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框—剪结构在地震荷载作用下的优化设计【摘要】随着国民经济的发展和社会的进步，各种新技术理念广泛的应用在各行业之中，成为促进社会各产业发展的动力之源。
建筑业作为国民经济的重要组成部分，其发展与当前社会息息相关，伴随着各种施工新技术、新理念的不断产生与应用，建筑行业也呈现出前所未有的发展态势，同时其建筑质量也受到人们的高度重视。
地震作为一项危害巨大的自然灾害，对建筑物有着不可估量的重大影响，同时其对人类生活和发展带来了严重的危害。
框架-剪力墙结构作为目前建筑工程项目的新结构，有着极好的抗震作用。
本文就框架-剪力墙结构受力分析，探讨了剪力墙结构和框架结构中抗震系数和抗震的关系，并指出了确定剪力墙卡巴果真系数的主要手段和方法。
同时就当前框剪结构在应用中的合理布置方案做了详细的分析，使得其能够满足当前房屋的使用要求，为人们生活奠定良好的安全保障。
【关键词】框架一剪力墙；剪力墙数量；刚度；剪力墙布置0.前言在社会发展中，人们对各个环境认识不断提高，随着近年来世界各地地震的不断发生，对各个城市的人们和社会发展都带来了极大的危害。
就我国而言08年的汶川地震，10年的玉树地震等等，这些地震不仅仅造成我国经济发展的严重影响，更是造成了惨重的人员伤亡。
但是从某种意义上讲，致命的不是地震，而是在地震中倒塌的建筑物。
由于在过去建筑工程施工和设计中人们对抗震性能的忽视，导致在地震中各种建筑物的倒塌，造成人员的伤害高于地震本身带来的危害，因此，建筑物的抗震设计非常重要。
框架一剪力墙结构在当前的建筑结构设计和应用中是其主要的结构方式，其以良好的刚度和空间配置的灵活性成为当前建筑结构应用和探究的重点。
此结构中剪力墙的刚度较大，主要承担地震荷载，更是保证建筑结构安全稳定的关键因素。
1.框架-剪力墙结构概述框架-剪力墙结构，俗称为框剪结构。
主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。
墙体全部采用填充墙体，由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
1. 概述框剪结构是一种常见的建筑结构形式，具有较好的抗震性能和承载能力。
在框剪结构的设计和分析中，刚度特征值是一个非常重要的参数，它直接影响着结构的位移曲线和内力分配情况。
本文将详细讨论刚度特征值对框剪结构位移曲线和内力分配的影响，旨在为工程实践提供理论指导和借鉴。
2. 框剪结构的刚度特征值框剪结构由框架结构和剪力墙结构组成，其刚度特征值是框架结构和剪力墙结构的刚度特征值之和。
框架结构的刚度特征值与结构的刚度密切相关，主要受到结构的几何尺寸、截面性能和材料性能的影响。
剪力墙结构的刚度特征值与墙体的长度、宽度、厚度及材料性能有关。
在实际工程中，刚度特征值的计算一般通过有限元分析或理论计算得到。
3. 刚度特征值对位移曲线的影响刚度特征值的大小直接影响着框剪结构的刚度，而结构的刚度则决定了结构的变形特性。
一般来说，刚度特征值越大，结构的刚度越大，结构的变形越小。
刚度特征值的增大会导致框剪结构的位移曲线变得更加陡峭，整体刚度增大。
相反，刚度特征值的减小会导致框剪结构的位移曲线变得更加平缓，整体刚度减小。
在地震作用下，结构的变形受到刚度特征值的影响，进而影响结构的受力性能和安全性能。
4. 刚度特征值对内力分配的影响框剪结构在受力过程中，内力的分布与结构的刚度特征值密切相关。
刚度特征值越大，结构在单位位移下受到的荷载越小，内力分布越均匀。
而刚度特征值越小，结构在单位位移下受到的荷载越大，内力分布越集中。
刚度特征值的增大会导致框剪结构内力分布更加均匀，整体承载能力增加。
相反，刚度特征值的减小会导致框剪结构内力分布更加集中，整体承载能力减小。
在结构设计和分析过程中，需要充分考虑刚度特征值对内力分配的影响，合理调整结构的刚度特征值，以确保结构的受力性能和安全性能。
