高层建筑框架—剪力墙结构设计研究
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高层建筑工程的框支剪力墙结构浅析前言现如今,随着社会经济的快速发展以及城市化建设的不断加快,使得我国建筑工程取得不断发展。
在城市中,高层建筑工程越来越多,并且结构形式复杂、功能多样化。
在建筑结构中,框支剪力墙结构是当前应用较为广泛的结构形式。
基于此,下文对其要点进行探析一、框支剪力墙的类型框支剪力墙类型有很多种,下面就其分类进行简析:1)整截面墙。
整截面墙是不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙。
其受力特点为整体悬臂墙,弯矩图既不突变也无反弯点。
其变形特点为弯曲型变形。
2)整体小开口墙。
整体小开口墙为开洞面积大于15%但仍较小的墙。
其受力特点为弯矩图在连系梁处发生突变,但在整个墙肢高度上没有或仅在个别楼层中才出现反弯点。
其变形特点为以弯曲型为主3)双肢墙及多肢墙。
双肢墙及多肢墙为开洞较大、洞口成列布置的墙。
其受力特点为与整体小开口墙相似。
其变形特点为以弯曲型为主。
4)壁式框支。
壁式框支为开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙。
其受力特点为弯矩图在楼层处有突变,在大多数楼层中都出现反弯点。
其变形特点为以剪切型为主。
二、转换层在建筑工程中的应用目前,建筑为了满足多方面的需要,一般具有多种功能,对其综合用途也提出了更高的要求。
从建筑的使用功能来看,通常在中上层设计小开间,而在下层部位设置大开间。
但从结构的布置角度来看,二者的情况却恰好相反,为了使建筑实现相应的功能,在布置方面就必须采用与常规相反的形式。
因此,强度较弱的框架柱往往布置在下层,上层则布置刚度较大的剪力墙。
这样一来,就必须要设置相应的转换机构来对两种不同的结构进行衔接,同时传递两者之间的内力,这就是转换层应发挥的的作用。
在上部剪力墙转换为下部建筑框架的过程中,转换层发挥了重要的作用,它可以为建筑物的底部创造出较大的内部自由空间。
在高层建筑中,转换层的位置决定着建筑的抗震能力,其位置宜低不宜高。
大量的工程实践证明,当转换层位置较高时,容易使框支剪力墙结构上下内力的传递路线发生突变,随之会产生较大的刚度变化。
对框架剪力墙结构设计的探讨摘要:本文介绍了广泛应用于办公楼、教学楼、医院和宾馆等高层建筑的框架—剪力墙结构,了解框架和剪力墙的受力特点,在设计中结合建筑使用确定剪力墙的布置,以及如何进行优化设计,达到节约能源、降低造价的目的。
关键字:框剪结构高层建筑抗侧刚度优化设计abstract: this paper introduces the widely used in office building, teaching building, hospitals and hotels of the high-rise building with frame-shear wall structure, understand the framework and shear wall mechanical characteristics, in the design of the building use to determine with shear wall arrangement, and how to optimize the design, to save energy and reduce the cost of the goal.key word: box shear structure of high-rise building the lateral stiffness optimization design中图分类号:tu97文献标识码:a 文章编号:框架-剪力墙结构也称框剪结构,是由框架和剪力墙组成的一种结构体系,框架结构拥有灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,但在水平力作用下一般以剪切变形为主,层间位移较大,剪力墙结构却相反,有较大的抗侧刚度,但平面布局不够灵活,且地震力较大。
框剪结构是由两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,它综合了二者的有点,取长补短,在高层建筑的结构设计中能为建筑使用提供较大的平面空间。
