第29卷第2期建 筑 结 构 学 报
Vol 129,No 122008年4月
Journal of Building Structures
Ap ril 2008
文章编号:100026869(2008)022*******
采用逐步增量弹塑性时程方法
对RC 框架结构推覆分析侧力模式的研究
马千里,叶列平,陆新征,缪志伟
(清华大学土木工程系,北京100084)
摘要:以两个普通六层和十层钢筋混凝土框架结构为例,采用基于纤维模型的逐步增量弹塑性时程方法得到的层间剪力2位移关系曲线,与不同侧力模式的推覆分析结果进行了对比,研究了推覆分析结果的可靠程度。通过与不同场地的大量地震记录的弹塑性时程计算结果进行比较分析,建议采用多种合理的侧力模式进行推覆分析,对结构不同楼层的抗震性能进行全面的评价,即均布侧力模式适合于底部楼层的评价;考虑高度影响分布力模式适合于结构中部楼层的评价;而对结构上部楼层特别是顶层,可以采用S RSS 侧力模式或规范侧力模式进行评价。分析研究表明,采用本文建议的侧力模式进行推覆分析,可在统计意义上可对钢筋混凝土规则框架结构的抗震能力作出偏于安全的估计。关键词:钢筋混凝土框架结构;纤维模型;推覆分析;逐步增量弹塑性时程分析;层间剪力2位移关系中图分类号:T U3751402 文献标识码:A
Study on lateral l oad patterns of pushover analysis using incre mental
dyna m ical analysis f or RC fra me structures
MA Q ianli,YE L iep ing,LU Xinzheng,M I A O Zhi wei
(Depart ment of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China )
Abstract:In this research,the nonlinear static p r ocedures with different lateral l oad patterns were compared by using
incremental dynam ical analysis method based on a six 2st orey and a ten 2st orey RC frame fiber model .For each st ory of different frames,the inter 2story shear force vs .drift curves computed by pushover analysis by using different lateral load patterns and ti me hist ory analysis with a series of earthquake records on the design site have been compared t o give a rational lateral l oad pattern of pushover analysis .Finally,for a whole frame structure,the lateral load pattern choice was suggested,that is,unifor m load pattern was better for the st ories near foundati on;l oad pattern with the st ory heights taken int o consideration was suitable for the m id stories and the SRSS pattern or Chinese Code pattern was suitable for upper st ories .It is als o shown that the nonlinear static p rocedure gives a safe esti mati on of the inelastic seis m ic response statistically for regular RC frames with good numerical stability .
Keywords:RC frame;fiber model;pushover analysis;incremental dynam ic analysis;inter 2st orey shear force and drift relati on
基金项目:国家十一五科技支撑计划(2006BAJ03A02),清华大学基础研究基金(JC2007003)资助。
作者简介:马千里(1983— ),男,江苏人,博士研究生。收稿日期:2007年7月
0 引言
除需确定结构的抗震承载力需求外,基于性能/位移抗震设计方法的一个重要工作,是确定强震作用下结构及其构件的弹塑性变形。弹塑性时程分析虽然可以准确预测结构在强震作用下的受力和变形性能,但却受到地震波输入不确定和计算代价偏高的制约。在这种
情况下,一种简化近似的结构弹塑性地震响应计算方法———静力弹塑性分析方法(nonlinear static pushover
analysis p rocedure,简称“推覆分析方法”
)被提了出来。该方法已被美国的ATC 240,FE MA273、274、356正式采用[122],并给出了具体规定。我国的《建筑抗震设计规
2
31
范》(G B50011—2001)[3]也将该方法作为验算结构在罕遇地震下弹塑性变形的方法之一,但未给出具体规定。由于推覆分析方法是一种简化近似方法,其作为预测结构弹塑性动力响应的理论基础不严密,预测结果与结构实际弹塑性响应势必存在一定差异。在推覆分析方法中,所采用的侧力模式是影响分析结果准确性的主要因素,但如何评价不同侧力模式推覆分析结果的准确性,一直没有参考依据。本文以逐步增量弹塑性时程方法(incremental dynam ic analysis,简称I D A方法)得到层间剪力2位移关系曲线为基准,通过对两个普通六层和十层钢筋混凝土框架结构在不同侧力模式下的推覆分析结果对比,研究了现有各种侧力模式推覆分析结果的可靠性。
1 推覆分析方法
推覆分析方法是根据符合水平地震力分布规律的侧力模式,采用逐步增加水平侧力的静力弹塑性分析方法,得到结构的弹塑性承载力2位移关系全过程,并由等效单自由度体系(如能力谱方法[4])确定强震下的目标位移,进而获得强震作用下的结构弹塑性地震响应。
目前针对推覆分析方法的研究主要集中在以下几方面:侧力模式、结构目标位移的确定、结构层间变形的评估以及考虑高阶模态的影响。众多学者的研究表明,推覆分析方法对中低层规则结构的弹塑性地震响应预测相当好[529]。而对于不规则结构,继Kilar V和Fajfar P[10]首先采用推覆分析方法对其进行研究后,很多学者也做了大量工作,如Chop ra等提出的多模态推覆分析方法(MPA方法)[11]等。此外,很多学者也研究了采用推覆分析方法评估结构在强震下滞回耗能的需求和分布情况[627,12],使得推覆分析方法的应用和研究更加深入广泛。
由于推覆分析方法在预测结构弹塑性地震响应的简便性和对结构抗震性能评价的直观性,使得该方法的应用越来越广泛。但由于该方法的理论基础不严密,相对于目前公认的较为精确的弹塑性时程分析方法,推覆分析方法的准确程度一直都是令人关注和研究的问题。
推覆分析方法中,不同侧力模式对分析结果有直接的影响,已有很多学者对此进行过深入研究[14215]。FE MA356[2]建议至少从下面两组侧力模式中分别选取一种侧力模式对结构进行推覆分析。
第1组是振型相关的侧力模式,包括:
(1)考虑楼层高度影响的侧力分布(简称“考虑高度影响侧力模式”)
ΔF
i =
w
i
h k
i
∑n
j=1
w
j
h k
j
ΔV
b
(1)
式中,ΔF
i
为结构第i层的侧力增量;ΔV
b
为结构基底剪
力增量;w
i
、w
j
分别为第i层和第j层的重量,h
i
、h
j
分别为
第i层和第j层距基底的高度;n为结构总层数;T为第一
振型周期,k为楼层高度修正指数,T≤015s时,k=110,
T≥210s时,k=210,T在015～215s之间时,k在110～
210之间线性插值。
该侧力模式可以考虑层高影响,当k=110时即为
倒三角分布模式(简称“倒三角侧力模式”)。FE MA建
议在第一振型质量超过总质量的75%时采用该侧力模
式,并且同时要采用均布侧力模式进行分析。
(2)第一振型比例型侧力分布(简称“第一振型侧
力模式”)
ΔF
i
=φ1iΔV b(2)
式中,φ
1i
为第一振型在第i层的相对位移。FE MA建议
采用该分布时第一振型参与质量应超过总质量的75%。
(3)振型组合侧力分布(简称“SRSS侧力模式”)
首先根据振型分析方法求得各阶振型的反应谱值,
再通过以SRSS方法计算结构各层层间剪力
V
i
=∑
m
s=1
(∑
n
j=i
Γ
s
w
j
φ
sj
A
s
)2(3)
式中,V
i
为结构第i层的层间剪力;m为考虑参与组合的
结构振型数;Γ
s
为第s振型的振型参与系数,φ
js
为第s振
型在第j层的相对位移;A
s
为第s振型的结构弹性加速度
反应谱值。根据计算出的层间剪力可以求得各层所加
侧力。FE MA建议所考虑振型数的参与质量需达到总质
量的90%,并选用合适的地震动反应谱,同时结构第一
振型周期应该大于110s。本文的SRSS侧力模式采用我
国《建筑抗震设计规范》反应谱计算。
第2组侧力模式包括:
(1)质量比例型侧力模式(简称“均布侧力模式”)
ΔF
i
=
w
i
∑n
j=1
w
j
ΔV
b
(4)
该侧力模式在结构各层侧力大小与该层质量成正
比。如果结构各层质量相等,则该侧力模式为均匀分
布。
(2)自适应侧力模式
