框架剪力墙结构的抗震性能分析
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框剪结构和剪力墙结构的区别简介:在建筑结构设计中,框剪结构和剪力墙结构被广泛应用于高层建筑和大型工业建筑中。
框剪结构和剪力墙结构是两种常见的抗震结构体系,它们在结构构造、受力方式、抗震性能等方面存在显著的区别。
本文将对框剪结构和剪力墙结构进行详细的比较和分析。
一、结构构造差异1. 框剪结构:框剪结构是由柱、梁和框架连接的结构体系。
其主要特点是柱和梁的水平抗力由框架承担,而垂直荷载由柱和梁分担。
框剪结构中的框架起到了承担水平荷载的主要作用,而柱和梁则主要负责传递垂直荷载。
2. 剪力墙结构:剪力墙结构是由厚度较大的墙体承担水平抗力的结构体系。
其主要特点是在结构中设置了大量的剪力墙来抵抗水平荷载。
剪力墙通常位于建筑的外围墙体和核心区域,可以采用实心墙、空心墙、钢筋混凝土墙等形式。
二、受力方式差异1. 框剪结构:框剪结构的受力方式主要是由柱和梁的弯曲和剪切来承担水平荷载。
柱和梁通过连接节点进行刚性连接,形成框架,共同承担水平荷载。
2. 剪力墙结构:剪力墙结构的受力方式主要是由墙体的抗剪能力来承担水平荷载。
墙体在受力时产生剪应力,通过墙体的抗剪能力来抵抗水平荷载的作用。
三、抗震性能差异1. 框剪结构:框剪结构具有较好的整体刚度和承载能力,能够较好地抵抗地震力的作用。
其主要抗震机制是通过框架的刚性来分担和消散地震能量。
2. 剪力墙结构:剪力墙结构具有较好的垂直刚度和抗震性能,能够有效地吸收和消耗地震能量。
其主要抗震机制是通过墙体的刚性和略微的变形来分担和消散地震能量。
四、适用范围差异1. 框剪结构:框剪结构适用于较大跨度和较高层次的建筑物。
其优点是结构构造灵活,空间利用率高,适应性强,适用于复杂的建筑形式。
2. 剪力墙结构:剪力墙结构适用于高层建筑和大跨度工业建筑等需要较好抗震性能的建筑物。
其优点是结构简单、稳定性好、承载能力大,适合进行一定高度的垂直增重。
结论:在设计建筑结构时,选择采用框剪结构还是剪力墙结构要根据具体的工程需求和所处的地理环境来确定。
四种结构类型抗震性能PK钢结构抗震级别★★★★★特点:钢结构是以钢材为主要结构材料。
钢材的特点是强度高、重量轻,同时,由于钢材料的匀质性和强韧性,可有较大变形,能很好地承受动力荷载,具有很好的抗震能力。
应用:一般的超高层建筑(100米以上)或者跨度较大的建筑通常应用钢结构。
由于钢结构建筑的造价相对较高,目前应用不是非常普遍。
剪力墙结构抗震级别★★★★特点:剪力墙是用钢筋混凝土墙板来承担各类荷载引起的内力,能有效控制结构的水平力,这种用剪力墙来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。
应用:在高层建筑(10层及10层以上的居住建筑或高度超过24米的建筑)中被大量运用。
框架结构抗震级别★★★特点:由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成骨架,再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成。
墙主要是起围护和隔离的作用,由于墙体不承重,所以可由各种轻质材料制成。
在框架结构中,还有一种框剪结构,又名框架—剪力墙结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗力性能。
这种结构的住房有很好的抗震性。
应用:框架结构在现代建筑设计中应用较为普遍,我们所见的大多数建筑都是框架结构。
砖混结构抗震级别★★特点:砖混结构中的“砖”,是指一种统一尺寸的建筑材料,也包括其他尺寸的异型黏土砖、空心砖等。
“混”是指由钢筋、水泥、沙石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料,应用于楼板、过梁、楼梯、阳台等。
这些配件与砖做的承重墙相结合,所以称为砖混结构。
砖混结构主要应用于多层住宅(24米以内,10层以下),其抗震性能比起上述三者相对弱一些。
应用:砖混结构一般应用在多层或者跨度不大的建筑,但由于砖混结构的房屋格局死板,墙面不能改动,加之近些年框架结构以及剪力墙结构的应用范围越来越广,在城市建设中已经很少应用砖混结构,目前,我国只有城郊的一些建筑中还采用砖混结构。
