高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析
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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。
框架剪力墙结构抗震设计探讨【摘要】框架- 剪力墙结构中,框架与剪力墙起到了很好的互补的作用,对于抗震要求较高的地区是一种非常合适的结构形式。
框架-剪力墙结构设计的合理与否,会直接影响到建筑物的安全使用与技术经济指标的高低本文对框架剪力墙结构抗震设计进行了探讨.【关键词】框架;剪力墙结;构抗震设计中图分类号:u452.2+8 文献标识码:a 文章编号:框架一剪力墙结构是一种广泛应用的抗震结构体系。
它兼顾了框架结构和剪力墙结构的优点,充分发挥了框架布置灵活,延性较好而剪力墙抗侧力强的特点。
根据多级设防原则的要求,在强震作用下,框架一剪力墙结构必然进入弹塑性阶段,在这一阶段,由于刚度退化在结构内部产生明显的塑性内力重分布,结构的受力及变形与弹性阶段有很大的区别。
在框架一剪力墙结构中刚度特征值是一个与框架和剪力墙的刚度比有关的参数对框架一剪力墙结构的受力和变形特征有重大影响。
震害分析与模型实验均表明,刚度退化系数、层间位移转角是两个较好的性能参数,它们能够较为理想地描述和评价框架一剪力墙结构的弹塑性性能。
一、框架- 剪力墙结构的受力特点(一)计算模型选取在工程设计中,通常根据连梁截面尺寸的大小,选用图1( a)所示的铰接计算模型或选用图1( b)所示的刚接计算模型。
他们的相同之处是总剪力墙与总框架通过连杆传递之间的相互作用力,不同之处是在铰接计算模型中,将连杆切开后,连杆中只有轴向力; 在刚接计算模型中,连杆对总剪力墙的弯曲有一定的约束作用,将连杆切开后,连杆中除有轴向力外还有剪力和弯矩。
(二)内力分部特征当剪力墙与框架在同一个建筑物中同时存在时,由于楼板在其平面刚度无穷大,两者的最终变形必须协调。
因此,两者都有企图阻止对方发生自由变形的趋势,这就必然在两者之间发生力的重分布如图2( a)所示。
在结构的顶部,框架在单独受力时侧移曲线的转角较小,而剪力墙在单独受力时侧移曲线的转角较大,但在其顶部却明显受到了框架的“扶持”。
抗震设计的框架剪力墙结构设计要点
抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法;
1、框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构设计,框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;
2、当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10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构的规定进行设计;
3、当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%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;
4、当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80%时,按框架-剪力墙结构设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。
当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时,可进行结构抗震性能分析和论证。
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高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。
本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。
一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。
其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。
二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。
同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。
对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。
2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。
在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。
3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。
配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。
框架剪力墙结构设计要点在现代建筑设计中,框架剪力墙结构因其具备良好的抗震性能、较大的室内空间利用率以及灵活的布局等优点,得到了广泛的应用。
要确保这种结构的安全性、可靠性和经济性,合理的设计至关重要。
以下将详细阐述框架剪力墙结构设计的要点。
一、结构布置1、剪力墙的布置剪力墙应均匀布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间及平面形状变化较大的部位。
这样可以有效地提高结构的抗扭性能和整体稳定性。