一般在推覆分析中,通常采用不变的定侧力模式,
无法体现结构进入塑性后振动特性的改变对结构地震
力变化的影响,于是有研究者提出了根据结构侧移发展
情况和振型变化对侧力模式进行调整的自适应侧力模
式[9,17]。这种自适应侧力模式的推覆分析方法虽然改进
了原有方法,但是仍然属于近似分析方法,且分析过程
比较复杂,不具备工程应用的简便性,故本文以下分析
中不考虑。
除以上文献中列出的侧力模式外,按我国抗震规
范[3]规定的底部剪力法,水平地震作用可采用倒三角分
331
布加顶部附加水平地震作用,这也是一种侧力模式,以下简称“规范侧力模式”,即
ΔF
i =
G
i
H
i
∑n
j=1
G
j
H
j
(1-δ
n
)ΔV
b
,并且δF n=δnΔV b(5)
式中,δF
n 为顶部附加侧向力;δ
n
为顶部附加侧力系数,
可按规范取值;G
i 、G
j
分别为结构第i和j层的重力荷载
代表值;H
i 、H
j
分别为结构第i和j层的高度。
此外,为考虑高阶振型的影响,Chop ra提出了MPA 方法[16]。对于地震响应受控于第一振型的一般规则结构,MPA方法的分析结果与采用合适定侧力模式的推覆分析结果相差不大,因此本文以下分析中也不考虑。
2 逐步增量弹塑性时程分析方法
对于一条特定地震动输入,通过设定一系列单调递增的地震强度指标,并对每个地震强度指标进行结构弹塑性时程分析,可得到结构在不同地震强度作用下的一系列弹塑性地震响应,称为逐步增量弹塑性时程分析方法(incremental dynam ic analysis),简称“I D A方法”,也可称为动力推覆分析(dynam ic pushover)方法[18]。该方法能够反映结构在同一地震的不同强度作用下的抗震性能,可对结构的抗震能力作出较为全面的、真实的评价。
本文通过单调增加地震峰值加速度(PG A)进行I D A分析,分析得出的结构恢复力2位移关系曲线,如结构基底剪力2顶点位移曲线或层间剪力2层间位移曲线等,称为结构的I D A曲线。由于I D A曲线来自结构的弹塑性时程分析结果,最接近结构实际抗震性能,是目前作为判别推覆分析结果准确性的最好依据。而采用多条地震记录的I D A曲线与推覆分析结果进行对比,可以在统计意义上的评价推覆分析结果的可靠性。本文采用这一对比方法,研究钢筋混凝土框架结构不同侧力模式推覆分析结果的准确性和可靠性。
3 结构分析模型
根据《建筑抗震设计规范》(G B50011—2001),采用PKP M软件(2005年4月版)分别设计了一个六层和十层钢筋混凝土框架结构。两个框架结构的平面尺寸如图1,底层层高412m,其他层均为316m,设计地震烈度为8度,地震分组为第一组,Ⅱ类场地。
六层框架顶层恒荷载815k N/m2,活荷载210kN/m2,其余层恒荷载810kN/m2,活荷载210kN/m2,梁、柱混凝土强度等级都为C30,纵筋HRB335级,箍筋HP B235级。前三阶周期分别为1105s、0134s和0119s,一阶振型参与质量达总质量的83%,前三阶占97%。
十层框架顶层恒荷载910k N/m2,活荷载015kN/m2,其余层恒荷载810kN/m2,活荷载210kN/m2,除了1、2层柱混凝土强度等级为C40外,其余结构构件的材料强度同六层框架。前三阶周期分别为1160s、0152s和0129s,一阶振型参与质量达总质量的80%,前三阶占96%。
由于结构平面规则,分析时取图1所示一榀平面框架进行建模,楼层重量按(110恒载+015活载)折算,并参照PKP M程序荷载导出结果等效为梁上均布荷载和柱顶集中荷载。框架受力简图如图2,其中六层框架顶层荷载近似简化为与其他层相同,梁、柱尺寸和PKP M 配筋面积计算结果见表1。
为了保证分析结果的准确性,有必要采取合适的结构模型和弹塑性恢复力模型。对于长细比较大的杆系结构,基于杆系结构力学和一维材料本构发展出的纤维模型,是目前分析钢筋混凝土框架结构非线性行为较好的数值方法。本文采用基于纤维模型编制的THUF I B ER 程序[12],对上述六层和十层钢筋混凝土框架结构进行推覆分析和I D A弹塑性时程分析。结构模型中的混凝土本构和钢筋本构模型参见文献[13]。已有的分析表明,所采用的分析模型可较好模拟钢筋混凝土结构的抗震性能。
推覆分析时,所有侧力集中作用在每层一侧的梁柱节点上,并采用弧长法进行侧力单调加载的迭代计算。推覆分析和时程分析均考虑了P2Δ
效应。
图1 框架平面示意图
Fig.1 Plan of the RC fra
mes
图2 框架受力简图
Fig.2 Load and di m ensi on of the RC frames
431
表1 框架梁柱尺寸及配筋面积表
Ta b l e1 D i m e n s i o n s and s te e l ra ti o s o f co l um n s a nd beam s
框架名称层号
柱尺寸
mm×mm
柱配筋(四边每侧
配筋面积)/mm2
中柱边柱
梁尺寸
mm×mm
梁配筋
(上下每侧配筋面积)/mm2
中梁边梁
上下上下
六层1
2
3
4
5
6
550×550
2418
1847
1520
1520
1017
1017
1847
1017
1017
1017
1017
1017
300×550
3217305437701964
3217305437701964
2463184737701964
1520114024631017
94160319641017
60360311401140
十层1
2
600×600
(C40)
3
4
5
6
7
8
9
10
600×600
(C30)
29452281
19641256
19641256
19641256
14731256
14731256
14731256
12561256
12561256
12561256
300×600
3217266132172036
3217266132172036
2463228132171964
2463228132171964
1780152032171964
1780152026611473
1256101726611473
125610171847941
8048041847941
8048041140804
表2 10条强震记录及其地震动参数
Tab l e2 P r op e rti e s o f10e a rthqua ke re co rd s
场地
类别
地震名称记录站PG A
PG V
c m?s-1
PG D
cm S2
Friuli,Italy1976/09/1503:158014Forgaria Cornino01260g9131107
Landers1992/06/2811:5822170Joshua Tree01274g27159182
L iver more1980/01/2702:3357T02L iver more2Morgan Terr Park01252g9181130
Loma Prieta1989/10/1800:0558235Sarat oga2W Valley Coll01255g421419155
Morgan H ill1984/04/2421:1557383Gilr oy A rray#601292g36176112
Northridge1994/01/1712:3190009N1Holly wood2Coldwater Can01271g221211169
Parkfield1966/06/2804:261438Te mbl or p re2196901272g15103140
San Fernando1971/02/0914:0024278Castaic2O ld R idge Route01268g25194167
V ict oria,Mexico1980/06/0903:286604Cerr o Priet o01621g311613120
W hittier Narr ows1987/10/0114:4290009N Holly wood2Coldwater Can01250g14131111 注:所有强震记录来源于文献[19]提供的数据库。
4 I D A分析的地震动输入
按照美国地质勘测中心(United States Geological Survey,USGS)对场地土的划分,将地震记录分为4组,记为S1、S2、S3、S4,场地土剪切波速分别为大于750m/s、360～750m/s、180～360m/s以及小于180m/s。本文分析的框架结构所在的II类场地土特性,与S2场地相似,因此从S2场地选取了10条峰值加速度在011g～2g之间的强震记录(见表2)作为本文弹塑性时程分析用地震动输入,选择时尽量避开同次地震得到的记录。
计算弹塑性地震时程响应时,结构阻尼采用经典Rayleigh阻尼,阻尼比为5%。I D A曲线主要通过变化10条地震波的峰值加速度(PG A)按弹塑性时程分析得到,PG A分别取017m/s2、1m/s2、115m/s2、2m/s2、215m/s2、3m/s2、315m/s2、
4m/s2、5m/s2、6m/s2、
7m/s2、8m/s2、9m/s2及
10m/s2。
5 结果分析
511 静力推覆分析结果
六层和十层框架在6
种侧力模式下推覆分析得
到的基底剪力2顶点位移关
系曲线(简称“推覆曲线”)
分别见图3和图4。由图可
见,在顶点位移相同的情况
下,均布侧力模式所得基底剪
力最大,但侧向极限承载力对
应的顶点位移最小。这是由
于在均布侧力作用下,结构顶
点位移主要是由结构中下部
分的变形贡献,结构上部的侧
向变形对结构顶点位移贡献
比其他侧力模式要小。考虑
高度影响的侧力模式所得基
底剪力最小。此外,除了均布
侧力模式推覆曲线的侧向刚
度明显偏大外,其余5种侧力
模式所得结果都较为接近,当
顶点位移角达到1/100时,这
5条推覆曲线的基底剪力相
差不超过15%。
512 最大层间剪力2最大层
