建筑工程設(shè)計有限公司天津300000【摘要】框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，是在框架結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)上增設(shè)了一定數(shù)量的縱向和橫向剪力墻所組成的結(jié)構(gòu)體系。是將框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，融為一體，取長補(bǔ)短，使整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度適當(dāng)，并能根據(jù)水平力作用的大小提供足夠而不過分的承載力。木文通過對框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的實(shí)例分析和比較，并且針對框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震的性能和技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的探討，并通過對該結(jié)構(gòu)的整體性能分析，以滿足不同建筑功能要求?！娟P(guān)鍵詞】框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；關(guān)鍵技術(shù)

2、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)由于兼?zhèn)淇蚣芎图袅Φ奶卣?，在高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。如何提高框剪結(jié)構(gòu)的抗震性能，也成為建筑領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，其焦點(diǎn)就是如何將剪力墻與框架結(jié)構(gòu)的形變特征和諧起來，使得建筑在地震中體現(xiàn)出框架和剪力墻的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，抵抗地震產(chǎn)生的破壞。一、框架和剪力墻的受力特征高層建筑框架結(jié)構(gòu)的形變，呈現(xiàn)出來的往往是剪切型的特征，位移越高其變化越慢，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，水平的受力會按照各個框架的抗推剛度D比例分配。而剪力墻的位移曲線所呈現(xiàn)的是懸臂彎曲梁的

3、特征，位移越高其增大的速度越快，呈現(xiàn)出來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，即水平的力在各個剪力墻之間按照等效的剛度來分配。二、實(shí)例分析1.工程概況。某工程其中主樓22層，帶6層裙房，檐口高度97.5m,室內(nèi)外高差0.4m,標(biāo)準(zhǔn)層層高4.6m,由于建筑使用功能的要求，以及主樓存在結(jié)構(gòu)樓板局部不連續(xù)、豎向立面尺寸突變的特點(diǎn)，并且為了滿足建筑平面疊合面積小于較小邊25%的設(shè)計要求，克服平面不規(guī)則性以及豎向不規(guī)則性問題，以及為了充分保

4、證抗震性能，經(jīng)探討采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。1.結(jié)構(gòu)受力分析。在該建筑工程中，由于結(jié)構(gòu)樓板不連續(xù)，且存在扭轉(zhuǎn)不規(guī)則問題，因此會導(dǎo)致樓板在承受和傳遞豎向力的同時，把水平力傳遞和分配給豎向抗側(cè)力構(gòu)件的情況。此外由于結(jié)構(gòu)樓板是強(qiáng)度構(gòu)件，樓板的抗震設(shè)計中,除了豎向力引起的平面外彎矩、扭矩和橫向剪力以外，還存在著協(xié)調(diào)變形，以及傳遞和分配水平力吋產(chǎn)生的平面內(nèi)剪力和軸力，這對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能構(gòu)成了一定的威脅，在抗震設(shè)計中應(yīng)充分考慮相關(guān)因素，避免出現(xiàn)漏力現(xiàn)象，對抗震結(jié)構(gòu)造成不可修復(fù)的損傷。冋吋由干剪力墻和框架的層間位移角彈

5、性極限值相差很遠(yuǎn)，抗震性能較差，改善框剪結(jié)構(gòu)的抗震性能就顯得尤為必要。2.建筑物抗震性能要求。為了滿足該工程的結(jié)構(gòu)安全性能的要求，應(yīng)該按照以下的規(guī)范進(jìn)行抗震性能設(shè)計：第一，根據(jù)《建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的要求，建筑物首先能夠達(dá)到的抗震標(biāo)準(zhǔn)是“小震不壞，大震不倒”。根據(jù)構(gòu)件的類型不同和建筑的受力性質(zhì)的不同以及每個部分的重要性不同，又冇具體的抗震要求。第二，使用震型分解反應(yīng)譜的方法來進(jìn)行彈性設(shè)計分析，按照50年的基準(zhǔn)期進(jìn)行設(shè)計。建筑構(gòu)件的配筋和斷面尺1*需要按照高層建筑物規(guī)范和抗震規(guī)范等規(guī)定的荷載組合進(jìn)行計算。在我

6、國現(xiàn)冇的規(guī)范的約束下，對于建筑物的抗震性能做出了詳細(xì)的0標(biāo)分類，詳細(xì)情況見下表。對于建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)來說，這里建筑物的地面粗糙度為B類，基本風(fēng)壓按照以下標(biāo)準(zhǔn)：對于50年一遇來說，風(fēng)壓為0.50kN/m2;如果是100年一遇的情況，則基本風(fēng)壓為0.60kN/m2。3.框剪-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計準(zhǔn)則?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)對豎向布置繁雜或平面、水平荷載較大的高層建筑十分適用，但針對本工程的特殊性，常規(guī)的承載力設(shè)計法已經(jīng)不能完全滿足本工程的結(jié)構(gòu)安全性要求，因此按下列理念作為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的準(zhǔn)則。（1）框架結(jié)構(gòu)分析。由于建

7、筑的框架結(jié)構(gòu)僅僅滿足結(jié)構(gòu)總體布置的一般原則，只能承受自身平面內(nèi)的水平力，為了克服該工程樓板平面不規(guī)則性以及豎向不規(guī)則性問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中還應(yīng)該考慮下面的一些要求：針對抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，需要對橫向和縱向桐架結(jié)構(gòu)采取剛接桐架的設(shè)計方案，并II設(shè)計成雙向梁柱抗側(cè)力體系；其次框架梁、柱中心線宜重合；框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻宜選用輕質(zhì)墻體，應(yīng)避免其布置格局形成上下層剛度變化過大的情況，冋吋避免形成短柱和減少因抗側(cè)移剛度偏心所造成的扭轉(zhuǎn)；此外在進(jìn)行桐架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計吋，不應(yīng)采用部分由砌體墻承重的混合承重形式，否則對建

8、筑物的抗震不利。(2)剪力墻結(jié)構(gòu)分析。剪力墻結(jié)構(gòu)形式是高層住宅采用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。剪力墻結(jié)構(gòu)能冇效地承捫各類荷載引起的內(nèi)力，以及控制結(jié)構(gòu)的水平力，同時承受豎向力能力也較大，橫向剛度大，但剪力墻結(jié)構(gòu)的延展性比較差，為了增加水平面的抗剪能力，必須增加剪力墻的設(shè)計厚度，不利于空間利用率的提升，通常情況下剪力墻結(jié)構(gòu)只能以小房間為主的房屋，如住宅、賓館、單身宿舍。而賓館中需要大空間的門廳、餐廳、商場等