同时,剪力墙的长度不宜过长,避免出现单片剪力墙承担过大的水平荷载,导致过早破坏。
2、框架柱的布置框架柱应尽量做到上下贯通,避免在同一楼层出现框架柱截面尺寸和位置的突变。
柱网的布置应满足建筑使用功能的要求,同时要保证结构的受力合理。
3、梁的布置梁的布置应与剪力墙和框架柱协同工作,形成良好的传力体系。
框架梁应尽量避免穿过剪力墙,以免削弱剪力墙的承载能力。
二、抗震设计1、抗震等级的确定根据建筑物所在地区的抗震设防烈度、建筑高度、结构类型等因素,准确确定框架剪力墙结构的抗震等级。
抗震等级的确定直接影响到结构构件的配筋和构造要求。
2、地震作用计算采用合理的计算方法,如底部剪力法、振型分解反应谱法或时程分析法,计算地震作用下结构的内力和位移。
在计算过程中,要考虑扭转效应的影响。
3、抗震构造措施根据抗震等级,对框架柱、剪力墙、框架梁等构件采取相应的抗震构造措施,如加密箍筋、设置约束边缘构件等,以提高结构的延性和耗能能力。
三、荷载取值1、恒载包括结构自重、建筑装修材料重量、固定设备重量等。
在设计过程中,应根据实际情况准确计算恒载的大小。
2、活载按照《建筑结构荷载规范》的规定,合理取值各类活荷载,如楼面活载、屋面活载、风荷载等。
同时,要考虑活载的不利布置对结构内力的影响。
四、结构分析1、模型建立采用合适的结构分析软件,建立准确的框架剪力墙结构计算模型。
在模型中,要正确输入构件的几何尺寸、材料特性、荷载等参数。
2、计算结果分析对结构分析的计算结果进行仔细分析,包括结构的自振周期、位移比、层间位移角、内力分布等。
关于高层建筑框架剪力墙结构设计的论述摘要:本文从框架、剪力墙的受力特点现状进行分析,得出设计计算中的几个问题,高层框剪结构抗震设计的技术要点。
最后进行高层建筑框架剪力墙结构设计的总结。
关键词:高层建筑框架;剪力墙;结构设计中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号:一、框架、剪力墙的受力特点1 框架结构的受力特点框架结构的受力也很有特点,所有的墙体都不能承重,墙体都是在用梁和柱子搭好框架之后加上去的。
柱子才是承重的关键,柱子上方架着横梁,横梁上面铺设楼板。
框架结构的建筑物往往有粗大的柱子,这样才能够能够保证柱子有足够的强度支撑建筑物的重量。
框架结构的这一受力特点导致采用框架结构的建筑物对横向受力的抵抗力不足,尤其是如果遇到地震,楼层间甚至可能出现移动。
2 剪力墙结构的受力特点剪力墙结构是利用钢筋混凝土结构的墙体作为主要承重结构,比如建筑外墙,这些墙体有着抗震,抗侧刚度大,结构的整体性好的特点。
尤其是现浇的钢筋混凝土,负载高,水平荷载大,抵抗水平力的作用明显。
3 框架一剪力墙结构的受力特点框架一剪力墙结构是由梁柱搭建框架,再在部分框架间布置剪力墙,框架间填充加气混凝土轻型墙体,让剪力墙和框架一起承重,增加建筑物的承重能力。
利用框架结构的灵活多变的特点划分建筑空间,利用水平荷载能力强的剪力墙抵抗水平方向的受力。
框架一剪力墙结构把框架和剪力墙的优点结合在一起,相互弥补了对方的弱点。
二、设计计算中的几个问题1 剪力墙的布置原则上,布置剪力墙应该尽量保证对称、均匀、分散。
剪力墙应该沿着房屋的方向,纵横布置,以外墙、电梯、楼梯、拐角剂周边等处为宜。
在分布上尽量满足对称原则,这样的分布可以尽量使建筑物的刚度中心和质量中心接近。
增加抵抗扭转的内力臂,最大化的加强建筑物的整体强度,提高抗扭转能力。
在纵向方向布置的剪力墙应该从地基一直到房顶,保证墙体刚度。
每片剪力墙的尺寸不要太长,最好不超过8m,尽量分散成多片,增加一片剪力墙就等于增加了一个抵抗水平力的结构。
高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析摘要:本文分析了框架—剪力墙结构的受力特点,简单地探讨了高层框架剪力结构抗震设计的技术要点以及框剪结构的抗震设计与计算。
关键词:高层建筑;框架剪力墙结构;抗震设计;技术要点Abstract: this paper analyzes the frame shear wall structure-the mechanical characteristics, simply discusses the aseismic design of high-rise frame shear the key points and the seismic design of structure frame shear and calculated.Keywords: high building; The frame shear wall structure; Seismic design; Technical key points引言随着我国国民经济不断发展,对高层建筑的需求愈来愈大,且高层建筑体型日趋复杂。
城市高层建筑的结构设计大多采用框架一剪力墙结构体系,这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成,框架的梁柱为刚接,框架与剪力墙可为刚接,也可为铰接。
高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起.组成形态各异摩肩接踵的高层建筑,给结构设计增加了一定的难度,而框架一剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点,比较容易满足建筑物的使用要求,而且框架一剪力墙结构体系有较高的承载力,较好的延性和整体性,并且有很强的吸收地震力的能力,从而大大减小了结构本身的侧移,因此在实际工程中得到广泛的应用。
1 概述框架剪力墙结构,俗称框剪结构。
它是在框架结构体系的基础上,增设一定数量的横向和纵向的剪力墙所组成的结构体系。
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,又具有良好的抗侧力性能。