间位移关系对比分析由于推覆曲线上基底剪力和顶点位移是同时达到最大,而弹塑性时程分析得到的最大基底剪力和最大顶点位移的时间通常是不一致,因此基底剪力2顶点位移关系的推覆曲线与I D A曲线之间无可比性。但是,对于结构层间剪力2层间位移的I D A曲线与推覆曲线则具有可比性,因为弹塑性时程分析中某层最大层间剪力和最大层间位移是在同一时刻达到。同样,对于各结构构件的恢复力2变形(如杆端塑性铰弯矩2转角)的I D A曲线与推覆曲线也具有可比性。注意到结构弹塑性地震响应分析的最终目标,是要确定结构各部位的弹塑性变形,因此针对结构各部位恢复力2变形关系的I D A曲线与推覆曲线的对比分析更具有实际意义。由于对结构所有部位的全面对比数据量太大,本文主要以层间剪力2层间位移关系的“层间I D A曲线”与“层间推覆曲线”进行对比,研究不同侧力模式推覆分析结果的准确性和可靠
531
图3 六层框架的推覆曲线Fig .3 Relati onshi p bet w een base shear and
r oof dis p lace ment of six 2st ory fra
me
图4 十层框架的推覆曲线Fig .4 Relati onshi p bet w een base shear and
r oof dis p lace ment of ten 2st ory fra me
性。不同侧力模式推覆分析时,当基底剪力达到最大后结构进入软化下降阶段,结构整体抗侧力能力逐渐丧失,在重力和侧力的共同作用下已经产生整体或局部破坏,因此本文将基底剪力最大的情况作为推覆曲线的极限点,而在不同层间推覆曲线中,则取基底剪力最大时所对应的层间位移作为不同侧力模式所对应的层间推覆极限位移,记为Δu (见表3)。需要说明的是,由于不同侧力模式推覆分析得到结构各楼层层间位移对结构顶点位移贡献有较大差异,因此层间推覆曲线的终点并
表3 框架各层弹塑性层间位移汇总表(单位:m )Tab l e 3 S t o ry d ri fts o f RC fram e s (U n it:m )
六层框架十层框架
1层
2层3层4层5层6层1层4层7层10层时程分析
Δ400gal
01022010280103201038010440104301014010230103001026Δ400gal +σΔ400gal
01037010460105501065010720107101022010380105101042推覆分析Δu
均匀
01031010400103501027010200101201027010540102401007倒三角
01025010420104901050010460103301026010900107301022SRSS
01026010430105201055010530104301022010750107601041考虑高度影响01023010390104801051010490103601025010810106201017第一振型比例01028010480105701058010520103601026010880106801019规范地震力
01024
01040
010*******
01054
01045
01020
010*******
01038
不一定代表该层层间抗侧能力极限,仅是在相应侧力分布模式作用下,结构整体或局部达到抗侧能力极限时该层所对应的点。
层间I D A 曲线则是对表2中10条地震记录,通过逐步增大PG A 的方法,分别计算不同地震强度下各楼层的最大层间剪力和最大层间位移的反应点,按PG A 增大顺序连接各反应点后得到的一条与推覆曲线类似的层间剪力2层间位移曲线,其终点对应于结构破坏工况前的
最大PG A 或PG A 的上限(10m /s 2
)。同时,在某层层间
剪力一定的条件下,取10条地震记录下层间I D A 曲线的位移平均值作为该层的平均层间I D A 曲线。
由表2中10条地震记录计算得到6层和10层框架结构的“层间I D A 曲线”与“层间推覆曲线”的比较分别见图5和图6(限于篇幅,10层框架只给出了部分层的计算结果)。由图可见,在地震强度较小时,框架基本处于弹性状态时,不同地震作用下的层间I D A 曲线的离散性较小;随着地震强度的增加,结构塑性程度不断发展,不同地震作用下的层间I D A 曲线逐渐趋于发散,且上部楼层比下部楼层的离散性大。这表明结构塑性程度越大,结构地震响应的预测准确性就越差,结构的抗震性能也越难以把握。
由图5和图6还可见,不同侧力模式的层间推覆曲线与平均层间I D A 曲线之间的差异情况随楼层位置的变化而变化,下文就对不同楼层的情况分别讨论。层间
位移结果都列于表3中,其中弹塑性时程计算结果是在PG A400gal 的强震作用下,得到的两个框架结构各层平
均位移Δ400gal 及其均方差σ
Δ400gal ,并同时给出了不同侧力模式推覆所得Δu 作为比较结果。
(1)六层框架结构
第1层:不同侧力模式的层间推覆曲线的初始刚度相差很小,与平均层间I D A 曲线的初始刚度也比较接近。但随着层间变形的增大,均布侧力模式的层间推覆曲线与平均层间I D A 曲线较为接近,结果较为准确;而其他5种侧力模式的层间推覆曲线相近,基本为层间I D A 曲线的偏下限。均布侧力模式所得最大层间剪力比其他5种侧力模式约高20%,而其他5种侧力模式的
6
31
图5 六层框架推覆分析与I D A分析的层间剪力2位移曲线比较
Fig.5 St ory shear vs.drift curves of I D A and pushover analysis f or six2st ory fra me 最大层间剪力相差不超过7%。各条层间推覆曲线中最
大层间剪力对应的层间位移角约为1/160(层间位移约
01026m)左右,随后随层间位移的增大层间剪力都出现
不同程度的下降,这是由于框架底层受压侧框架柱的设
计轴压比较高,在侧力和重力的共同作用下发生严重屈
服而软化,导致结构底层局部破坏。6种侧力模式所得
极限层间位移Δ
u 都相差不大,均大于Δ
400gal
,但小于
(Δ400gal+σΔ400gal)。
第2层:在层间位移角小于1/500(层间位移01007m)时,所有侧力模式层间推覆曲线的初始刚度与平均层间I D A曲线相近,随层间位移增大,层间推覆曲线逐渐小于平均层间I D A曲线,偏于层间I D A曲线的下限,其中均布侧力模式的层间推覆曲线更接近平均层间I D A曲线,且比其他侧力模式的最大层间剪力约高10%,但相差程度比第1层减小。6种侧力模式所得Δu 的值相差不多,且都较为接近(Δ
400gal
+σΔ400gal)的值。
731
第3层:层间推覆曲线的刚度及层间剪力随层间位移变化情况与第2层情况相似,各侧力模式的层间推覆曲线均偏于层间I D A 曲线的下限,均布侧力模式的层间推覆曲线与其他侧力模式的相差程度进一步减小,在层间位移达到Δ400gal 时,各侧力模式推覆曲线的层间剪力相差不超过4%,但均布侧力模式所得Δu 较其他侧力模式小30%左右。
图6 十层框架推覆分析与I D A 分析的层间剪力2位移曲线比较Fig .6 St ory shear vs .drift curves of I D A and pushover analysis for ten 2st ory fra me
第4层:各侧力模式所得层间推覆曲线都十分相近,也偏于层间I D A 曲线的下限;但均布侧力模式的Δu 明显小于其他各侧力模式的Δu ,只有其他各侧力模式Δu 的50%左右,且未达到Δ400gal 。
第5层:均布侧力模式的层间推覆曲线和极限位移Δu 都明显小于其他侧力模式的结果,未达到Δ400gal ;而其他5种侧力模式的层间推覆曲线比较相近,但相近程度不如第3、4层;当达到Δ400gal 时,其他5种层间推覆曲线的层间剪力最大相差不到8%;除均布侧力模式外的其他5种侧力模式的层间推覆曲线也都偏于层间I D A 曲线的下限,其中SRSS 、考虑高振型和规范的3种侧力模式的层间推覆曲线更接近层间I D A 曲线。
第6层:除均布侧力模式的层间推覆曲线明显偏小外,其他5种侧力模式的层间推覆曲线仍都处于I D A 曲线的偏下限,其中SRSS 、考虑高振型和规范的3种侧力模式的层间推覆曲线比第一振型比例侧力模式和倒三角侧力模式的层间推覆曲线要高,其中又以规范侧力模式的层间推覆曲线为最高;但在层间位移较小时,规范侧力模式层间推覆曲线高于部分地震波的I D A 曲线。在除均布侧力模式外的其他5种侧力模式中,仅有规范和SRSS 侧力模式的极限位移Δu 超过了Δ400gal ,另外3种侧力模式所得Δu 都稍小于Δ400gal 。
综合以上对比结果,对于六层框架结构底部一、二两层,均布侧力模式推覆分析结果与平均I D A 曲线相近,其他侧力模式偏于I D A 曲线的下限;而其他楼层,均布侧力模式推覆分析结果与I D A 曲线的偏差明显偏大,SRSS 侧力模式推覆分析相对最好,且在各层均偏于I D A 曲线的下限。
(2)十层框架结构
十层框架的层间推覆曲线随楼层位置的变化情况与六层框架类似,底层的层间推覆曲线与I D A 曲线的关系基本与六层框架情况相似(见图6a );中间各楼层,考虑高度影响侧力模式的层间推覆曲线在结构没有整体
8
31
屈服前与平均层间I D A曲线最接近,结构整体屈服后,
偏于I D A曲线的下限;均布侧力模式的层间推覆曲线随
着楼层位置的升高,其变化趋势与六层框架十分相似,
最大层间剪力和极限位移Δ
u
小于其他侧力模式的结果,
其他4种侧力模式的推覆曲线在层间位移较小时与I D A
曲线较为接近,并随着层间位移的增大,逐渐偏于I D A
曲线的下限(见图6b,图6c);顶层,除均匀分布外,倒三
角侧力模式和第一振型比例型侧力模式的层间推覆曲
线也明显比层间I D A曲线偏小,而考虑了高振型影响的
另外3种侧力模式在结构进入屈服后与层间I D A曲线
偏下限更为接近,其中以SRSS侧力模式推覆分析相对
最好(见图6d)。