5. 结论刚度特征值是框剪结构设计和分析中的重要参数，它直接影响着结构的位移曲线和内力分配情况。
本文对刚度特征值对框剪结构位移曲线和内力分配的影响进行了详细分析，并提出了合理调整刚度特征值的建议。
第34卷第1期建 筑 结 构2004年1月钢筋混凝土框架2剪力墙结构中框架的地震层剪力钟 华(长沙交通学院 410076) 易伟建 袁贤讯(湖南大学土木工程学院 长沙410082)[提要] 通过采用静力弹塑性分析(Push2over)方法对框架2剪力墙结构进行全过程分析,考察了不同刚度特征值、不同楼层数、不同侧移允许值对于考虑剪力墙刚度退化时框2剪结构内力的影响,其中楼层数的影响并不大,而刚度特征值是影响内力分配的重要因素。
[关键词] 框架2剪力墙 内力分配 静力弹塑性分析Push2over analyses are applied for the complete responses of frame2wall buildings.The effects of structural walls on the elastic2plastic responses of frame2wall buildings are mainly investigated.The disciplinary conclusions are drawn by examining the responses of buildings with different stiff character coefficient,different number of stories and different of story drift allowance.The most important factor is stiff characteristic coefficient,while the number of stories con2 tributes little to the distribution of internal forces.K eyw ords:frame2wall buildings;internal forces distribution;static push2over analyses 一、引言在强地震作用下,人们希望钢筋混凝土框架2剪力墙结构中的剪力墙能够消耗大部分的地震能量,在剪力墙刚度退化后,,从而保证结构不倒塌。
刚度特征值对框架-剪力墙结构抗震性能的影响研究
蔡龙;杜宏彪;金仁和
【期刊名称】《混凝土与水泥制品》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】刚度特征值是影响框架-剪力墙结构受力状态和变形特征的主要参数，本文采用有限元软件SATWE对不同刚度特征值的8个框架-剪力墙结构模型进行了分析计算，研究了在地震作用下刚度特征值对框架-剪力墙结构抗震性能的影响，并给出了确定框架-剪力墙结构合理剪力墙数量的刚度特征值建议值。
【总页数】4页(P62-65)
【作者】蔡龙;杜宏彪;金仁和
【作者单位】广东石油化工学院建筑工程学院.茂名525000;深圳大学土木工程学院.518060;广东石油化工学院建筑工程学院.茂名525000
【正文语种】中文
【中图分类】TU973
【相关文献】
1.地铁上盖单塔框架-剪力墙结构与框架结构抗震性能试验对比研究 [J], 周颖;张立迅;王承佑;陈鹏
2.刚度特征值对框架剪力墙结构等效地震荷载计算的影响 [J], 赵茜;刘伯权
3.框架承担的倾覆力矩比例对框架-剪力墙结构抗震性能的影响 [J], 刘志远;巢斯
4.框架倾覆弯矩比例对框架-剪力墙结构抗震性能的影响 [J], 贺锐波;韩小雷;陈勇;
季静
5.填充墙刚度对框架结构抗震性能影响研究 [J], 周智彬
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地震作用下框-剪结构中总剪力墙刚度的计算方法