框架剪力墙结构的抗震性能分析摘要:框架-剪力墙结构是公认的抗震性能较好的结构体系,它将框架结构和剪力墙结构融为一体,充分发挥框架与剪力墙的优点,使整体结构的抗侧刚度适中,并能提供相应的竖向和水平承载力。
在高层建筑的各种结构体系中,框架-剪力墙结构是一种应用范围较为广泛的、经济性较好的结构体系。
本文介绍了框架-剪力墙结构的特点,并提出了优化框架-剪力墙结构抗震性能的有关措施。
关键词:框架-剪力墙结构;抗震性能前言在高层建筑结构中,框架式结构的抗侧向刚度差,抵抗水平荷载的能力较低,对抗震来讲不利,但它具有空间大,平面布置灵活等优点;剪力墙结构竖向刚度和抗侧力刚度均很大,但平面布置不灵活,不适应大空间的要求;而框架-剪力墙结构解决了上述问题。
因此,在我国近年来的高层建筑中,框架-剪力墙结构不断得以运用。
框架-剪力墙结构集合了框架结构与剪力墙结构的优点,具有承受竖向和水平荷载的能力,能较好的抵抗抗地震力和抵抗水平风荷载作用。
1、框架-剪力墙结构的受力特点和抗震分析在高层建筑设计过程中,当采用框架结构时,其强度和刚度不能满足抗震要求时,需在框架结构平面的适当部位设置剪力墙来抵抗水平荷载,这就形成了框架-剪力墙结构。
框架主要作为结构体系中承受竖向荷载的结构,而大部分水平荷载由剪力墙承担。
高层框架-剪力墙结构中,剪力墙刚度往往比框架的刚度大得多,所以在框架-剪力墙结构体系中,剪力墙刚度的大小在很大程度上决定了整个结构的刚度。
然而自从建筑抗震问题被提出来以后,工程界关于框架-剪力墙结构剪力墙所占比重对抗震性能优劣的问题就存在着一些争议。
一般来说,多设剪力墙对抗震是有利的。
但是,这不仅会增加经济成本,同时由于刚度过大,周期太短,地震反应可能加大。
而过少的设剪力墙,又不能满足抗震设计的要求,尤其是结构的扭转。
从抗震的角度看,剪力墙数量以多为好;但从经济性来说,剪力墙则不宜过多。
综合考虑,在独立的结构单元内,抗震墙的设置数量,应符合下列原则:(1)要尽可能突出框架-剪力墙结构的抗震特点,即保证抗震墙结构所承担的地震倾覆力矩不少于总地震倾覆力矩值的50%。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一,其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力,广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计,以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力,是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度,其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中,应根据地震作用的水平和垂直特点,合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中,应根据结构所处地震烈度区域和设计要求,合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力,能够消耗地震能量,减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中,应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式,确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求,设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素,选择合适的钢筋混凝土框架结构形式,如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施,如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数,实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点,选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节,需要采用可靠的连接方式,如焊接、螺栓连接等。