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%。
浅析高层住宅的抗震结构设计随着城市化进程的加速,高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对高层住宅的安全性构成了严重威胁。
因此,抗震结构设计成为高层住宅建设中至关重要的环节。
本文将对高层住宅的抗震结构设计进行简要分析。
一、高层住宅抗震设计的重要性地震具有强大的破坏力,会导致建筑物的倒塌、人员伤亡和财产损失。
高层住宅由于其高度较高、自重较大、结构复杂等特点,在地震中的受力情况更为复杂。
一旦发生地震,如果高层住宅的抗震设计不合理,其后果将不堪设想。
因此,做好高层住宅的抗震结构设计,不仅是保障居民生命财产安全的需要,也是城市可持续发展的重要保障。
二、高层住宅抗震结构设计的基本原则1、整体性原则高层住宅的抗震结构设计应从整体出发,考虑结构的协同工作性能。
结构的各个部分应相互协调,共同抵抗地震作用,避免出现局部薄弱环节。
2、规则性原则建筑的平面和立面布置应规则、对称,质量和刚度分布均匀。
避免出现过大的凹凸、悬挑、收进等不规则形状,以减少地震作用下的扭转效应和应力集中。
3、多道防线原则在抗震结构体系中,应设置多道抗震防线。
例如,框架剪力墙结构中,框架和剪力墙共同工作,当一道防线破坏后,还有其他防线能够继续抵抗地震作用,提高结构的抗震可靠性。
4、强柱弱梁、强剪弱弯原则通过合理的设计,使柱子的抗弯能力大于梁的抗弯能力,梁的抗剪能力大于其抗弯能力。
这样在地震作用下,梁端先出现塑性铰,消耗地震能量,保护柱子不发生破坏,从而保证结构的整体稳定性。
三、高层住宅抗震结构体系的选择1、框架结构框架结构由梁和柱组成框架共同抵抗水平荷载和竖向荷载。
其优点是建筑平面布置灵活,缺点是侧向刚度较小,在地震作用下变形较大,适用于层数较少的高层住宅。
2、剪力墙结构剪力墙结构依靠墙体承受水平荷载和竖向荷载。
其侧向刚度大,在地震作用下变形小,但建筑平面布置不够灵活。
适用于对侧向刚度要求较高的高层住宅。
3、框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,具有较好的抗震性能和建筑适应性,是目前高层住宅中应用较为广泛的结构体系。
抗震设防烈度6、7度地区A级高度剪力墙结构设计要点一、整体规定◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:◇全部落地剪力墙——6度、7度抗震时,分别为140、120m◇部分框支剪力墙——6度、7度抗震时,分别为120、100m◇A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:6度、7度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,应符合上述要求(说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度)◆结构的最大高宽比;◇6和7度抗震时,分别为6、5◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;◇其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0◆平面规则检查,需满足:◇形状:平面长度不宜过长(图1),L/B宜符合表3.4.3的要求;平面突出部分的长度l、l/b宜符合表1的要求;建筑平面不宜采不宜过大、宽度b不宜过小(图1),l/Bmax用角部重叠或细腰形平面布置。
(图2)图1 建筑平面示意图2 角部重叠和细腰形平面示意◇扭转:1、在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑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;《高规》第10章所指的复杂高层建筑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1.4倍。
注:当楼层的最大层间位移角不大于0.4/1000时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松,但不应大于1.6。
2、结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,《高规》第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
◇楼板:1、当楼板平面比较狭长、有较大的凹入或开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响;2、有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;3、在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。
高层建筑结构的减震设计方法高层建筑的设计与施工一直是工程界关注的热点话题。
其中,减震设计是保障高层建筑安全稳定的重要环节。
本文将介绍一些高层建筑结构的减震设计方法,包括刚性框架结构和钢筋混凝土剪力墙结构两种常见的结构类型。
一、刚性框架结构的减震设计方法刚性框架结构是高层建筑中常见的结构形式,其主要由梁柱体系组成。
为了减小地震带来的影响,以下是一些常见的减震设计方法:1. 增加结构刚度在设计阶段,可以通过增加结构刚度来降低结构受地震力影响的程度。
这可以通过增加梁柱截面积、加强连接节点等方式实现。
2. 设计减震核心筒在高层建筑的设计中,增设减震核心筒是一种有效的减震手段。
该核心筒可以通过控制结构的位移和振动来减小地震作用下的结构响应。
在核心筒内,可以采用特殊的减震设备,如减震支座、摩擦阻尼器等。