米正中
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】1990(0)4
【摘要】本文用框-剪结构的内力及位移公式,推导出总剪力墙刚度的计算公式及系数。
方法简易,可用于不同场地、不同地震烈度地区。
【总页数】7页(P2-8)
【关键词】剪力墙;地震作用;下框;计算公式;计算方法;场地土;折减系数;影响系数;总框架;底层框架
【作者】米正中
【作者单位】甘肃省建筑勘察设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU3
【相关文献】
1.地震作用下框剪结构中剪力墙的最佳数量及抗侧刚度优化的数学模型探析 [J], 艾进贵
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3.倒三角形荷载作用下框剪结构中剪力墙的合理数量 [J], 孟焕陵;沈蒲生
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5.地震作用下框架──剪力墙结构中剪力墙的确定 [J], 李永国
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几种地震反应分析方法对框架-剪力墙结构抗震性能评估的比
较
王凌飞;赵歆冬;孙文秀;王乐天
【期刊名称】《水利与建筑工程学报》
【年(卷),期】2010(008)002
【摘要】通过对一高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构用规范简化算法(SATWE软件计算)、弹塑性动力分析(EPDA软件计算)、弹塑性静力分析(EPSA软件计算)三法进行了分析,并对其分析结果进行对比,最终得出针对高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行抗震性能评估的可靠、实用、实施性强、经济合理的地震反应分析方法.【总页数】3页(P153-155)
【作者】王凌飞;赵歆冬;孙文秀;王乐天
【作者单位】西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055
【正文语种】中文
【中图分类】TU973.16
【相关文献】
1.框架-剪力墙结构非线性地震反应分析 [J], 郭向东
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3.框架-剪力墙结构基于地震强度的新一代抗震性能评估方法研究 [J], 朱汉波;梁兴
文;党英杰
4.框架-剪力墙结构三维弹塑性地震反应 [J], 王涛;孟丽岩;孙景江;石宏斌
5.基于静力弹塑性分析方法的RC框架结构抗震性能评估 [J], 梁玉国;张玉星因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
框支剪力墙土-结构共同作用的抗震性能分析
陆铁坚;单晓菲;蔡勇
【期刊名称】《铁道科学与工程学报》
【年(卷),期】2012(009)002
【摘要】采用有限元法对一框支剪力墙土-结构体系进行动力弹塑性时程分析.通过对计算模型的自振特性以及地震作用下的位移、层间位移角、等效刚度比和剪力等数据进行分析研究.研究结果表明:运用 ANSYS 建立框支剪力墙-土-结构共同作用模型对结构进行地震反应分析,能够真实地反映结构的抗震性能.转换层位置对结构自振周期影响较小；转换层附近的层间位移角和剪力均发生突变,且随转换层位置的提高而加剧；层间位移角较大值集中在结构中上部；框支柱剪力最大值发生在转换层中柱.建议抗震设计时,转换层位置可适当提高但不宜超过5层,等效侧向刚度比宜控制在0.8～1.3,除了底部框支柱加强外,还应该对中上部楼层采取减小层间位移的措施,对转换层中柱采取特殊加强.
