浅谈壁式框架剪力墙结构

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1、浅谈壁式框架剪力墙结构　　随着我国经济的高速发展，剪力墙结构体系在高层建筑中受到广泛的应用，尤其是在高层住宅建筑中。当今社会的发展和人们生活水平的不断提高，那么人们对高层建筑设计的要求也越来越高，具有通风、采光性能表现良好、平面布置比较紧凑、经济实惠的短肢剪力墙结构形式得到广泛的应用。但是“”汶川大地震后，很多专家到现场观察研究后，发现7级以下设防全部倒塌，有的成粉碎性破坏，因此专家们提出了新型抗震节能建筑结构—壁式框架空心剪力墙结构体系。壁式框架空心剪力墙结构体系结构自重轻、节约用材，并可以减少地震作用且发生的是弯曲破坏，避

2、免了脆性破坏。　　由于短肢剪力墙和壁式框架剪力墙结构体系是近几年才发展起来的，那么对其没有明确的定义，在这里结合相关的一些资料对壁式框架的定义做简单的说明。在剪力墙结构中如果连梁的刚度强而墙肢的强度比较弱，则梁对墙肢的约束作用强，水平荷载作用下，墙肢在与连梁的连接处转角很小，墙肢的变形表现为每层之间的双曲率弯曲，各层墙肢都有反弯点，结构的总体侧移表现为剪切型。事实上，这种结构的受力特性已接近框架，由于其梁与墙肢交接处的刚域较普通　　框架大，故称之为壁式框架[1]。通过实验研究和理论分析也可用计算剪力墙的宽厚比的大小来区分剪力墙

3、的类型，当宽厚比大于8时为普通剪力墙，当宽厚比在5～8之间时为短肢剪力墙，当宽厚比在2～5时为壁式框架剪力墙。　　汶川大地震后许多专家经过大量的实验研究和理论分析提出了四种新型的抗震结构体系：复合墙结构体系、砼与钢混结构体系、约束砼结构体系、壁式框架结构体系。现在的多层、小高层住宅大多用钢筋混凝土剪力墙结构体系，但是这种结构体系存在的问题是结构的刚度大从而导致结构的自重大，因此结构受的地震相应增大，部分墙体很容易发生脆性破坏，特别是外墙的窗间强，而壁式框架结构体系可以减少地震作用，发生弯曲破坏，避免了脆性破坏。下面我们来看一下

4、壁式框架剪力墙结构体系的主要特点和优点：　　(1)壁柱的剪跨比大于2，宽厚比为2～5。根据国内外的相关资料研究，壁式框架为弯曲破坏，是延性破坏。　　(2)本身的刚度和自重小，相应的地震作用减小。　　(3)壁式框架受力明确可以做到梁铰机构，延性耗能较多，从而地震作用较小。　　(4)在房间内的角点也不露柱角，增大了房间的空间利用率。　　(5)与异形柱结构体系的比较，壁柱的滞回曲线是对称的而异形柱有时不对称，说明其受力性能良好。　　壁式框架剪力墙结构体系具有以上特点和优点，因此更适合现在的小高层住宅楼，不但有利于抗震，而且又经济美观

5、。　　四、壁式框架的内力和位移计算方法　　在壁式框架结构中因连梁的刚度比较大，因此可以把带洞口的剪力墙简化为带刚域框架计算简图进行内力及位移分析，目前主要有以下两种计算方法：　　(1)用杆件有限元矩阵位移法可考虑杆件的变曲变形、剪切变形、及轴向变形[2]。　　(2)修正的D值法，沿用D值法不考虑柱轴向变形的基本假定，梁柱的剪切变形可以通过修正杆件刚度考虑进去[2]。　　现在最常用的就是修正的D值法，这是一种比较方便且简单的计算方法，计算时不考虑柱的轴向变形，适合用于手算。而杆件有限元矩阵位移法计算时考虑杆件的剪切和轴向变形，用

6、带刚域杆件的单元刚度的框架程序计算，是一种常用、方便、又相对准确的计算方法。　　由于壁式框架剪力墙结构体系是近几年才在我国发展应用，本文只是对其定义、特点和计算方法做了简单的介绍，那么对其计算模型、适用高度以及构造措施还需要我们今后做出大量的研究来供其参考，从而使这种新型的体系在我国得到广泛的应用。当安全、适用、美观、和经济之间有矛盾时我们应该以安全为主，比如不宜降低抗震安全等级的情况下，并且要满足室内墙角不露柱角的情况下我们就可以采用壁式框架剪力墙结构体系，并能达到抗震的要求。　　[1]黄东升.剪力墙结构的分析与设计[M].

7、北京：中国水利水电出版社，XX，24，　　[2]霍达.高层建筑结构设计[M].北京：高等教育出版社，XX,107.