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《框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析【摘要】:框架的側(cè)向剛度比剪力墻小很多,而在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻的數(shù)量多少及布局的合理與否對(duì)框架結(jié)構(gòu)的整體剛度造成巨大的影響。為了能夠有效的防止地震災(zāi)害,必須要協(xié)調(diào)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。整體性好,剛度性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系抗震性好,側(cè)向變形小。因此本文在這里主要探討如何針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力、變形特性等特點(diǎn),合理設(shè)計(jì),科學(xué)布置剪力墻,建造出安全穩(wěn)固的框架-結(jié)構(gòu)剪力墻。【關(guān)鍵詞】:框架-剪力墻;抗震原理;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);合理布置中圖分類(lèi)號(hào):TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):一.引言:隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,現(xiàn)代高層建筑正在朝著多功能、綜
2、合應(yīng)用的方向發(fā)展,在設(shè)計(jì)高層建筑的過(guò)程中時(shí),必須要考慮各種各樣的受力結(jié)構(gòu)形式,而在這些形式中,豎向傳力體系是設(shè)計(jì)中要考慮的重中之重。結(jié)構(gòu)傳力體系支撐著建筑結(jié)構(gòu)的空間形態(tài),除此之外,傳力體系的剖面形式也非常簡(jiǎn)明的體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)豎直荷載傳遞的路徑,同樣也影響到建筑物設(shè)計(jì)的使用功能。值得一提的是,在不同的建筑結(jié)構(gòu)中,它的傳力體系也是各不一樣,由此看來(lái)考慮諸多細(xì)節(jié)以及采用正確的計(jì)算方法是設(shè)計(jì)好的框架結(jié)構(gòu)的必要前提。7二、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震原理框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是一種雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。眾所周知,在框架結(jié)構(gòu)中,剪力墻的剛度比框架大,起著大部分的剪力責(zé)任,而框架在承擔(dān)
3、側(cè)向力方面起著相對(duì)較小的作用;如果在遇到強(qiáng)力地震的情況是,剪力墻的連梁往往先承擔(dān)受力,這樣也就使剪力墻的剛度有所降低,相應(yīng)的由剪力墻承受的部分剪力,被逐漸轉(zhuǎn)移到了框架上去。假如所使用的框架具有足夠的抗壓力和抗震性能,那么這兩者所抗壓結(jié)構(gòu)就可以充分發(fā)揮它的抗震作用,這樣即使在遭遇到強(qiáng)烈地震的狀況下仍然能夠起到理想的抗震效果。三、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及分析分析框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),我們必須首先知道是框架和剪力墻結(jié)構(gòu)各自不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。并且這里的框架不同于其他純框架結(jié)構(gòu)中的框架,而剪力墻也不同于其他剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度
4、影響著它的變形曲線形狀和內(nèi)力分配,可以用剛度特征值的大小來(lái)表示。當(dāng)剛度特征值很小時(shí),則剪力墻剛度很大,框架剛度較小,內(nèi)力分配主要以剪力墻為主,整體變形表現(xiàn)為彎曲型,這樣由框架所分配的剪力就很小,剪力墻出現(xiàn)負(fù)剪力不會(huì)很大,二者協(xié)同工作的性能較差,這種結(jié)構(gòu)更像是看做單獨(dú)的剪力墻結(jié)構(gòu),而不能算作雙重抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)。針對(duì)上述這種情況,在我國(guó)高規(guī)中的0.2Q7的調(diào)整,就保證框架成為第二道防線;另外一面來(lái)說(shuō),當(dāng)剛度特征值很大時(shí),則框架的剛度較大,這種情況屬于剪力墻較少的現(xiàn)象,而當(dāng)剪力墻承擔(dān)的傾覆力低于50%的時(shí)侯,為了保證框架的安全,這時(shí)框架結(jié)構(gòu)部分就主要按照純
5、框架結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最理想的情況是盡量避免上述情況的出現(xiàn),即剪力墻的數(shù)量既不過(guò)多,也不過(guò)少最好。四、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、框架結(jié)構(gòu)配置合理7框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的布置原則是遵循均勻、分散、對(duì)稱(chēng)、周邊。分散原則是剪力墻的片數(shù)不可太少,并且每片剪力墻的剛度也不要太大,而剪力墻的連續(xù)尺寸則不應(yīng)太長(zhǎng),這樣使抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量盡量分散,每片剪力墻的彎曲剛度恰好適中,這樣在使用中,既不會(huì)使個(gè)別墻的受力太集中,也不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別剪力墻的局部破壞而影響整體的抗側(cè)力性能,或者因負(fù)擔(dān)過(guò)重而引起過(guò)早損壞。剛度過(guò)大的剪力墻相應(yīng)的壓力也承擔(dān)的要大,也會(huì)增加它的基礎(chǔ)處理難度,同時(shí)我們
6、也必須考慮到如果兩片剪力墻之間相距太遠(yuǎn)的話,樓面剛度的要求大太,就很難滿足要求。周邊原則的要求是為保證剛度中心與平面中心相吻合,必須要考慮建筑物的抵抗扭轉(zhuǎn)能力;剪力墻通常都是布置在周邊對(duì)稱(chēng)的位置,這樣就能增加剪力墻抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂,從而在不增加剪力墻面積的情況下,提高自身的抗扭轉(zhuǎn)能力。剪力墻布置的位置通常應(yīng)該設(shè)置在平面形狀變化處,或者是角隅、端角、凹角部位,能夠有效的加強(qiáng)抗扭轉(zhuǎn)能力,。在城市高層建筑的樓梯間,電梯間,管道井處,樓面開(kāi)洞現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重地削弱樓板的剛度,這樣對(duì)保證框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的的協(xié)同工作產(chǎn)生了不利影響。針對(duì)這種現(xiàn)象,為了強(qiáng)固這些薄弱環(huán)節(jié),
7、就要在工程設(shè)計(jì)中使用鋼筋混凝土剪力墻,如樓梯間,電梯井道處,豎向管道井等會(huì)起到非常好的效果。剪力墻之間的間距,對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2—4為宜,對(duì)裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1—2.5為宜,原則上是建筑物高度越高,取值愈小。2、控制軸壓比某工程在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí),業(yè)主提出當(dāng)?shù)鼗炷翑嚢枵緹o(wú)法保證C40以上混凝土施工質(zhì)量,混凝土最高強(qiáng)度等級(jí)為C40。根據(jù)規(guī)范,一級(jí)框架剪力墻結(jié)構(gòu)框架柱軸壓比為0.75,若按框架柱軸壓比為0.75設(shè)計(jì),框架柱的截面面積很大,影響建筑平面布局。故框架柱采取規(guī)范提出的構(gòu)造措施提高柱軸壓比限值至0.90設(shè)計(jì)。底部加強(qiáng)區(qū)剪
8、力墻厚度為350mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,能夠滿足設(shè)計(jì)要求。由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)低,在一些高層建筑結(jié)構(gòu)的底