【总页数】6页(P8-13)
【作者】陆铁坚;单晓菲;蔡勇
【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075
【正文语种】中文
【中图分类】TU313;TU470+3
【相关文献】
1.高位转换框支剪力墙结构抗震性能分析研究 [J], 常鑫
2.桩-土共同作用下的高桩码头抗震性能分析 [J], 黄博;梁雨兰
3.带错层转换的框支剪力墙结构抗震性能分析 [J], 张晓将
4.某框支剪力墙高层结构设计及抗震性能分析 [J], Yang Shenyin;Chen Zhicheng
5.带个别框支剪力墙的超限结构抗震性能分析高层 [J], 谭彦
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框—剪体系在地震荷载作用下剪力墙的优化收稿日期:2009211222作者简介:梁家权(19852),男,助理工程师,中山市建筑设计院有限公司,广东中山 528400郑兴华(19822),男,硕士,助理工程师,宁波城建设计研究院有限公司,浙江宁波 315000梁家权 郑兴华摘 要:针对框架—剪力墙结构设计中如何确定剪力墙刚度这一关键问题,通过对剪力墙的厚度进行优化分析,以层间位移、水平位移等为状态参量,地震力为目标函数,最终得出剪力墙厚度减小有利于地震力减小的结论。
关键词:框架—剪力墙,厚度,地震,模型,参数中图分类号:TU352.1文献标识码:A1 优化理论及分析模型为了使结构在地震荷载作用下既满足变形要求,又使地震作用下产生的地震荷载尽可能的小,选择剪力墙的有效刚度作为设计变量,而以地震荷载为目标函数,约束条件是变形限制。
由于剪力墙的数量和位置已经确定,本文主要通过优化剪力墙厚度来实现优化的目的。
1.1 目标函数总地震荷载Q 0可根据式(1)简化得到:Q 0=C α1Tm g BL H(1)其中,C 为结构影响系数;α1为地震影响系数; mg BL H 为总质量。
根据基底等弯矩原则,将其折算成倒三角形等效荷载q :q =2H Q 0=4.195D HλC mBL ・exp (0.2727λ-0.01046λ2)。
1.2 约束条件最大水平位移:y max ≤yH ;最大层间位移:δmax h ≤δh;剪力墙抗剪:K 1Q max≤0.2R a t (B 1-t );柱的抗剪:K 1(Q z )max ≤0.3R a b 01h 01;柱的抗压:σ0≤0.75R a ;梁的抗弯:K 1M max ≤0.4R w b 02・h 202;界面惯性矩:I ≥0。
1.3 框剪剪力墙结构模型本模型为一12层的框架结构,图1为该结构的平面图,底层高3.0m 。
柱截面为600mm ×600mm ,梁截面尺寸为300mm ×600mm ,中间布置有四道剪力墙。
第29卷第1期2013年1月建筑科学BUILDING SCIENCEVol.29，No.1Jan．2013［文章编号］1002-8528（2012）01-0006-05某高层建筑框架—剪力墙结构框架部分地震剪力的分析荣维生，诸火生，孙秀菊（中国建筑科学研究院，北京100013）［摘要］对含扭转不规则的某高层建筑框架—剪力墙结构的动力特性、框架部分分配地震剪力规律的分析，结果表明，多数楼层框架部分分配的地震剪力有一个相对稳定的数值，但少数楼层框架部分分配的地震剪力变化幅度较大，各层框架柱与框架梁分配的剪力、弯矩基本上在同一数量级上。
从结构设计的合理性以及“强柱弱梁”的抗震概念设计考虑，建议框架梁地震内力调整可适当放松，并给出相应的调整方法。
［关键词］高层建筑；框架—剪力墙结构；扭转不规则；框架部分地震剪力；调整系数［中图分类号］TU973+．16；TU973+．212［文献标识码］AAnalysis of Frame-part Seismic Shear of a Tall Frame-Wall StructureRONG Wei-sheng ，ZHU Huo-sheng ，SUN Xiu-ju （China Academy of Building Research ，Beijing 100013，China ）［Abstract ］Based on a practical tall frame-wall structure with torsion irregularity ，dynamic properties and rules of the seismic shear force resisted by the frame-part of any story are analyzed．The results show that the seismic shear forces resisted by the frame-part of most stories have the relatively stable value ，but several stories have the evidently variation value ，and on the whole the seismic shear force of frame-columns of any story is in the same level as the seismic moment of frame-beams．From the rationality of structure design and the seismic design concept of strong columns and weak beams ，the advice is that the adjustment of seismic interior force of frame-beam may be properly decreased ，and the relevant adjusting method is presented．［Keywords ］tall building ；frame-wall structure ；torsion irregularity ；seismic shear of frame-part ；adjusting factor［收稿日期］2012-07-24［作者简介］荣维生（1972-），男，工学博士，高级工程师［联系方式］rongweisheng@sina．com1前言在高层建筑框架—剪力墙结构中，由于建筑功能或外立面的要求，剪力墙在两个主轴方向上的平面布置往往不可能做到较为均匀。