表4 框架结构弹塑性时程层间位移
Ta b l e4 S t o ry d ri fts o f RC fram e s by no n li nea r ti m e h is t o ry a na l ysis
框架地震烈度
层
数
时程平均层
间位移/m
层间位移
变异系数
时程平均层
间位移角
时程最大层
间位移/m
时程最大层
间位移角
规范
限值
六层
小震
(PG A:
70gal)
101005015571/840010101/420
201006016131/600010131/277
301006016471/600010131/277
401006016361/600010131/277
501006015821/600010121/300
601004015251/900010081/450
[θe]
1/550
大震
(PG A:
400gal)
101022016161/191010471/89
201028016261/129010601/60
301032017041/113010671/54
401038016761/95010811/44
501044016151/82010951/38
601043016241/84010961/38
[θp]
1/50
十层
小震
(PG A:
70gal)
101003018511/1400010091/467
201004018601/900010121/300
301005018231/720010121/300
401005017931/720010121/300
501005017881/720010121/300
601005018041/720010141/257
701005017971/720010141/257
801005017451/720010131/277
901005016771/720010101/360
1001003016451/1200010081/450
[θe]
1/550
大震
(PG A:
400gal)
101014015601/300010301/140
201021015911/171010411/88
301023016351/157010471/77
401023016551/157010501/72
501025016501/144010521/69
601028016831/129010531/68
701030016961/120010621/58
801031016481/116010681/53
901030016191/120010661/55
1001026016221/138010581/62
[θp]
1/50
综上对比分析结果,均布侧力模式对于结构底部楼层预测较好,而对结构中上部楼层的层间剪力2位移关系估计明显偏低。
除均布侧力模式,其他侧力模式的分析结果在中部楼层相近,且偏于层间I D A曲线下限;而对于较高楼层,则规范侧力模式和SRSS侧力模式
的结果与I D A分析结果较为接近,
且偏于层间I D A曲线的下限。
因此,对以第一振型为主的中
低层结构宜采用SRSS侧力模式与
均布侧力模式相结合的推覆分析,
以获得对结构抗震性能作较为全
面的评价;对于高振型影响较大的
高层结构,SRSS侧力模式对中部
楼层的层间剪力预测分析结果偏
低,宜再补充考虑高度影响的侧力
模式进行分析。
513 按《建筑抗震设计规范》设
计的RC框架抗震性能评价
表4给出了六层与十层框架
在10个地震输入下时程分析得到
的结构各层层间位移平均值与最
大值,其中PG A为70gal与400gal
分别对应于规范的多遇地震和罕
遇地震。由表4可知,在多遇地震
烈度下,两个框架的平均层间位移
角都满足规范规定,但是最大层间
位移角都发生了超限情况,而且中
部楼层超限情况比底层和顶层严
重;在罕遇地震作用下,两个框架
的平均层间位移角也都满足规范
规定,而最大层间位移角在六层框
架的上部三层出现了超限情况;十
层框架都满足规范要求,但上部楼
层也都已较为接近规范限值。由此可知,按照我国现行抗震规范设计的钢筋混凝土框架基本满足二阶段抗震设防目标的要求,但是在某些不利地震作用下,会不满足规范要求。
6 结论
本文通过对一个六层和一个十层钢筋混凝土框架结构的逐步增量弹塑性时程分析(I D A)结果与静力推覆分析结果的对比,得到以下结论:
(1)I D A曲线来自于结构的弹塑性时程分析结果,最接近结构的实际抗震性能,也是目前作为判别推覆分析结果准确性的最好依据。虽然弹塑性时程分析结果受所选地震记录特性的影响较大,但是采用较多条地震记录进行I D A分析,将大量结果与推覆分析结果进行对比,可有效地减少特定地震记录特性对计算结果的影响,取得具有共性的结论,因此能够在统计意义上评价推覆分析结果的合理性。
931
(2)结构进入塑性阶段后,层间I D A曲线的离散性随着地震动强度的增加逐渐增大,这种离散性与结构的塑性程度和地震波的特性有很大关系,通常难以准确预测。为更好地控制结构的抗震性能及其在强震作用下结构地震响应的离散性,应采取有效措施控制结构在强震作用下的塑性发展程度。
(3)采用一种侧力模式进行推覆分析很难全面评价结构在强震作用下的性能,本文建议宜采用多种合理的侧力模式进行推覆分析,对结构不同楼层的抗震性能进行全面的评价。根据本文分析结果,均布侧力模式适合于底部楼层的评价;考虑高度影响分布力模式适合于结构中部楼层的评价;而对结构上部楼层特别是顶层,可以采用SRSS侧力模式或规范侧力模式进行评价。
(4)按照现行规范设计的混凝土框架基本满足结构的二阶段设计要求,,结构响应可能会不满足规范要求,因此有必要进行进一步深入全面的研究。
参 考 文 献
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ht m l.
041
工程鉴定中的结构受力分析 谈到结构受力时，或在结构设计时，常常注重结构受力的M、N、Q，其他一些力：如地基冻胀力、温度应力、桩基的负摩阻力、土体的自重应力、结构构件变形及水的浮力等作用，或者被忽视、或者分析不准确，从而造成房屋结构出现裂缝、构件破坏以及房屋倾斜等。 1，地基冻胀力 1.1工程实例1 黑龙江某农场一层砖木结构房屋，毛石条形基础，使用 过程中，冬季发现部分房屋外重墙体向外倾斜，对房屋外 墙倾斜原因进行鉴定。以下照片摘自《地基与基础》：
从照片中基础的受力图可知，冬季地基土体受冻，条形基础外侧的冻切力T1>T2,冻胀时基底压力分布基础外边缘大，里边缘小，按此受力图进行分析，房屋外纵墙应向房屋里侧倾斜，可实际情况恰恰相反，房屋横墙较少、比较空旷的房屋，外纵墙均向外倾斜，房屋横墙较多、整体刚度比较好的房屋，外纵墙基本不倾斜，当时是百思不得其解，经过反复研究此基础受力图，我们对基础的冻深曲线进行反复研究，我们推测，地基冻深曲线基本呈斜向，地基的冻胀力与冻深曲线基本呈垂直关系，造成基础向外倾斜。 对于横墙较多、刚度较好的房屋，由于横墙的约束作用，限制 了房屋外纵墙的倾斜，使房屋整体上抬。 1.2 工程实例2 某电厂变电所墙体裂缝加固 黑龙江省某发电厂变电所，一层砖混结构，使用过程中发现山墙有倒八字形裂缝，裂缝与地面基本呈45度夹角， 经某单位鉴定后，认为基础产生了不均匀沉降，于是，对基 础进行了加固处理，加固后，山墙又出现了裂缝，而且山墙 外倾，建设单位拟对其再次进行加固处理，我们经投标中标 后，经过认真分析，发现有以下问题： a）对于一层房屋，基础发生不均匀沉降的可能性不大，经过加固处理后再次发生不均匀沉降的可能性更 小，似乎有些不合常理； b）山墙外倾不符合基础不均匀沉降的受力特征； c）基础埋置深度满足规范要求，似乎没有地基冻胀的
一、YJK转ABAQUS 1、YJK模型的合理简化 ⑴YJK的模型，如果存在次梁布置不规则、次梁与核心筒搭接不规则、次梁与核心筒开洞相交等情况，会造成模型转化失败，因此，转之前需对模型进行一些合理的简化，既要避免模型转化失败，同时尽可能保持原有模型的特性，防止简化过多，造成简化的模型与原模型在结构动力特性上差别较大，总之一句话，模型简化坚持“简单但不失真”的原则。 此过程不可能一蹴而就，需要反复尝试，简化从少入多，简化越少越好。 ⑵验证简化模型的有效性。 模型转过来以后并不是万事大吉，还需要对比模型进行检验。首先转成线弹性模型，此模型的目的就是采用ABAQUS分析模型的动力特性，查看YJK与ABAQUS两软件计算所得的质量与周期是否一致。若在误差允许范围内，则可进行下一步操作，反之，则需对简化的YJK模型就行修改。 ⑶模型验证有效后，下一步转成弹塑性时程分析模型。转弹塑性时程分析模型之前，有几个问题需要注意： ①关于楼板 楼板是采用刚性楼板还是采用弹性楼板，取决于楼板有没有缺失，若整层楼板开洞很小，且我们不关注楼板的应力状态，则分析时采用刚性楼板即可，后续abaqus弹塑性时程分析时不对楼板细分，会节约计算成本；反之，若楼板缺失严重，且楼板应力分布是重点关注的东西，则YJK要对板指定弹性板3或弹性板6或弹性模。后续ABAQUS分析时会对板就行细分。板内钢筋根据施工图进行确定，但目前导入ABAQUS却不能查看板内钢筋应力分布情况（此问题有待继续研究）。 ②关于梁柱 ABAQUS采用纤维单元进行模拟。梁柱内钢筋采用等效的矩形钢管进行模拟，后续可以查看钢筋的受压损伤因子与受拉损伤因子。梁柱单元细分数目可取2m。 ③关于材料强度 由于ABAQUS分析未考虑箍筋的作用。因此可通过取材料平均值来适当考虑箍筋对混凝土的约束作用。 ⑷参数设置成功以后即可计算，当然计算之前需对电脑进行设置，保证程序可以自动调入子程序。 ⑸ABAQUS分析结果查看，ABAQUS的默认历史时程输出只有能量的输出，我们关心的顶点时程位移曲线，层间位移角，基底剪力这些需要自己编写命令流输出，以供后续处理。 ⑹弹塑性时程分析报告编写 需要涵盖梁、柱、板、墙以及钢筋在大震下的应力分布情况。
