關(guān)于建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計探析

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1、關(guān)于建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計探析摘要：搞好框架■剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，將直接影響到建設(shè)物的安全使用與技術(shù)經(jīng)濟指標的高低，本文結(jié)合工程實例對框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計一些問題進行探討。關(guān)鍵詞：框架剪力墻；合理配置；軸壓比；連梁現(xiàn)代高層建筑正向著多功能、綜合用途的方向發(fā)展，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要考慮的受力結(jié)構(gòu)形式也較多,其豎向傳力體系是設(shè)計的關(guān)鍵。建筑的空間形態(tài)是由結(jié)構(gòu)傳力體系支撐的，傳力體系的剖面形式直接反映結(jié)構(gòu)豎直荷載傳遞的路徑，也關(guān)系到建筑物的使用功能。不同建筑結(jié)構(gòu)其傳力體系也是不一樣的，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時也應考慮諸多細節(jié)以及采用正確

2、的計算方法，使建筑物傳力體系清晰，并滿足抗震設(shè)計規(guī)范要求。1框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)注點1.1合理配置剪力墻的平面布置一般原則是均勻、分散、對稱、周邊。分散原則是要求剪力墻片數(shù)不要太少,而且每片剪力墻剛度不要太大，連續(xù)尺寸不要太長，使抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量多一些，分散一些,每片剪力墻的彎曲剛度適中，在使用中不會因為個別墻的局部破壞而影響整體的抗側(cè)力性能,也不會使個別墻的受力太集中，負擔過重而引起過早地被破壞，剛度過大的墻承擔的內(nèi)力也大，相應的基礎(chǔ)處理難度增加，同時也考慮到剪力墻相距太遠，樓面剛度要求大,很難滿足要求，周邊的原則是考慮建筑

3、物抵抗扭轉(zhuǎn)能力，便于保證剛度中心與平面中心相吻合;剪力墻布置在周邊對稱位置，增加抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂,在不增加剪力墻面積的情況下，提高抗扭轉(zhuǎn)能力。剪力墻布置的位置應設(shè)在平面形狀變化處，平面形狀變化處;角隅、端角、凹角部位往往是應力集中處，設(shè)置剪力墻給予加強是很有必要的，在高層建筑的樓梯間,電梯間，管道井處,樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度,對保證框架與剪力墻協(xié)同工作極為不利。因此，在工程設(shè)計中用鋼筋混凝土剪力墻來加強這些薄弱端部，如樓梯間，電梯井道處，豎向管道井等是十分有效的。剪力墻的間距，對現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2-4為宜，對裝

4、配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1-2.5為宜,原則是建筑物愈高，抗震設(shè)防烈度愈高取值愈小。1.2提高軸壓比軸壓比主要為控制結(jié)構(gòu)的延性，隨著軸壓比的增大，結(jié)構(gòu)的延性越來越差，對高層建筑抗震十分不利。我國現(xiàn)行規(guī)范均有相應要求。本工程在進行初步設(shè)計時，業(yè)主提出當?shù)鼗炷翑嚢枵緹o法保證C40以上混凝土施工質(zhì)量，混凝土最高強度等級為C40o根據(jù)規(guī)范，一級框架剪力墻結(jié)構(gòu)框架柱軸壓比為0.75,若按框架柱軸壓比為0.75設(shè)計，框架柱的截面面積很大，影響建筑平面布局。故框架柱采取規(guī)范提出的構(gòu)造措施提高柱軸壓比限值至0.90設(shè)計。底部加強區(qū)剪

5、力墻厚度為350mm,混凝土強度等級為C40,能夠滿足設(shè)計要求。但在其他的一些高層建筑結(jié)構(gòu)的底部幾層，由于混凝土強度等級低，為使剪力墻軸壓比不超過規(guī)范規(guī)定的限值，會出現(xiàn)剪力墻厚度很大的不合理情況。規(guī)范現(xiàn)僅按結(jié)構(gòu)抗震等級和設(shè)防烈度給出了混凝土剪力墻的軸壓比限值，沒有考慮通過采取構(gòu)造措施提高其軸壓比限值。國內(nèi)人員研究表明，即使高寬比為1.0的低剪力墻，同樣可具有良好的延性性能。研究剪力墻約束邊緣構(gòu)件配箍率、位移延性比、剪力墻高寬比等因素對剪力墻軸壓比限值的影響，并給出滿足具體延性需求、對應不同約束邊緣構(gòu)件配箍特征值的剪力墻軸壓比

6、限值，供工程設(shè)計參考。仁3框架剪力墻中連梁設(shè)計鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)體系。對于與框架一剪力墻平行的框架梁,即縱向梁構(gòu)件采用帶非線性轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)中的橫向梁兩端承受著不同的豎向位移，并且由于節(jié)點的轉(zhuǎn)動和兩節(jié)點轉(zhuǎn)動量的不同,橫向梁還承受扭轉(zhuǎn)。因此可采用豎向和轉(zhuǎn)動彈性彈簧來模擬這種效應。模型中指定相對轉(zhuǎn)動中心位于墻構(gòu)件中心軸上高度點處,認為參數(shù)的合適

7、值可基于沿層間高度預期的曲率分布選取一般多豎向單元模型考慮了墻截面中性軸的移動，可預測墻的彎曲反應，是一種適合于多層鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性分析的擬三維模型。2工程實例2.1工程概況某項目總建筑面積20041m2o其中，地上部分建筑面積18880m2，共16層，帶5層裙房和一層設(shè)備轉(zhuǎn)換層，建筑高度68.8m,地下部分建筑面積1161m2，共1層。結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度7。，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計地震為第一組，II類場地，設(shè)計特征周期為0.4s，風荷載按100年一遇風壓取值為0.45k

8、N/m2，雪壓取值為0.35kN/m2o2.2剪力墻平面布置剪力墻的平面布置遵循均勻、分散、對稱、周邊原則。每片剪力墻剛度不要太大，連續(xù)尺寸不要太長，每一片墻肢的彎曲剛度適中，不會因為個別墻肢的局部破壞而影響整體的抗側(cè)力性能。剛度愈大的墻肢吸收的荷載也愈大，所以考慮墻肢開洞來減輕墻肢的剛度