淺談框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

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1、淺談框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要：框支剪力墻設(shè)計因其底部結(jié)構(gòu)冇較為靈活的空間，方便建筑功能的使用，因而得到廣泛應(yīng)用，但其自身在結(jié)構(gòu)上有很多的缺陷，需要釆取一定的技術(shù)措施加以調(diào)節(jié)控制。關(guān)鍵詞：框支剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計屮圖分類號：TU318文獻標識碼：A引言框支剪力墻是指在框架剪力墻結(jié)構(gòu)（在轉(zhuǎn)換層的位置）上部布置剪力墻體系，部分剪力墻應(yīng)落地。一般多用于下部要求大開間，上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)柱角的綜合高層房屋?？蛑?剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能差,造價高，一般盡量避免采用。但它能滿足現(xiàn)代建筑不同功能組合的需要，有時結(jié)構(gòu)設(shè)計乂不可避免地耍采用此種結(jié)構(gòu)形式，對此應(yīng)采取措施積極改善其抗震性能，盡可能減少材料消耗

2、，以降低T程造價。工程抗憲結(jié)構(gòu)概況某工程主體高72.00m,地下一層，地上23層，一?二層為商鋪，三層樓面為轉(zhuǎn)換層。所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度0.lg,設(shè)計地震分組為第一組；場地類別為TT類；場地特征周期Tg=0.35s；按建筑類別及場地調(diào)整后確定抗震等級的地震烈度為7度；建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比取5%；100年一遇的基本風壓為0.45kN/m2，地面粗糙度為B類。二、結(jié)構(gòu)選型建筑功能要求地上一、二層為大空間商業(yè)，地上三層及以上為普通住宅。為滿足建筑功能要求，住宅部分采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層為地上三層樓面。上部墻體全部落地，勢必對底層商鋪的布置造成較大的影響，因此部

3、分剪力墻無法落地，為滿足上述要求，必須采用帶轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)。常見的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)有梁式轉(zhuǎn)換、箱式轉(zhuǎn)換、厚板轉(zhuǎn)換、桁架式轉(zhuǎn)換層。結(jié)合工程實際建筑布局情況，并考慮經(jīng)濟指標及施工難易程度，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，決定采用梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式，也可稱為梁式框支剪力墻結(jié)構(gòu)。三、結(jié)構(gòu)計算分析與設(shè)計3.1結(jié)構(gòu)計算模型及程序根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010中5.1.12條，對體型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜以及B級高度高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用至少兩個不同力學模型的結(jié)構(gòu)分析軟件進行整體計算，本工程結(jié)構(gòu)整體分析采用的軟件:（1）PKPM—SATWE系列；（2）PKPM—PMSAP系列3.2主要計算結(jié)果及比較與分析3

4、.2.1程序使用的注意事項1）整體分析采用剛性樓板假定，并考慮雙向地震作用和偶然偏心的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)影響。（配筋時采用非剛性樓板假毘）2）結(jié)構(gòu)計算時轉(zhuǎn)換構(gòu)件考慮水平地震及豎向地震影響3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時設(shè)定地上一、二、三層頂板為彈性膜，地上一層、二層指定為薄弱層。4）在程序的前處理輸入“結(jié)構(gòu)體系”中選取“復(fù)雜高層”體系，則指明為底部帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)，同時定義轉(zhuǎn)換梁所在樓層為“轉(zhuǎn)換層”。5)程序平面輸入時應(yīng)注意人工指定框支柱、框支梁。在平面輸入時應(yīng)正確指定轉(zhuǎn)換構(gòu)件，確保程序計算時能按相關(guān)規(guī)范規(guī)定，對轉(zhuǎn)換構(gòu)件在水平地震作用下的計算內(nèi)力進行放大，對框支柱的水平地震剪力進行調(diào)整等。6)《高層建筑混凝

5、土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》10.2.17條規(guī)定了帶轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)，當每層框支柱的數(shù)目少于或多于10根時，框支柱承受的地震剪力應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。因此程序前處理應(yīng)對框支柱進行0.2Q調(diào)整。SATWE計算分析表明，在考慮偶然偏心和雙向地震作用下，各樓層的豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移均未超過本樓層平均值的1?2倍；地震作用規(guī)定水平力下的樓層最大位移26.62mm,最大位移與層平均位移的比值為1.19ox方向樓層最大剪力2707.llkN,y方向樓層最大剪力3362.50kN,樓層最小剪重比為最小值1.30%,有效質(zhì)量系數(shù)99.6%,第一周期2.1985s(x),第二周期2.1168s(y),第三周期1.7

6、474s(T),周期比0.794；規(guī)定水平力下框支框架地震傾覆力矩百分比小于50,轉(zhuǎn)換層與上一層的側(cè)向剛度比(剪切剛度算法)：X方向剛度比=0.8414,Y方向剛度比二0.8927o3.3彈性時程分析為了校核多遇地震下上述振型分解反應(yīng)譜法的計算結(jié)果，采用SATWE軟件進行了彈性時程分析補充計算。釆用兩條天然波(TI11TG035,TII2TG035)與一條人工波(RII1TG035),取各地震波的反應(yīng)平均值作為彈性時程分析法的結(jié)果。計算結(jié)果如下：樓層最大位移22.2mm,樓層層間最大位移與層高之比的最大值為1/1225。x方向樓層最大剪力2106.5kN,y方向樓層最大剪力2875.2k

7、N?？傮w而言，彈性時程分析計算結(jié)果與SATWE、PMSAP計算結(jié)果接近。四、抗震措施3.1框支柱設(shè)計本工程框支柱抗震等級為二級，軸壓比限值為0.7。計算結(jié)果表明，所有框支柱的受力較為均勻，軸壓比從0.50-0.62,因而，框支柱的變形一致性較好?？蛑е募袅υO(shè)計值乘以放大系數(shù)1.1,剪壓比控制在0.2以內(nèi)。柱內(nèi)全部縱向鋼筋的配筋率不小7*1.0%,箍筋沿柱全高采用不小于12@100井字復(fù)合箍，體積配箍率均不小于1.5%,使柱具有一定