论文框架结构 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
论文框架结构 特别说明：以下的框架只是普遍意义的写作思路，各位同学在写作时，可以按照此框架整理自己的思路，具体拟订写作提纲时，应根据实际情况进行增减和调整，不一定完全按照此框架写。 对于不同类型的选题，论文的框架各有不同，一般而言，电大论文选题可以分为三种类型。 第一种类型：以研究企业现存问题为主，对存在问题提出改进建议的选题。重点写存在的问题接解决措施。 在文章的开头应该有300－600字左右的引言，引出所研究的内容， 对于问题型研究主题，主要内容的展开可以参考以下分析框架： 一、理论概述 （一） （二） ······ 二、提出问题（研究对象的特点、重要性、必要性） （一） （二） （三） ······· 三、现状描述（现状，现存主要问题） （一） （二） （三） ······· 四、问题分析（原因分析、成因分析） （一） （二） （三） ·······
五、解决问题（解决措施、改进建议、应注意的问题） （一） （二） （三） ······· 六、小结（结论） 第二种类型：某一种管理方式在某企业中的应用，如“电子商务在XX企业中应用研究”。重点写实施过程中面临的主要问题及解决方案 在文章的开头应该有300－600字左右的引言，引出所研究的内容， 对于问题型研究主题，主要内容的展开可以参考以下分析框架： 一、理论概述 （一） （二） ······ 二、研究对象的必要性 （一） （二） （三） ······· 三、推行的主要措施 （一） （二） （三） ······· 四、推行过程中面临的主要问题 （一） （二） （三） ······· 五、解决措施、保障措施或进一步注意的问题
浅谈中小学教学楼框架结构设计要点 字数：1776 来源：科技致富向导2013年7期 随着我国国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的相继实施，对中小学教学楼等主要教学用房的抗震设防在设计要求上有了较大提高，本文结合作者曾做过的某小学综合教学楼结构设计实例，浅谈一下中小学教学楼框架结构设计的要点及注意事项。 1.建筑设计 该小学主要使用功能为24班制小学+6班制幼儿园，辅以配套的办公室、实验室、合班教室及风雨操场等教学用房，地下一层设为教师用汽车、自行车停车库。 总建筑面积15672m2。其中地上建筑面积12732m2；地下建筑面积2940m2。 建筑功能分区布置如图： 根据建筑功能要求并结合结构体系布置，该小学教学用房共划为6个分区：1区为四层教学楼；2区为一层多功能阶梯教室；3区为三层连廊；4区为三层教学综合楼；5区为三层幼儿园；6区为一层风雨操场。4、5、6区下设一层地下室。 2.结构设计 2.1基本情况 六个分区中各分区均以抗震缝分成独立的结构单元，采用钢筋混凝土框架结构体系；其中2区、6区为单层框架结构体系，混凝土框架柱，以网架组成屋面空间结构。 2.3结构设计的要点及注意事项 2.3.1抗震设防分类 按照现行《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008要求，该项目属于“教育建筑中的幼儿园、小学的教学用房，其抗震设防类别应不低于重点设防类”。该规范第3.0.3-2条明确规定“重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用”。基于这条规范的理解为：确定抗震措施时的设防标准按八度，确定地震作用时的设防标准按七度。在这里需要注意的是，设计中处理此类问题不是单纯的将本地区设
静力弹塑性分析方法与与动力弹塑性分析方法的优缺点 Pushover）分析法 1、静力弹塑性分析方法（Pushover）分析法优点： （1）作为一种简化的非线性分析方法，Pushover方法能够从整体上把握结构的抗侧力性能，可以对结构关键机构及单元进行评估，找到结构的薄弱环节，从而为设计改进提供参考。 （2）非线性静力分析可以获得较为稳定的分析结果，减小分析结果的偶然性，同时花费较少的时间和劳力，较之时程分析方法有较强的实际应用价值。 2、静力弹塑性分析方法（Pushover）分析法缺点： （1）它假定所有的多自由度体系均可简化为等效单自由度体系，这一理论假定没有十分严密的理论基础。 （2）对建筑物进行Pushover分析时首先要确定一个合理的目标位移和水平加载方式，其分析结果的精确度很大程度上依赖于这两者的选择。（3）只能从整体上考察结构的性能，得到的结果较为粗糙。且在过程中未考虑结构在反复加载过程中损伤的累积及刚度的变化。不能完全真实反应结构在地震作用下性状。 二、弹塑性时程分析法
1、时程分析法优点： （1）采用地震动加速度时程曲线作为输入，进行结构地震反应分析，从而全面考虑了强震三要素，也自然地考虑了地震动丰富的长周期分量对高层建筑的不利影响。 （2）采用结构弹塑性全过程恢复力特性曲线来表征结构的力学性质，从而比较确切地、具体地和细致地给出结构的弹塑性地震反应。 （3）能给出结构中各构件和杆件出现塑性铰的时刻和顺序，从而可以判明结构的屈服机制。 （4）对于非等强结构，能找出结构的薄弱环节，并能计算出柔弱楼层的塑性变形集中效应。 2、时程分析法缺点： （1）时程分析的最大缺点在于时程分析的结果与所选取的地震动输入有关，地震动时称所含频频成分对结构的模态n向应有选择放大作用，所以不同时称输入结果差异很大。 （2）时程分析法采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分，从而求得结构在地震过程中每一瞬时的位移、速度和加速度反应。所以此法的计算工作十分繁重，必须借助于计算机才能完成。而且对于大型复杂结构对计算机要求更高，耗时耗力。 （3）对工程技术人员素质要求较高，工程应用要求较高。从结构模型建立，材料本构的选取、地震波选取，到参数控制及庞大计算结果的整理及甄别都要求技术人员具有扎实的专业素质以及丰厚的工程经验。
调查报告的框架结构 一般说,调查报告包括三部分内容,它们是:第一部分,关于研究报告的“题目与作者的介绍”。包括:(1)题目,(2)作者,(3)作者单位,(4)作者说明。第二部分,研究的“正文”。包括:(1)问题的提出,(2)研究的方法,(3)研究的结果,(4)分析与讨论。第三部分,“附录”。包括:(1)参考文献,(2)调查题目与评定标准。 一、调查报告的题目与作者 调查报告的题目与作者将出现在论文集的目录、图书馆的文献目录卡、计算机信息网络上。读者首先接触的是调查报告的目录和作者,然后根据题目和作者来决定是否需要查找这篇调查报告或调查报告的摘要。 (一)题目。研究报告的题目应用一句话尽可能反映出研究的对象、内容、问题和类型。 (二)作者。 (三)作者单位。注明作者所在单位和单位所在地区的邮政编码,便于读者对作者的了解并在需要时与作者进行联系。作者单位应用行政单位。 (四)作者说明。需要时用脚注说明:1.该调查报告属哪一研究课题的研究成果;2.该课题的级别与归属;3.如作者认为需要,可说明课题研究过程中的研究工作分工;4.在作者栏没有署名,但作者认为需要说明的对调查研究有贡献的其他人员。 二、研究报告中“问题的提出” “问题的提出”部分应该向读者交待该调查研究要解决什么问题,以及研究这一问题有何价值。这一部分的内容要点一般包括:研究的课题、研究的现实意义、研究的理论价值和研究的主要内容。 (一)研究的课题。即研究要解决的问题是什么?包括:这一调查要解决的是哪一现象?我们要 解决的问题是“这一现象的现状如何?”是“两种现象之间有无联系?”是“这一现象形成的原因是什么?”还是“这一现象的发展规律是怎样的?”研究要解决的问题应该直接提出、开门见山,不要让别人去推理、体会。问题的表述在语言上必须明确、具体、容易理解。(二)为什么要研究这个问题?说明确定这一现象有何现实意义,使读者了解这一课题的重要性。 在撰写时可用这一“存在问题的表现形式”、“问题的涉及面”、“问题的存在有何影响和会造成何种后果”等加以说明。有时可以谈一下:怎么会去研究这个问题的缘由。 (三)对这一问题别人研究的情况怎么样?说明研究课题所涉及领域的研究情况,用以体现所研究课题的理论价值。可以说明的有:“至今有没有这方面的研究”?有的话,“研究过哪些内容”?这些研究“采用了哪些研究方法和手段”?这些研究“获得过哪些结果”?对一项实践中需要解决的课题来说,如果已经有人进行过研究并有了研究结果,而我们又提不出不同的意见,在这种情况下我们的任务是将这一研究成果应用到教育实践中去。我们不需要再进行无谓的简单重复的劳动,因为这一课题已经不再有进行研究的价值了。 (四)研究的主要内容。一项研究课题在开始研究之前,总是需要对这一课题进行分析。而分解出来的子课题就构成了这一课题的主要研究内容。在调查报告中应该交待清楚,本调查将研究哪几个具体问题? 三、研究报告中“研究的方法” 交待“研究的方法”目的是:让读者了解,我们的调查结果和调查结论是用什么方法、经过怎样的步骤获得的,从而使读者可以据此判断调查结果和结论的可信程度和可适用范围。读
目录 1 工程概况 (64) 1.1工程介绍 (64) 1.2进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 (64) 2分析方法及采用的计算软件 (65) 2.1分析方法 (65) 2.2分析软件 (65) 2.3材料模型 (65) 2.3.1 混凝土材料模型 (65) 2.3.2 钢材本构模型 (66) 2.4构件模型 (66) 2.4.1 梁单元 (66) 2.4.2 楼板模型 (67) 2.5分析步骤 (67) 2.6结构阻尼选取 (67) 3 结构抗震性能评价指标 (68) 3.1结构的总体变形 (68) 3.2构件性能评估指标 (68) 4 动力特性计算 (69) 5 施工加载过程计算 (69) 5.1施工阶段设置 (69) 5.2施工阶段计算结果 (69) 6 罕遇地震分析总体信息结果汇总 (70) 6.1地震波选取 (70) 6.2基底剪力 (72) 6.3层间位移角 (74) 6.3.1 左塔楼 (74) 6.3.2 右塔楼 (78) 6.4结构顶点水平位移 (82) 6.5柱底反力 (85) 6.8结构弹塑性整体计算指标评价 (86) 7构件性能分析 (87) 7.1钢管混凝土柱 (87) 7.2斜撑 (87) 7.3连梁 (88) 7.3主要剪力墙 (89) 7.4钢梁的塑性应变 (96) 7.5楼板应力及损伤 (96) 8 罕遇地震作用下结构性能评价 (99)