基于高层建筑剪力墙结构设计研究XX:随着社会经济的繁荣,我国小高层建筑进展迅速,结构体系日趋多样化,设计思想也在不断更新,高层钢筋混凝土框架结构越来越广泛应用于建筑中,高层钢筋混凝土框架结构设计有着光明的应用前景。
一、工程概况某高层住宅小区,总建筑面积为625430.10m2,七栋塔楼地上14层带1层地下室,五栋七层塔楼,不带地下室。
住宅设计使用年限为50年,建筑耐火等级为二级。
抗震设防烈度为七度,主体为剪力墙结构,地下室为框架结构。
地基基础设计等级为乙级。
本文主要就高层建筑剪力墙结构设计要点进行论述。
二、概念结构设计概念设计在工程设计中需要结构设计人员布置剪力墙时在结构平面上尽量使x向和y向抗侧刚度接近,剪力墙不宜过多以免刚度过大,在梁系布置上也应力求受力明确,传力路径简捷,幸免梁系为多重搭接传力,造成安全隐患。
在竖向布置上也要力求均匀,幸免少数楼层出现敏感薄弱部位,使结构整体形成均匀的抗侧力结构体系,在此基础上,结合电算才能作出安全、经济、合理的结构。
在本工程住宅楼主体剪力墙时,x向剪力墙墙肢较短,y向剪力墙墙肢较长,墙肢尽量多做成带翼缘的L形、T形等,不做“一”字形短墙;高厚比多在8以上,通过这些措施使结构总体指标操纵在规范同意范围内。
总体指标对建筑物的总体判别十分有用。
譬如说若刚度太大,周期太短,导致地震效应增大,造成不必要的材料浪费;但刚度太小,结构变形太大,影响建筑物的使用。
对于高层住宅合理的刚度取1/1000~1/2500,刚重比在10~15之间,周期约为层数的0.06~0.08倍之间。
另外,对结构布置扭转的操纵,在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍。
该工程计算结果x方向地震作用的楼层最大层间位移为1/1324,y方向地震作用的楼层最大层间位移为1/1594,均小于《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)第4.6.3条要求的1/1000;x方向的位移比为1.12,y方向的位移比为1.21,均不大于1.2,满足“高规”第4.3.5条的要求。
高层建筑框架剪力墙结构设计分析摘要:随着经济发展的不断变化,城市化进程也在不断地加强。
城市用地的紧张,导致高层建筑成为目前建筑行业的主要发展方向,因此,高层建筑的安全和稳定受到大众的广泛关注。
加强高层建筑结构设计对建筑工程的整体安全和质量有着重要的作用,也是建筑工程项目中的重要工作内容。
随着科学技术的不断发展,高层建筑框架剪刀墙结构设计成为建筑工程设计的新宠儿。
在进行高层建筑框架剪刀墙结构设计时,要有极度精密的计算和科学合理的判断,同时,对建筑工程的受力情况和抗震能力都要有所考虑,使高层建筑框架剪刀墙结构设计可以拥有最大限度的抗震能力。
本文将对高层建筑的设计特点、抗震能力等内容进行分析,探索出一些有关剪刀墙结构设计的新思路。
关键词:搞成建筑;框架;剪刀墙结构;设计分析随着高层建筑的不断涌现,它的安全性越来越受到关注。
框架剪刀墙结构的出现,就是为了高层建筑对地震灾害的规避而产生的。
框架剪刀墙结构的设计是由剪刀墙和延性框架这两个不同的设计系统构成的。
它们的之间的链接需要由具有较好延性的结构框架来完成。
这种新型的结构设计与传统的结构设计相比较,具有更强的灵活性,在建筑工程的施工中得到广泛的应用,特别是在我国高层建筑的结构设计中,框架剪刀墙的结构设计得到了更大更好的发展。
设计人员在设计框架剪刀墙结构时,要注意框架的受力特点,采取精确的计算方法,只有这样才能让框架剪刀墙的结构更加稳定、安全,从而保证高层建筑的整体质量,有助于其实现更大的经济收益。
一、对高层建筑框架剪刀墙的结构分析(一)高层建筑框架剪刀墙的受力结构分析高层建筑框架剪刀墙结构的设计不同于传统的单一结构形式,它具有一定的多样性。
这种结构设计是由框架和剪刀墙两种不同的结构设计组成。
框架结构和剪刀墙结构的受力特点存在一定的差异。
比如说水平力,框架受水平力的作用影响较大,框架受抗侧力的影响,有时会出现变形的情况,有点和剪切型相似。
而剪刀墙在受到水平力时,它受抗侧力的影响,可能会出现变形曲线,类似弯曲状态。
多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论的工程应用研究摘要:本文通过结构整体优化的控制因素研究可知:造型因素中的体型、建筑平面规则性、楼盖结构体系等因素对方案的优化设计影响更为明显。
因此,应该重点把握对这些控制因素的优化。
