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1、部分框支剪力墙高层住宅楼结构设计实践探讨 摘要：当今社会一个典型的特点就是建筑越来越高，高层住宅建筑在我国越来越得到了广泛的应用。面对这种情况积极的探索各种结构体系在其中的应用有着很强的实际意义。本文是笔者结合多年工作经验以及工程案例，着重对框支剪力墙结构高层住宅建筑抗震设计及软件应用情况进行简要介绍。以供参考。 关键词：框支剪力墙；侧向刚度；结构分析；抗震构造 中图分类号：TU352文献标识码：A文章编号： 引言 部分框支剪力墙结构是由落地剪力墙或剪力墙筒体和框支柱组成的协同工作结构体系。这类结构类型由于底部几层有较大的空间，能适用于各种建筑的使用功能要求。因此，广泛应用于底
2、层为商店、餐厅、车库、机房，上部为住宅、公寓、饭店、综合楼等高层建筑。但是，这种结构在受力上也有明显的缺点：传力不直接，结构竖向刚度变化很大，甚至是突变，地震作用下易形成结构薄弱层，加上构造复杂，给结构设计带来较大难度。为了满足建筑功能的要求，结构必须设置转换层进行结构转换，底部大空间框支剪力墙结构可以在建筑物下部形成一层或多层的大空间，通过结构转换层，用框架柱代替剪力墙以满足建筑功能的要求。文章结合实际工程，具体的探讨此类建筑结构的抗震设计。 1工程概况 某工程项目总建筑面积1..4925万平方米。一层地下室面积3465平方米，地上一幢26层住宅,面积万平方米，总高。地下室一层,高
3、;地上一层为商铺和居民活动空间,高m;二层为架空绿化层,高,三层及以上至屋顶层均为住宅，高为。该地区的基本风压/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0.10g,结构的阻尼比为，水平地震影响系数最大值为，罕遇地震影响系数最大值为，地面粗糙度为C类。剪力墙底部加强部位抗震等级为一级，其余部位为二级，框支框架抗震等级为一级，框架抗震等级为二级,。地下室主楼相关范围外抗震等级为三级。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结构计算分析 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
4、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。因此在进行整体结构分析时，转换层楼板采用弹性膜单元模拟计算。 2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定 工程以±板作为嵌固端，既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板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-XX(以下简称《抗规》)第条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时，结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的倍。故本工程地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙
5、，在应力集中的楼层,将楼板厚度加大，转换层楼板取180mm，与其相邻的层也适当加厚至150mm。 考虑抗震需要,施工图阶段时转换层楼板采用C40混凝土，更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到%，以进一步提高转换层楼板和框支大梁共同作用的能力。考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍，宽度较宽，对边转换梁，板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。 2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计 框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域，这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确，减少转换板的内力，同时，上下抗侧力结构对齐，对于
6、抵抗水平地震荷载作用，改善转换板的复杂受力情况也是大有益处的。框支柱作为框支剪力墙结构体系中重要的构件，它的安全度直接决定了整栋建筑的抗震潜力，因而框支柱的延性和承载力成为设计的关键。框支柱应在计算的基础上，通过概念设计和抗震措施(构造措施)进行设计。框支柱的抗震等级定为一级,为了增加其延性，轴压比不超过，其最小配箍特征值比一级增加采用，且箍筋体积配箍率不小于％。框支层剪力墙轴压比控制在以内，以保证剪力墙有足够的延性。抗震设计时，剪力墙的底部加强部位包括底部塑性铰范围及其上部的一定范围，其目的是在此范围内采取增加边缘构件箍筋和墙体横向钢筋等必要的抗震加强措施,避免脆性的剪切破坏,改善整个
7、结构的抗震性能。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-XX(以下简称《高规》)第7.1.4条规定:剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10。为了保证底部加强部位处剪力墙的平面外刚度和稳定性,《抗规》及《高规》分别规定了剪力墙底部加强部位墙厚的取值。其中，考虑到高层建筑结构的重要性，《高规》对墙厚的取值更加严格。针对本工程结构的特点，设计中有以下两点特别之处： (1)一般情况下,高
