框架—开缝组合钢板墙结构的抗震设计研究

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1、框架—开缝组合钢板墙结构的抗震设计研究魏勃（中国民航机场建设集团公司北京100621）【】框架—开缝组合钢板墙结构能够用比较高的抗侧刚度和较高的承载能力，以及有力的延性和耗能性，来加强建筑体的抗震能力，这种方法也广泛的被应用在实际建筑工作中。本文主要探讨了框架—开缝组合钢板墙结构特点和设计方法，对于建筑防震事业起到了积极的作用。【关键词】开缝钢板；防震；抗侧刚度；钢板剪力墙1.框架—开缝组合钢板墙的结构特点随着社会经济的不断发展和腾飞，高层的建筑体矗立在世界的每个角落，施工对抗震性能要求也非常高。框

2、架--开缝组合钢板墙已经被建筑行业广泛应用，并取得了良好的抗震效果。建筑在大连的330米高的国贸大厦，坐落在北京的新保利大楼高100米，北京155米高的财富中心，都应用了这种建筑结构。日本的房屋抗震性能比较高，也是因为他们很好的应用了开缝组合钢板墙。钢建筑框架结构中填入钢板墙可以提高建筑的抗侧刚度，增强在比较严重的地震作用下的耗能能力。开缝钢板墙的设计思路是要在钢板上设立一些平行排列的竖立的缝隙，通过这些缝隙间间板带的变形和弯曲，来加强钢板墙的伸缩变形能力。框架—钢板墙结构，就是指在框架结构中建筑一

3、些剪力墙，这样，空间使用起来就比较灵活，满足不同的格局需求。这种结构的受力很有特点：由于框架和剪力墙具有不同的抗力形式，形成了共同的新的受力形式。框架—开缝组合钢板墙的变形特点是成反S形状的弯剪形曲线，框架的下部位移迅速增长，而上部则增长缓慢，剪力强则是相反的状态。侧位移小的钢板墙对框架有帮助，能将框架拉向左边，使剪力强和框架两者之间的内力分区趋于合理。2.框架—开缝组合钢板墙的设计原则框架—开缝组合钢板墙的设计首先要满足框架及开缝组合钢板的各自相关设计原则，还应该满足以下特殊原则：①框架—开缝组合

4、钢板墙结构中的剪力强设计应该按对称、均匀、周边、分散的要求进行施工。这样能保证施工的稳固、美观、结实、耐用。剪力墙应该对称的分布在建筑物的周围，例如楼道电梯井。分布在平面形状弯曲及负载过大的位置。在夹缝、伸缩缝、抗震缝隙、升降缝隙两侧不能同时建立剪力墙。平面凸凹幅度过大时，可以在这样的部位周边地带建筑剪力墙。如果需要纵、横向进行设置时，应采用壁挂框架来增强抗侧力，纵、横向水平力的位移应该相当接近。壁挂框架的震级是按照剪力墙的震级确定的。单片钢板墙的刚度应该相对接近，长度大的布置在洞口及房梁筑成双肢墙

5、及多肢墙体，墙肢不应大于8米。各段钢板墙的剪力不能超过结构总剪力的40%。纵向钢板墙应设立在单元结构的中部。建筑纵向长度比较长的时候，不能再两端集中布置。同时我们应该提高建筑保温水平，减少温度变化对于建造产生的缺陷。建造楼梯井时，最好在洞口建立钢板墙，尽力和就近的抗侧力结构吻合，不能在单片抗侧力结构的中部布置楼梯井等开洞建筑。钢板墙之间的距离不能太大，能够满足刚度要求即可，不然就要考虑平面变形因素的影响。②框架—开缝组合钢板墙结构要布置成双向抗侧力结构，不能在主体结构间设计铰接。考虑抗震需要时，在两

6、个主要轴线方向上设置剪力墙。柱与房梁同剪力墙的中位线要重合，柱与梁中位线的偏心距不能超过柱宽度的25%。③在矩形平面有较长建筑时，横向钢板墙延长向距离要满足4-18的标准，在楼盖开洞时，钢板墙的距离要缩短。还要注意在两尽端不能集中布置钢板墙。④框架—开缝组合钢板墙中的剪力墙应布置成周围有梁柱或者暗柱的有边框的钢板墙。以T、L和口形连接纵横向钢板墙，为的是增加钢板墙的抗侧刚度及抗扭力。⑤框架—开缝组合钢板墙和建筑体的高度相仿，沿主体墙方向的钢板墙应越来越薄，防止刚度发生变化。当特殊情况钢板墙不能贯通建

7、筑物时，楼层间的刚度则要减少很多，但不能超过30%，同时加强建造。3.框架—开缝组合钢板墙的设计方法3.1做好工程概况和常规计算工程概况计算是在了解了框架—开缝组合钢板墙结构，地上高度、总高度、防震等级、结构变形度、墙体损伤度以及属于几类场地等参数的基础上，根据该结构的平面结构特点、结构变形趋势和墙体损伤程度做出工程方案。不能盲目着手，应仔细的测量、验证各项参数后做出准确的判断，再进行施工。3.2提高框架—开缝组合钢板墙抗震能力的方法钢板墙要被建造成四个周边有梁柱的框墙。无论是明框还是暗框，都能阻止

8、裂缝的扩大，还要在墙板遭到破坏后做承重构件来替代原有板墙。为了承担墙体意外对梁柱的附加剪力，边框要具有斜面承重力。此外，还有控制单、双肢墙的高宽比率。如有必要，我们可以设置结构洞口及竖缝，让单肢墙变成多肢墙。这样可以防止裂缝或凹凸部位在竖缝或洞口出现，也无形中形成了一个耗能机构。3.3提高整体结构的抗震指数要提高整体结构的抗震能力，就要实行机构调控，在结构位置设立一些人工的塑性铰，对它们出现的区域，进行塑性监控，形成最佳能耗机构。要提高整体结构的抗震能力，还要让结构的