基于高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的探討.doc

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1、基于高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的探討摘要：本文通過對高層框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力特點進行?分析，論述了高層框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點，并對設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題進行分析，為相關(guān)實際工程提供了一定借鑒。關(guān)鍵字：高層；框架一剪力墻結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計Abstract:Thispaperisthroughtheanalysisoftheforcecharacteristicsofthestructuralsystemofhigh-riseframeshearwal1,discussesthekeypointsinthedesignofhigh-riseframeshearstructure,and

2、iseasytooccurinthedesignofproblemanalysis,providescertainreferenceforpracticalengineering?Keywords:high-rise;frameshearwallstructure;structuredesign屮圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼：A文章編號：隨著經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步，城市中的建筑空間越來越小，使高層建筑應(yīng)運而生，其有效的解決了城市內(nèi)人口增多的問題，并為城市的發(fā)展和規(guī)劃提供了良好的條件。在各種結(jié)構(gòu)體系屮，框架結(jié)構(gòu)具有布置靈活的優(yōu)點，而剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的抗側(cè)力能力，框架

3、一剪力墻結(jié)構(gòu)體系在框架結(jié)構(gòu)體系中布置一部分剪力墻，取兩者之長，使框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)體系有機的結(jié)合起來,既能滿足建筑功能的要求，同時又能滿足風(fēng)和地震作用的考驗。因此，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系是一種較好的高層結(jié)構(gòu)體系，得到了十分廣泛的應(yīng)用。1、高層框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點分析對于低層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計來說，由于水平方向的風(fēng)荷載、地震作用對結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生的內(nèi)力和位移都很小，所以通?？梢院雎圆挥嫞?］。而在高層結(jié)構(gòu)中，水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力與建筑高度的二次方成正比，而高層建筑樓血使用荷載和樓房自重在豎向構(gòu)件屮所引起的內(nèi)力值僅與建筑高度的一次方成正比。因此，高層框架一剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計時除了耍

4、使結(jié)構(gòu)滿足豎向承載力的要求外，還要滿足水平荷載對結(jié)構(gòu)強度的要求。高層建筑結(jié)構(gòu)在地震的水平作用力及外部環(huán)境中的風(fēng)力等水平荷載作用下，隨肴層數(shù)的不斷的增加，會帶動側(cè)向變形迅速增長，其值與建筑高度的4次方成正比，因此在進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，框剪結(jié)構(gòu)應(yīng)該布置足夠多的剪力墻作為抗側(cè)力體系，在保證其具有足夠強度的基礎(chǔ)上，同時使其具備合理的剛度及自振頻率，進而將樓層水平位移控制于允許范圍。另外，相對于低層建筑，高層建筑的結(jié)構(gòu)柔性要高，所以在地慮作用下對高層結(jié)構(gòu)體系的變形影響要大很多。為了避免建筑在地震等作用下發(fā)牛倒塌變形等問題，在進行高層結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)使整個結(jié)構(gòu)體系和各結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備足夠的延性。

5、2、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則與要求對高層框剪結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須遵循安全性、適用性、耐久性及可靠性等兒方面原則［2］。在這兒方面原則基礎(chǔ)之上，設(shè)計時還應(yīng)注意以下兩方面內(nèi)容。首先需要對高層建筑進行概念設(shè)計，有效地提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟合理性和安全可靠性。概念設(shè)計的最終冃的就是使結(jié)構(gòu)能夠抵抗各種可能受到的各種不確定情況。對高層建筑結(jié)構(gòu)來說，其不確定因素更復(fù)雜性，所以采取概念設(shè)計更為必要。對于高層建筑結(jié)構(gòu)來說，結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)及其抗震的概念設(shè)計是概念設(shè)計的重要體現(xiàn)，通過概念設(shè)計可有效地提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。另外，需要合理布置剪力墻。在設(shè)計框剪結(jié)構(gòu)時，為保證建筑整體結(jié)構(gòu)均勻受力，需充分重視剪力

6、墻結(jié)構(gòu)的平面布局，使建筑在側(cè)向力作用下產(chǎn)牛的側(cè)向位移在允許范圍內(nèi)。一般來說，剪力墻平血結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計需要考慮以下兒個方面的問題：①在滿足建筑的各項基本結(jié)構(gòu)功能的前提下，盡可能地集中、均勻的布置剪力墻，對于承受較大恒載或者平面形式變化較大處的剪力墻，應(yīng)當(dāng)盡量減小其間距。②盡量沿著主軸方向或者是多向進行布置，各方向的剪力墻最好是分別相連、拉通、對直,并使結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量屮心重合，從而增強其空間的工作性能。③剪力墻要連續(xù)從下至上進行布置，若開設(shè)洞口，也應(yīng)上下對齊，成列布置，從而使剪力墻應(yīng)力規(guī)則分布，防止剛度突變，而不利于結(jié)構(gòu)受力及抗震。3、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題分析3.1結(jié)

7、構(gòu)選型的問題對于框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系，一般利用電梯間做鋼筋混凝土核心簡抵抗大部分水平荷載，而由框架柱承受主要豎向荷載，所以該結(jié)構(gòu)體系既具有框架結(jié)構(gòu)布置靈活的特點，又具有較大的剛度和較強的抗震能力。而該結(jié)構(gòu)體系剪力墻布置位置往往受到限制，不可避免地造成剛度中心和質(zhì)量中心不重合，產(chǎn)生偏心扭矩，且內(nèi)凸的框架柱仍會影響使用功能。另外新規(guī)范的出臺，也對結(jié)構(gòu)的選型增加了很多限制條件［3］。如在新規(guī)范中強制性規(guī)定不應(yīng)該采用嚴重不規(guī)則的建筑設(shè)計方案。新規(guī)范還強調(diào)了設(shè)計中的超高和抗震問題。所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)