关键词:剪力墙;结构;优化1造型控制造型控制主要涉及的是建筑的造型方面,包括:结构体系、基础体系及地下室楼盖结构造型、建筑平面规则性、建筑高度与竖向高宽比、楼盖结构体系、剪力墙的位置与数量等。
所以在进行方案的整体优化时,应该首先对造型控制优化。
(1).体型(结构体系)鉴于框剪力墙结构是现今常用的建筑结构形式,本文内容主要论述该种体系的变形及受力特点。
框架剪力墙体系,它兼有框架体系和剪力墙体系两者的优点,其建筑平面布置灵活,也能满足结构承载力和侧向刚度上的要求,能发挥较大的经济效益。
为了增强房屋的抗扭能力,剪力墙宜布置在房屋各区段的两端。
在平面形状或刚度有变化时,最好能设置剪力墙,以加强该薄弱环节。
在一般的剪力墙结构中,楼层剪力在各道剪力墙之间是按其等效刚度的比例进行分配。
框架在水平力作用下,其变形曲线为剪切型,楼层越高水平位移增长越大。
在纯框架结构中,各棍框架的变形曲线类似。
所以,楼层剪力按框架柱的抗侧刚度值比例而进行分配。
对于框架剪力墙建筑结构,框架与剪力墙之间通过平面内刚度无限大(假定)的楼板连接在一起。
在水平力作用下,使框架与剪力墙的水平位移协调一致,不能各自自由变形,在不考虑扭转影响的情况下,在同一楼层的水平位移将会相同。
因此,框剪结构在水平力作用下的变形曲线应呈反s形的弯剪位移曲线。
因此,框架剪力墙结构应该按照框剪结构协同工作原理进行内力分析,才能保证结构计算的安全合理性。
(2).基础体系及地下室楼盖结构造型基础工程约占工程总造价的20%-30%左右,因其位于地基下,施工复杂,难度大,所以基础结构的优化设计尤其重要。
同时,应该充分重视施工方案的可行性。
建筑地下结构的优化设计,应包含基础选型、地下室底板、外墙、顶板结构设计及防水、地下室楼盖结构选型和上部主体结构嵌固部位构造设计等。
高层建筑剪力墙结构设计的探讨摘要:框架剪力墙结构是高层建筑中的常用结构, 文章通过工程实例, 从结构布置, 计算方法, 设计参数取值以及剪力墙连梁设计等阐述高层建筑框架剪力墙结构设计中应注意的问题及采取的措施。
关键词:高层建筑框架剪力墙连梁抗震措施中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:前言剪力墙结构刚度大, 整体性好, 用钢量较省, 在高层住宅、旅馆等居住性建筑中, 居室和客房均为小房间, 分隔墙较多。
采用现浇剪力墙结构, 可以将承重墙与分隔墙合二为一, 相对来说比较经济。
另外, 室内较框架结构简洁, 没有露梁、露柱现象。
外形美观, 便于室内布置, 使用功能更好, 且增大了使用面积。
因此受到了开发商和业主的广泛欢迎。
剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成。
其结构承载力及刚度都很大, 侧移变形小, 抵抗水平侧移能力强。
经过合理设计可做成抗震性能很好的延性剪力墙, 无论在非地震区及地震区都很适用。
一、结构布置剪力墙结构中竖向荷载、水平地震作用和风荷载都由钢筋混凝土剪力墙承受。
所以剪力墙的布置应在满足建筑使用要求的前提下, 沿结构的主要轴线, 尽可能地规则拉通对称布置。
既要考虑便于梁板等承担竖向荷载的构件的布置, 又要尽量使结构刚度对称, 减少偏心, 从而减少扭转效应的影响。
同时, 应注意以下几个问题: 1避免出现独立小墙肢《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3- 2010) 中规定: “矩形截面独立墙肢的截面高度hw 不宜小于截面宽度bw 的5 倍。
”一旦出现上述情况, 对墙肢轴压比、配筋等都有严格的限制, 设计施工都比较困难。
在实际设计中, 独立小墙肢基本上可以通过合并洞口等方法消除, 或合理布置剪力墙, 使小墙肢成为墙体翼缘, 其受力状态明显好于独立小墙肢, 仅适当加强配筋即可。
2谨慎采用短肢剪力墙结构近年来兴起的短肢剪力墙结构, 既有利于建筑的灵活布置, 又可进一步减轻结构自重, 比较受业主欢迎。
鼹;热蛆高层建筑中超长框架剪力墙结构无缝设计的措施探讨李晓娟(阜阳市建筑设计研究院,安徽阜阳236000)脯要】本文简要探讨了高层建筑中超长框架剪力墙结构无缝设计的措施,包括减小抗蒯力构件的刚度、采取措灌减小收缩量、设置保温隔热层,降低温差和增强温度、收缩应力的抵抗能力等几个方面。
【关键j弼高层建筑;超长框架剪力墙结构;无琏设计在以往的超长框架剪力墙结构中,工程上常采用设伸缩缝的方法来减轻温度及收缩裂缝,我国规范也规定现浇混凝土框架结构长度超过55米就要设伸缩缝。