同时,应加强节点的抗震设计,通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施,提高结构的整体抗震性能。
一直一来,总是不断有人提出地震倾覆力矩比问题,包括图审单位,设计院总工等。
今天又有家图审单位提出类似问题,说应该每层均满足地震倾覆力矩比50%要求,当然责任人应该首先归《高规》编写者。
1、对于该条,《高规》8.1.3条:抗震设计的框架-剪力墙结构,在基本振型地震作用下,框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框架部分的抗震等级应按框架结构采用。
8.1.3条条文解释说明中也没有提起总的地震倾覆力矩是指结构底部(即PKPM地震倾覆力矩比中地面以上第一层)还是每一层。
反倒在《高规》7.1.2条第二款中,涉及短肢剪力墙结构的地震倾覆力矩比,明确提起为总“底部”地震倾覆力矩。
规范原文是:抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
现在产生分歧点就是总地震倾覆力矩和总底部地震倾覆力矩。
2、笔者在过去做设计的过程中,把握尺度有个渐变的过程。
开始是尽量满足每层均达到地震倾覆力矩比50%要求,然后是地面以上第一层满足地震倾覆力矩比50%的要求,再到现在是满足底部加强区满足地震倾覆力矩比50%的要求。
《施岚青》中提起剪力墙的底部加强部位,是指在剪力墙底部的一定高度内,适当提高承载力和加强抗震构造措施。
弯曲型和弯剪型结构的剪力墙,塑性铰一般在墙肢的底部,将塑性铰范围及其以上的一定高度范围作为加强部位,对于避免墙肢剪切破坏、改善整个结构的抗震性能,是非常有用的。
为了剪力墙应具有足够的延性,剪力墙塑性铰出现后,剪力墙底部塑性铰范围内应加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力。
以次类比,把这个概念运用到框架-剪力墙结构中,笔者再联想到06年在杭州做的一个经济适用房小区和一个临安接近100米的高层办公楼,为这个问题电话请教过浙江省城建院的王银根总工程师,他的意见也是最好底部加强区满足50%这个要求,所以笔者在后来的设计过程中,都是按照底部加强区满足50%来控制的。
框架剪力墙结构体系有什么优点范本一:框架剪力墙结构体系有什么优点正文:1. 引言框架剪力墙结构体系是一种常用的建筑结构系统,广泛应用于各类建筑物中。
其具有多种优点,包括结构稳定性、抗震性能好、施工方便等。
2. 结构稳定性2.1 框架结构的稳定性框架结构由直立的柱子和横向的梁构成,柱子和梁通过节点连接,在荷载作用下能够提供足够的稳定性。
2.2 剪力墙的稳定性剪力墙作为结构的一部分,能够承受水平力,并将力传递到地基中,增强整体结构的稳定性。
3. 抗震性能好3.1 框架结构的抗震性能框架结构由于其结构的特点,能够将地震力分散到整个结构体系中,减少结构的变形和破坏。
3.2 剪力墙的抗震性能剪力墙能够在地震作用下承受大部分水平荷载,并通过其刚性特点限制结构的位移,提高抗震性能。
4. 施工方便4.1 框架结构的施工方便性框架结构的构件相对简单,易于制作和加工,便于施工。
4.2 剪力墙的施工方便性剪力墙的施工相对简单,通常由混凝土浇筑而成,所需的模板和支撑工作相对较少。
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法律名词及注释:1. 结构稳定性:指建筑结构在荷载作用下不发生破坏或变形的能力。
2. 抗震性能:指建筑结构在地震作用下保持稳定,减少破坏和变形的能力。
范本二:框架剪力墙结构体系有什么优点正文:1. 引言框架剪力墙结构体系是一种常用的建筑结构系统,在实际工程中具有多种优点,包括结构性能好、经济合理、建筑稳定等。
2. 结构性能好2.1 框架结构的性能框架结构体系相对简单,能够快速组装,具有良好的整体性能。
2.2 剪力墙的性能剪力墙的刚性及固定性能能够有效地抵抗水平荷载,增强整个结构的稳定性。
3. 经济合理3.1 框架结构的经济性框架结构体系的构件相对简单,施工方便,能够减少材料的使用量和工期的延长,降低工程成本。
3.2 剪力墙的经济性剪力墙的施工相对简单,工期短,能够降低施工成本,提高工程效益。
4. 建筑稳定4.1 框架结构的稳定性框架结构的柱子和梁具有良好的连接性能,能够稳定承受荷载。