3. 应用加筋墙海绵体技术加筋墙海绵体技术是一种通过在结构中设置多个轻质加筋墙板并填充阻尼材料,提高结构的能量耗散能力的方法。
这种技术可以有效地减小地震带来的动力响应,使结构更加稳定。
二、钢筋混凝土剪力墙结构的减震设计方法钢筋混凝土剪力墙结构是另一种常见的高层建筑结构形式,其具有较好的刚度和抗震性能。
以下是一些常用的减震设计方法:1. 优化剪力墙结构布置在设计剪力墙结构时,可以通过优化剪力墙的布置来降低结构的地震响应。
合理的墙体布置不仅可以提供足够的刚度和强度,还可以减轻结构的质量。
2. 采用剪力墙柔性连接为了增加结构的韧性和耗能能力,可以采用剪力墙柔性连接的方法。
这种方法可以通过在剪力墙与结构梁柱之间设置连接件,使剪力墙与结构之间产生一定的位移,从而减小地震作用对结构的影响。
3. 结构的时程分析在进行剪力墙结构的减震设计时,需要进行详细的时程分析。
这可以通过数值模拟等方法来模拟地震作用下结构的响应,并评估结构的安全性。
结语高层建筑结构的减震设计是确保建筑安全的重要环节。
本文介绍了刚性框架结构和钢筋混凝土剪力墙结构两种常见的减震设计方法。
高层建筑框架-剪力墙结构的抗震受力分析摘要:高层建筑框架-剪力墙结构是现代建筑领域中的主力结构之一,在抗震设计中,其具有很强的抗震能力和优异的受力特性,其能够减缓建筑物因为地震引起的摇晃,保障建筑物的结构稳定。
在抗震受力分析中,关键在于抗震墙的设置和力学性能,基于此,本文从抗震安全性、受力特征及构造形式等多个角度,对该结构体系的抗震受力特性进行了详细剖析,为相关从业者提供一些参考。
关键词:高层;框架剪力墙;抗震设计;受力分析引言:普通钢结构在一定程度上具有抗震安全性,但是其抗震能力与高层建筑庞大的受力面积相比较则显得相对薄弱。
而框架-剪力墙结构则通过其接受水平荷载的构造设计,能够使大楼整体上承受水平力和瞬变载荷时的抗震性能得到切实的提升,满足了建筑物的安全性要求。
1、高层框架-剪力墙结构抗震受力分析1.1抗震设计基础抗震设计基础是指设计建筑物的抗震性能和抗震能力所依据的基础。
通过地震地质调查等手段,确定建筑所处地区的地震烈度、基础土质状况,以及其他各种地震相关参数。
在此基础上,确定建筑的抗震等级和安全系数,进而制定相应的抗震设计准则。
1.2结构布局设计根据抗震设计基础,合理确定建筑的结构布局和构造形式。
在框架-剪力墙结构中,框架是负责承受横向地震作用的承载系统,设计时需要考虑每个框架层的布置、尺寸和位置,并需要满足抗震等级和安全系数的要求。
剪力墙是作为建筑物的主要纵向抗震承载系统,在结构布局设计中需要考虑剪力墙的位置、大小、厚度和形状等参数。
在结构布局设计中通常采用墙板、楼板、框架柱、斜撑和钢筋混凝土支撑等方式,将各个楼层的结构件连接成一个整体,以增加整个结构的刚度和稳定性。
同时需要考虑建筑物在地震中出现的侧向位移或变形,因此需要增加建筑物的抗侧移能力、具有一定的变形缝和柔性节点,以减少地震造成的损伤和破坏。
1.3框架结构的抗震特性分析框架结构的抗震特性需要考虑框架的刚性、层间的相对位移、楼层的柔性以及节点的承载能力等因素。
抗震设防烈度6、7度地区A级高度剪力墙结构设计要点一、整体规定◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:◇全部落地剪力墙——6度、7度抗震时,分别为140、120m◇部分框支剪力墙——6度、7度抗震时,分别为120、100m◇A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:6度、7度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,应符合上述要求(说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度)◆结构的最大高宽比;◇6和7度抗震时,分别为6、5◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;◇其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0◆平面规则检查,需满足:◇形状:平面长度不宜过长(图1),L/B宜符合表3.4.3的要求;平面突出部分的长度l、l/b宜符合表1的要求;建筑平面不宜采不宜过大、宽度b不宜过小(图1),l/Bmax用角部重叠或细腰形平面布置。
(图2)图1 建筑平面示意图2 角部重叠和细腰形平面示意◇扭转:1、在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑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;《高规》第10章所指的复杂高层建筑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1.4倍。
注:当楼层的最大层间位移角不大于0.4/1000时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松,但不应大于1.6。
2、结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,《高规》第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
◇楼板:1、当楼板平面比较狭长、有较大的凹入或开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响;2、有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;3、在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。