而设伸缩缝不仅会影响建筑的整体性和美观度,刚氏建筑结构的抗震性能,还会对防水、防风和保温等建筑构造造成不便,所以越来越多的业主和建筑师要求超长混凝土结构不设缝。
但建筑的结构越长,温度及收缩变形越大,也更易引起结构开裂,影响正常使用。
因而控制不设缝的超长混凝土结构的温度及收缩裂缝成为—个急需解决的课题。
下面笔者将根据温度收缩裂缝产生的机理,提出几点高层建筑中超长框架剪力墙结构无缝i如卉搪施。
1减小抗侧力构件的刚度由于收缩应力和温度应力主要是因混凝土收缩和温度变化引起的变形受到约束而产生—个附加的应力,那么在适当减小竖向构件对楼盖的约束强度的条件下,就可相应地》剥、这吟附加的应力。
1.1断开二层楼面处的端部剪力墙与楼板许多超长高层建筑由于两端部的剪力墙并筒的存在。
增大了结构的纵向刚度,纵向约束也更大,结构在温度变化时的收缩受到强大的剪力墙的约束,便会在底层及楼层中部产生大的温度应力。
由于温度应力最大的就是在底层,所恍曦,J、剪力墙对楼板的约束,断开二层楼面处两端部的剪力墙与楼板,就可减小该处的温度应力,同时剪力墙的计算高度变为--p=后,在不过分降低结构抗震性能的情况下,减小了其约束刚度。
高层建筑抗震设防要求j i}#部必须设置剪力墙,并且绝大部分地震力由底部的剪力墙承担。
由于楼板平面外抗弯刚度很小,那么将其在二层楼面处与楼板断开的话,对结构的整体抗侧刚度削弱较小,几乎没有降低高层建筑的抗倾覆能力和抗扭刚度。
某高层建筑框架剪力墙结构的设计分析摘要:随着社会的发展、经济水平的提高,高层建筑体型日趋复杂,框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间,较好的延性和整体性等优点而被广泛应用。
本文主要是对高层建筑框架—剪力墙结构设计中的一些要点做了分析,以供同仁参考。
关键词:高层建筑;框架-剪力墙结构;布置;连梁设计在结构设计时,框架-剪力墙结构中剪力墙的数量除了必须满足强度条件外,还必须使结构具有一定的侧向刚度,以免在地震作用下产生过大的侧向变形。
剪力墙配置过少,会因结构产生过大的变形而无法满足安全和使用要求;剪力墙配置太多,既增加材料的用量和结构自重,又减小了结构自振周期,地震作用效应增大。
1、工程实例某高层公寓,地上31层,地下2层,建筑物高度98.3m。
从使用功能上,地下2层为停车库,面积较大,地上两层裙房作为商场,裙房以上为公寓。
该工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g,结构形式为框架-剪力墙结构,框架及剪力墙的抗震等级均为二级。
采用的结构计算软件为pkpm系列satwe软件。
2、框架-剪力墙结构中剪力墙的布置(1)框架-剪力墙结构平面布置。
结构的平面布置较为简单,呈矩形布置。
由于对功能的要求,一层设有大面积共享空间,根据《高规》第3.6.3条,采取了以下加强措施:(a)将地下室顶板厚度设为180mm,将第一、二结构层的楼面设为120mm,并且都采取双层双向配置钢筋。
(b)将洞口周边的框架梁加宽,加强结构的整体性和抗扭刚度,减小地震作用下的扭转效应。
(c)计算中将开大洞口结构层的楼板设置为弹性楼板。
《高规》第8.1.7条要求剪力墙宜采用周边、对称的布置。
但由于使用功能的要求,导致本工程剪力墙布置过于集中在建筑的两端,同时与剪力墙连接的楼板,多有设备管道留洞。
为加强楼板的整体性,设备管线安装后均采用后浇混凝土封堵,确保结构整体受力。
(2)框架-剪力墙结构竖向布置。
本工程结构采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙体系,竖向体型比较规则,局部1-4层外挑3.00m。
对高层局部框支剪力墙结构抗震设计的探讨摘要:结合工作实践,本文探讨局部框支抗震结构的抗震设计。
关键词:局部框支;结构设计;抗震1工程概况某工程总建筑面积为144800m2。
包括1~4#高层住宅、5#写字楼、6#办公楼及公共地下室。
其中2#、3#为二十层高层住宅工程,为局部框支剪力墙结构,一层平面见图1所示。
主体结构总高62m,地下室2层,层高分别为3.5m、4.7m;地上1层为居民活动空间,高5.2m;2层~13层为住宅,层高2.9m,以上至屋顶层高均为3.0m。
该地区的基本风压0.4KN/ m2,抗震设防烈度7度,场地土的特征周期0.45s,设计基本地震加速度0.1g,框支层框架抗震等级为二级,剪力墙底部加强部位抗震等级为二级,其余部位为三级。
结构的阻尼比为0.05,水平地震影响系数最大值为0.08,罕遇地震影响系数最大值为0.5,地面粗糙度为C类。