1 工程概况 1.1 工程介绍 上海中心，地下5层，地上33层，结构总高度为180m；主体结构采用框架-核心筒体系，外框架为圆钢管混凝土柱、钢框架梁。 钢管混凝土柱截面为Φ1200x1140～Φ900x860。核心筒采用钢筋混凝土剪力墙体系，外墙厚750mm～400mm，内墙厚500mm～300mm，部分墙体内配置10mm厚钢板。在32层以下，结构由左右两个塔楼构成，中间通过钢梁及6-7层、17-20层两道“人”字形斜撑连接，斜撑截面为BOX 560x1060x80x80。 上部主体结构分析时，以地下室顶板为嵌固端。 图1.1 工程整体效果图（中间一栋） 主要构件信息： （1）框架柱均采用圆钢管混凝土柱，混凝土强度等级为C60。钢管为Q390。 （2）核心筒内连梁： ?上下纵筋配筋率各为1.0%； ?SATWE模型中有钢板的连梁需要考虑内嵌钢板（钢板尺寸20x600）； ?核心筒内其他主梁:上下纵筋配筋率各为1.0%； （3）楼板（C40）:单向配筋率为0.3%。 （4）剪力墙（C60）： ?加强区（66m标高以下及巨型支撑层上下层（含支撑层））： ?暗柱纵筋配筋率为10%（含型钢）； ?墙体的竖向和水平分布筋配筋率均为0.6%； ?其他区域（66m标高以上）： ?角部及与巨型支撑连接处的暗柱纵筋配筋率为5%，其他暗柱1.6%； ?墙体的竖向和水平分布筋配筋率均为0.35%； 图1.2 标准层结构布置图 图1.3 abaqus整体模型图1.4 桁架层 图1.5 典型楼板单元剖分 1.2 进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 对此工程进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析，以期达到以下目的：
土木工程框架结构毕业设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：学号： 所在学院：土木学院 专业：土木工程 设计(论文)题目：常州市某培训中心实训大楼指导教师： -1-11
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写字左右的文献综述： 文献综述 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型析等） 毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专 业技能并运用于解决实际问题的过程。经过本教学环节，要加深学生对所学基本理 论知识的理解，培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神，使学生得到 有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。经过毕业设计这一 重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严 肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工 程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践 中常见的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步 的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理， 这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发 展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程 专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的 必要的准备。 一、研究现状 土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在中国能够分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学
文章编号:1000-6869(2007)01-0101-06 钢筋混凝土框架结构超强研究 翟长海1,谢礼立1,2 (1.哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080) 摘要:结构超强对结构在强烈地震中保持良好的性能具有重要的作用。本文首先给出了严格按我国抗震规范设计的几个典型钢筋混凝土框架结构,用大量经过筛选的地震动记录,分别利用动力时程分析法和Pushover 方法确定了结构的整体能力曲线,并研究了结构在非弹性阶段由于内力重分布而形成的超强,得出结论:利用时程分析法建立结构的整体能力曲线时,地震动记录的场地条件对结构的能力曲线影响不大;动力时程分析法和Pushover 方法给出的超强的差别随层数的增多而增加;在还没有进行大量细致的工作和研究之前,可以保守地认为严格按我国抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构的超强系数最小值为2。 关键词:结构超强;钢筋混凝土框架结构;动力时程分析法;Pushover 方法;内力重分布;合理建议值中图分类号:TU37514 TU352111 文献标识码:A Study on overstrength of RC frame structures ZHAI Changhai 1,XIE Lili 1,2 (1.School of Civil Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China;2.Institute of Engineering Mec hanics,China Seismological Bureau,Harbin 150080,China) Abstract:Overstrength plays an important role in keeping satisfactory performance of structures during strong https://www.doczj.com/doc/7412706380.html,ing a number of ground motions and the RC frame struc tures designed according to Chinese seismic code,the global capacity envelopes and overstrength of RC frame structures attributing to redistribution of internal forces are studied by means of incre mental dynamics analysis and Pushover analysis.It is concluded that when using incremental dynamic analysis to deter mine the global capacity envelopes of structures,the difference between the capacity envelopes caused by different local site conditions is small.And the difference between the overstrength obtained from incre mental dyna mics analysis and Pushover analysis increases with the stories.Before further detailed investigations,it can be conservatively considered that the minimum overstrength factor of RC frame structures,which are designed according to Chinese seismic code,is 2. Keywords:overstrength;RC frame structures;incre mental dynamics analysis;Pushover analysis;redistribution of internal forces;reliable values 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50608024,50538050);高 等学校博士学科点专项科研基金(20030213042);黑龙江省自然科学重点基金资助项目(ZJG03-03)。 作者简介:翟长海(1976) ),男,山东淄博人,工学博士,副教授。收稿日期:2005年4月 0 引言 大量震害和试验证明,结构实际的抗震能力通常 要大于其设计抗震能力,这种现象称为超强 (overstrength),超强系数则定义为结构实际的抗震能力与其设计地震力的比值。超强为结构在强烈地震中保 持良好的性能起到了重要作用[1-3] 。结构的超强是一个设计效率的问题,所有严格执行了规范的抗震结构都包含着一定程度上的储备强度,从一定程度上反映了结构抗震设计的安全度问题。 结构的超强取决于很多因素[4-8] ,主要包括:(1)材 料的实际强度与设计强度之间的差异;(2)结构设计的模数化和取值的离散化;(3)控制设计的其他因素,如 101 第28卷第1期建 筑 结 构 学 报 Vol 128,No 112007年1月 Journal of Building Structures Feb 12007
弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用 杨志勇黄吉锋 (中国建筑科学研究院北京 100013 0 前言 地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。几十年来,人们积累了大量的实测地震资料,这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。与此相对应,时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。但是,由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性,弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法;虽然如此,抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性,还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法;尤其是考虑了结构的弹塑性性能后,弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001第3.6.2,5.1.2, 5.5.1,5.5.2,5.5.3等条文规定了时程分析相关的内容。下面结合TAT,SATWE,PMSAP和EPDA等软件应用,探讨如何将弹性、弹塑性时程分析正确应用到结构设计中去。 1 弹性时程分析的正确应用 正确地在软件中应用弹性时程分析方法需要对规范的相关条文规定有正确的认识。以下几点是需要特别明确的: (1抗震规范第5.1.2条第3点规定,“可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值”。在设计过程中,如何实现“较大值”有不同的做法: 1设计采用弹性时程分析的构件内力响应包络值的多波平均值与振型分解反应谱法计算结果二者的较大值直接进行构件设计;2在实现振型分解反应谱方法时,放大地震力使得到的楼层响应曲线包住时程分析楼层响应曲线的平均值。
教学楼框架结构设计研究报告 目录 摘要 (3) 绪论 (5) 1 建筑设计理念及设计依据 (6) 1.1设计理念 (6) 1.2工程概况 (6) 1.3设计依据 (7) 2 建筑设计 (8) 2.1平面设计 (8) 2.2立面设计 (10) 2.3建筑剖面设计 (10) 2.4其它部分详细做法和说明 (10) 3 截面尺寸初步估计 (12) 3.1柱截面设计 (12) 3.2梁的截面设计 (12) 4 框架侧移刚度的计算 (13) 4.1横梁线刚度I B的计算 (13) 4.2柱线刚度I C的计算 (14) 4.3各层横向侧移刚度计算 (14) 5 竖向荷载及其内力计算 (17) 5.1计算单元的选择确定 (17) 5.2竖向荷载统计 (17) 5.3竖向荷载内力计算 (19) 5.2重力荷载代表值计算及荷载汇总 (31) 6 水平荷载计算 (34) 6.1风荷载计算 (34) 6.2地震荷载计算 (37) 7框架的内力组合 (42) 7.1梁柱的内力组合 (42) 7.2柱端弯矩设计值的调整 (47)
8 截面设计 (48) 8.1框架梁截面设计 (48) 8.2框架柱截面设计 (50) 8.3楼板设计 (56) 9 楼梯计算 (59) 9.1示意图 (59) 9.2荷载计算 (59) 10 基础设计 (61) 10.1荷载设计值 (61) 10.2A、D柱独立基础的计算 (61) 10.3B、C柱基础配筋 (64) 毕业设计总结 (67)
摘要 根据教学楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设计该框架结构教学楼。按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。 关键词：框架、重力荷载代表值；现浇钢筋混凝土结构；内力组合；弯矩调幅。
建工程框架结构施工策略研究探讨 摘要：框架结构因具有稳定性好、防震功能优良和安全性好等众多优点，而被 广泛的运用到土建工程建设中。对于钢筋混凝土框架结构的施工，虽已有规范的 详细规定，但仍有若干问题没有明确具体作法，给工程质量留下隐患。本文针对 梁柱节点施工，详细分析了土建工程施工过程中框架结构可能遇到的问题，并对 这些问题提出优化策略。 关键词：土建工程；框架结构；施工；策略 引言 框架结构作为最常见的建造结构，被广泛应用到土建工程项目中。本文对土 建工程中框架结构的施工策略进行探索研究，希望能对项目相关设计人员和施工 建设人员有所帮助。 1 框架结构常见问题概述 1.1 梁、柱的钢筋保护层厚度问题 钢筋保护层厚度通常是指主筋的保护层厚度，有些施工人员按字面将其误解 为构件最外侧钢筋到模板（即箍筋外侧），甚至是拉筋外侧到模板的距离。钢筋 保护层的作用一是确保混凝土握裹钢筋，使两者共同工作；二是考虑耐久性即钢 筋的保护，防止因混凝土开裂后钢筋被氧化锈蚀，且满足耐火极限的需要。但保 护层太厚会导致构件有效截面削弱过多，而太薄则降低上述两个作用。当建筑物 的防火等级要求较高时，可根据防火规范的要求适当增大钢筋保护层厚度，但应 与设计方共同协商，确定是减小有效截面值，还是保持该两值不变而增大构件截 面尺寸。对一类环境的C25混凝土梁，其主筋保护层厚度为25mm，箍筋均应包 含在其内，实际箍筋外侧保护层厚度为17mm。当构件截面尺寸较大时，如结构 转换层梁、梁式筏形基础、条形基础、箱形基础的梁、板等，可通过减小的方法 来增大保护层厚度，因此时该两值的缩减量的比例较小，对构件截面尺寸及承载 力影响很小。施工人员可在保证安全或设计认可的原则下根据具体工程、构件及 部位灵活运用。当箍筋在10以上或有其外拉筋时，主筋保护层取25mm就未免 偏小，此时应根据具体情况适当将原构件增大10―20mm，同时增大保护层厚度，使有效截面保持不变。 1.2 核心区箍筋施工的问题 在实际施工中，梁-柱节点区钢筋密集，构造复杂，特别是处于结构中间部位 的柱子，梁柱钢筋纵横交错，梁的纵向受力钢筋要放在柱纵向钢筋内部，呈井子 形交叉，这样柱子的箍筋绑扎就很不方便。在框架结构施工中，施工单位普遍采 取先安装梁板模板，再绑扎安装梁钢筋，待梁钢筋安装结束，然后整体沉梁，那 么节点区箍筋就无法绑扎，致使梁柱节点区出现不放、少放或者即使放也是杂乱 的挤在一起，这样就会给节点区质量留下安全隐患。由于意识到这个问题对工程 质量的影响，有些施工单位施工人员就采取用两个开口箍筋对向拼合的方法，然 而这种做法显然是不符合规范规定的。根据规范的规定，为保证箍筋对混凝土核 心区起到约束作用，箍筋要封闭、末端要有弯钩。还有的做法就是在沉梁之前就 把柱箍筋绑扎好，然后和梁一起下落，由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡，使 得箍筋不能下落出现施工人员强力往下打的现象，不但把箍筋打得变形，而且也 不能使得箍筋到位。这样做的结果是箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形，间距更 不会满足规范要求。以上两种方法都不能解决节点核心区箍筋施工的问题。 1.3 混凝土开裂问题
基于ANSYS 的框架结构分析 摘要：本文简述了框架结构的优缺点，提及了结构分析的重要性，通过使用ANSYS 软件，建立了一个两跨十二层的框架结构模型，并对其进行了结构静态分析，模态分析，特征值屈曲分析以及地震反应时程分析。 关键词：框架结构；ANSYS；静态分析；模态分析；特征值屈曲分析； 地震时程分析 1.引言 框架结构作为一种常用的结构体系，对其结构进行合理分析至关重要。行业内对框架结构的分析方法众多，且电算逐渐趋于主流。ANSYS 软件是一种大型通用的有限元分析软件，界面直观，已广泛应用于结构力学(包括线性与非线性)、结构动力学、传热学、流体力学等。它可以对房屋建筑、桥梁、隧道以及地下建筑物等工程结构在各种外荷载条件下的受力、变形、稳定性及各种动力特性做出全面分析，因而在结构分析中应用广泛。 2.框架结构优缺点 框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，广泛用于住宅、学校、办公室，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，对于钢筋混凝土框架，当高