计算中考虑双向水平地震作用、扭转耦联影响及重力二阶效应,并对结构的稳定性进行计算。
2结构设计中的计算和分析2.1 转换体系的选取与计算框支转换层楼板在地震中受力变形较大,其在整体电算中的模型选择很关键。
由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。
因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。
由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,在梁的设计配筋时应考虑该因素。
在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。
2.2 嵌固端与转换层楼板板厚的确定根据本工程的实际特点,工程计算以±0.000板(地下室顶板)作为嵌固端, 地下室顶板厚度取200mm,既可保证上部结构的地震水平力通过地下室顶板有效传递到全部地下室结构,同时能够保证上部结构在地震作用下的变形是以地下室为参照原点。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2002(2008版)(以下简称《抗规》)第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时,地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。
高层建筑框架—剪力墙结构设计研究
作者:贾长江梁利生
来源:《卷宗》2018年第15期
摘要:随着社会经济的快速发展,高层建筑逐渐成为现代建筑的发展趋势。
由于该结构形式抗侧刚度大,可有效减少侧移,且具有较好抗震性能。
因此被广泛应用于高层钢筋混凝土建筑。
为此,本文在充分了解剪力墙结构概况的基础上,对高层建筑框架-剪力墙结构设计的几点内容进行了分析与探究。
关键词:高层建筑;框架-剪力墙结构;设计要点
一、剪力墙结构的概况
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。
高层结构的建筑大量使用这种结构。
剪力墙截面有以下特点:墙肢长度和其厚度比要远远大于;承载力和平面外刚度都比较小;自身平面的承载力和刚度都比较大。
在剪力墙结构设计中,墙即要承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩,还要承受竖向压力。
墙体在弯矩、剪力和轴力的共同作用下,它受到的水平作用的时候就像悬臂深梁嵌固在基础的底部。
剪力墙在风荷载或者地震的作用下,一方面要满足其刚度要求,另一方面还要满足非弹性变形重复作用而出现的能量消耗、延性等要求,同时还要控制结构即使开裂也不会倒塌。
剪力墙因为孔洞的问题受力状况和特点都会不同,其变形状态和内力分布都会发生变化。
根据其开洞的情况可以分为实体墙、整体小开口剪力墙、双肢或多肢剪力墙、壁式框架等。
二、框架-剪力墙结构中剪力墙的布置
剪力墙的布置一般原则是均匀、分散、对称、周边及均匀,分散原则是要求剪力墙片数不要太少,而且每片剪力墙刚度不要太大,连续尺寸不要太长,使抗侧力构件数量多一些,分散一些,每片剪力墙的弯曲刚度适中,在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能,也不会使个别墙的受力太集中,负担过重而引起过早的破坏,刚度过大的墙承担的内力也大,相应的基础处理难度增加,同时也考虑到剪力墙相距太远,楼面刚度要求大,很难满足要求,周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力,便于保证刚度中心与平面中心相吻合。
剪力墙布置在周边对称位置,增加抵抗扭转的内力臂,在不增加剪力墙面积的情况下,提高抗扭转能力,剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处,即:角隅、端角、凹角,这些部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强是很有必要的;高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处等的楼面开洞严重地削弱楼板刚度,对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。
因此,在工程设计中用剪力墙来加强这些薄弱端部,剪力墙的间距:现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2~4 为宜;
装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1~2.5 为宜,原则是建筑物愈高、抗震设防烈度愈高,间距取值愈小,剪力墙应沿建筑物全高设置,不得沿高度有突变,剪力墙应落地,剪力墙并应在两个主轴方向组合部署成L 形、T 形或形成封闭的筒,这样可以提高剪力墙自身的刚度,且一片剪力墙的长度不宜大于8m,当超过时,应利用洞口分割成两片墙,功能上不需要洞时,洞口可用不同的材料或轻质材料填充,过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到达屈服阶段,墙端部的钢筋早因变形过大而断开破坏、工程具体情况、建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。
三、框架-剪力墙结构设计要点
框架剪力墙结构具有较好的延性和耗能能力,是一种较为理想的抗震结构型式,对于框架剪力墙结构,合理设计框架、剪力墙以及连梁,对框架剪力墙结构抗震能力是非常重要的,钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程(JGJ3- 91)考虑了框架剪力墙结构中剪力墙开裂后刚度降低,使框架承受的水平荷载大于弹性分析结果,则规定框架承受水平剪力不小于0.2V01 框架剪力墙结构进入弹塑性阶段后,剪力墙上部弯矩增大,下部弯矩减小,反弯点位置下移,剪力墙担负的剪力上、下部变化较大,中部变化较小,但是剪力墙设计控制内力变化不大,框架剪力墙结构屈服以后,结构的刚度特征值λ将改变,框架的最大剪力层转移,如果屈服顺序依次为剪力墙→框架梁→框架柱,则λ值增大,框架的最大剪力层下移;如果是框架梁先屈服,则λ值降低,最大剪力层上移,框架剪力墙结构抗震设计中,应尽可能设置抵抗地震的多道防线,一般情况下,剪力墙作为第一道防线首先屈服,将框架设计作为第二道防线。
因此,要充分认识到框架在剪力墙屈服后增加的荷载效应,让框架柱承担竖向荷载的构件有充分的安全储备,并且针对第二道防线,框架结构作抗震验算,总之,适当处理构件的强弱关系,使其形成多道抗震防线,是增强结构抗倒塌能力的重要措施。
四、合理分析计算结果
1、合理分析,正确简化计算程序要求的计算,用TBSA 程序计算时,首先将钢塔转换成为等刚度、等质量的薄壁筒体与下面结构整体计算,然后,再按得到的内力另外进行钢塔的设计,框架剪力墙结构中,剪力墙不落地时,形成框肢剪力墙结构,用TBSA 程序分析,先将计算洞口划分为平面剪力墙或较简单的L 形和I 形剪力墙,转换层设托梁支承,用无柱连接点与上层剪力墙连接,当每片墙的支承柱数为3根或更多时,转换梁的刚度要取得很大的高度,这种简化便于整体分析,但转换层和上下相邻层的内力和配筋运用另外的计算程序进行设计。
钢管混凝土、型钢混凝土构件有按刚度相等的条件转换成圆形或矩形截面的混凝土构件进行整体计算,求得内力后再按有关规定对构件进行承载力设计。
2、分析计算机输出结果是否正确,首先从周期、振型和地震力方面判断,非耦连计算地震作用,其第一周期会在常规范围内,框架剪力墙结构T1=(0.08~0.12)NS (NS 为层数);第二周期T2=T1(1/5~1/3);第三周期约为T3=T1(1/7~1/5),如果相差太远应考虑调整结构截面尺寸和剪力墙的数量,使周期处于常规的范围内,正确的计算结果振型曲线
多为连续光滑的,且第一振型没有零点,第二振型的零点在(0.7~0.8)H 高度上,第三振型的零点分别在(0.4~0.5)H 和(0.8~0.9)H 高度上,如果计算结果有异样,应继续分析查找原因,正常情况,底部总剪力也应在合理范围内,7 度Ⅱ类场地底部剪力大约在总重量的
1.5%~3%之间,8 度Ⅱ类场地大约在总重量的3%~6%之间视为正常。
框架-剪力墙结构的位移在一般情况下,弯曲型与剪切型之间基本上是反S 型,接近于直接参考点的位移曲线,应上、下渐变,不应出现大的突变。
五、结束语
综上所述,在高层建筑中,框架-剪力墙结构是较为常见的结构。
它的应用范围较为广泛,如果设计得当,不仅能够使高层建筑更加稳定,而且还能增强其防震功能。
为了保证框架-剪力墙具有更高的安全保证,需要根据工程的具体特点进行设计。
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