第一章设计任书 1.1.1 工程概况 该工程为六层办公楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，占地面积为1310㎡，建筑面积5240㎡，建筑物共6层，底层层高5.1m，标准层层高3.6m，顶层层高4.5m，总高度25.5m，室内外高差0.450m，基础顶面距离室外地面1.05m，基础采用柱下独立基础。 该办公楼主要以层为单元出租，每层为一个独立的单元，拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专用办公室等。楼内设有两个电梯三个楼梯，主、次楼梯开间均为3m，进深均为6.6m，楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。 1.1.2 设计条件 一、抗震设防烈度：7度设防，抗震设计分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.1g； 二、基本风压： 0.55KNm2，B类粗糙度； 三、雪荷载标准值：0.2KNm2； 四、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。 五、工程地质条件：拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表，II 类场地土。地下稳定水位距地表-9m，表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑地点冰冻深度-0.5m。 表1-1 建筑地层一览表 序号岩土 深度 土层 深度 （m） 厚度 范围 （m） 地基土 承载力 （kPa） 压缩 模量 （mPa） 1 杂填土0.0—1. 2 1.2 --- ---
2 粉土 1.2—2.0 0.8 200 5.0 3 中粗砂 2.0—4.8 2.8 300 9.5 4 砾砂4.8—15. 10.2 350 21.0 1.2 建筑设计任务及要求 一、基本要求： 满足建筑功能要求，根据已有的设计规范，遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则，对建筑方案分析其合理性，绘制建筑施工图。 二、规定绘制的建筑施工图为： 1、底层、标准层及顶层平面图：比例 1：150（图1-1） 2、主要立面图：比例 1：150（图1-2，图1-3） 3、屋面排水布置图：比例 1：150 4、剖面图：比例 1：150 5、墙身大样及节点详图：比例 1：100及1：10
弹塑性时程分析方法将结构作为弹塑性振动体系加以分析，直接按照地震波数据输入地面运动，通过积分运算，求得在地面加速度随时间变化期间内，结构的内力和变形随时间变化的全过程，也称为弹塑性直接动力法。 基本原理 多自由度体系在地面运动作用下的振动方程为： 式中、、分别为体系的水平位移、速度、加速度向量；为地面运动水平加速度，、、 分别为体系的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵。将强震记录下来的某水平分量加速度－时间曲线划分为很小的时段，然后依次对各个时段通过振动方程进行直接积分，从而求出体系在各时刻的位移、速度和加速度，进而计算结构的内力。 式中结构整体的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵通过每个构件所赋予的单元和材料类型组装形成。动力弹塑性分析中对于材料需要考虑包括：在往复循环加载下，混凝土及钢材的滞回性能、混凝土从出现开裂直至完全压碎退出工作全过程中的刚度退化、混凝土拉压循环中强度恢复等大量非线性问题。 基本步骤 弹塑性动力分析包括以下几个步骤： (1) 建立结构的几何模型并划分网格； (2) 定义材料的本构关系，通过对各个构件指定相应的单元类型和材料类型确定结构的质量、刚度和阻尼矩阵； (3) 输入适合本场地的地震波并定义模型的边界条件，开始计算； (4) 计算完成后，对结果数据进行处理，对结构整体的可靠度做出评估。 计算模型 在常用的商业有限元软件中，ABAQUS、ADINA、ANSYS、MSC.MARC都内置了混凝土的本构模型，并提供了丰富的单元类型及相应的前后处理功能。在这些程序中一般都有专用的钢筋模型，可以建立组合式或整体式钢筋。 以ABAQUS为例，它提供了混凝土弹塑性断裂和混凝土损伤模型以及钢筋单元。其中弹塑性断裂和损伤的混凝土模型非常适合于钢筋混凝土结构的动力弹塑性分析。它的主要优
某框架结构施工工艺研究 学生：向伟 指导老师：周万清 三峡大学土木水电学院 1课题概述 本课题阐述了框架结构施工工艺流程、技术要求与注意事项等施工技术。认真全面的学习专业法律法规及行业规范，并利用所学专业相关知识来熟悉工程项目施工管理的过程，最后对该工程的施工技术进行总结。 2课题研究的目的和意义 近年来，我国的建筑工程事业发展十分迅猛，加强建筑工程框架结构施工工艺的研究是十分必要的。当前，社会经济不断发展变化，各种资源逐渐短缺，为了节约土地资源，建筑工程中的高层工程项目不断增多，而框架结构作为高层建筑施工中的重要技术，自然会受到越来越多地关注。 选题的意义：（1）培养综合运用已经学过的理论知识和技能，分析和解决本专业范围内的实际工程问题的能力；（2）培养和梳理正确的设计思想，掌握现代设计方法；（3）通过调查研究，查阅文献资料，培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；（4）培养勇于创新和开拓进取的精神；（5）通过本次毕业论文，全面提升综合能力，在以后的土木工程事业中发挥更大作用。 3国内外研究现状 现代高层建筑的历史始于18世纪的工业大革命，起源于美国，其中心是纽约和芝加哥。芝加哥1885年建成的家庭保险大楼达到了11层，采用铸铁柱框架结构，局部有幕墙。随着冶金工业的发展，钢柱逐渐取代了铸铁柱。 20世纪的前60年是国外高层建筑的发展期，其中心是美国。60年代至90年初期是繁荣期，这一时期特点为：发明筒体结构用于工程，使建筑高度更高，且在经济上可行；高强度混凝土用于高层建筑；由钢筋混凝土构件和钢构件，发展为钢-混凝土组合构件，包括钢筋混凝土柱；消能减震装置开始用于高层建筑；采用钢管混凝土柱。日本的高层建筑，日本是一个多地震的国家，日本的高层建筑更多，高度更高，大都采用钢框筒-预制混凝土墙板结构。墙板的种类包括：带竖缝墙、带横缝墙和内藏钢板支撑混凝土墙等。日本的高层建筑主要是钢结构。日本的钢筋混凝土高层建筑主要采用内外筒都是密柱框架的筒中筒结构或框架结构其中许多建筑采用隔震或消能减震。日本很多钢筋混凝土高层建筑采用预制梁、柱的装配整体式结构。亚洲其他国家的高层建筑：马来西亚吉隆坡建成了当时世界上最高的建筑，钢筋混凝土框架-核心筒结构，采用高强度混凝土，自下而上混凝强度从80MPa变化至40MPa，采用钢梁、压型钢板和现浇混凝土组合楼
框架―剪力墙结构的变形及受力特点 在框架结构中加设适量的剪力墙，二者通过楼盖协同工作，以满足建筑物的抗侧要求，从而组成框架―剪力墙结构体系。在框架中局部增加剪力墙可以在对建筑物的使用功能影响不大的情况下，使结构的抗侧刚度和承载力都有明显提高，所以这种结构体系兼有框架和剪力墙结构的优点，是一种适用性很广的结构形式。 1. 变形特点 在水平荷载作用下，框架结构的侧向变形曲线以剪切型为主，而剪力墙的变形则以弯曲型为主。由于两者是受力性能不同的两种结构，因而两者之间需要通过楼板的协同工作。由于楼板平面内刚度很大(计算中假定为无限刚性)，因此在同一楼板处必有相同的位移，这就形成了框架―剪力墙结构特有的变形曲线，呈反S形的弯剪型变形曲线。 框架下部位移增长迅速，上部增长较慢，剪力墙则与之相反。在框架―剪力墙结构下部，侧移较小的剪力墙对框架提供帮助，墙把框架向左边拉，框架―剪力墙的侧移比框架单独侧移小，比剪力墙单独侧移大；而上部，框架又可以对剪力墙提供支持，即框架把墙向左边推，其侧移比框架单独侧移大，比剪力墙单独侧移小。最终框架―剪力墙结构的侧移大大减小，且使框架和剪力墙中内力分布更趋合理。· 2. 受力特点 剪力墙的侧移刚度远大于框架，因此剪力墙分配到的剪力也将远大于框架。由于上述变形的协调作用，框架和剪力墙的荷载和剪力分布沿高度在不断调整。框架结构在水平力作用下，框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例和框架各楼层剪力分布情况随着楼层所处高度而变化，与结构刚度特征值λ直接相关。框剪结构中的框架底部剪力
为零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而纯框架最大剪力在底部。因此，当实际布置有剪力墙(如：楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构，必须按框架结构协同工作计算内力，不应简单按纯框架分析，否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全 框架墙，剪力墙的区别 剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。防止结构剪切破坏。 剪力墙分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力，在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑，整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中，由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成[1]，筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体，其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。 墙根据受力特点可以分为承重墙和剪力墙，前者以承受竖向荷载为主，如砌体墙；后者以承受水平荷载为主。在抗震设防区，水平荷载主要由水平地震作用产生，因此剪力墙有时也称为抗震墙。 剪力墙按结构材料可以分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙。其中以钢筋混凝土剪力墙最为常用。 框架结构其实是梁柱受力体系，墙不参与受力，所以所有框架结构的墙都是填充隔墙，不受力，现在比较多的做法比如说混凝土空心砌块，或者加气混凝土砌块，这些填充隔墙的容重很小；如果是剪