土木工程抗震设计8

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1、5.45.4框架－抗震墙结构的抗震计算与构造要求框架－抗震墙结构的抗震计算与构造要求一、框架－剪力墙结构的受力特点一、框架－剪力墙结构的受力特点框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙两类抗侧力单元组成，这两类抗侧力单元的变形和受力特点不同。剪力墙的变形以弯曲型为主，框架的变形以剪切型为主。在框-剪结构中，框架和剪力墙由楼盖连接起来而共同变形。　剪力墙负担大部分水平力；另外，框架和剪力墙分担水平力的比例，房屋上部、下部是变化的。在房屋下部，由于剪力墙变形增大，框架变形减小，使得下部剪力墙担负更多剪力，而框架下部担负的剪力较少。在上部，情况恰好相反，

2、剪力墙担负外载减小，而框架担负剪力增大。这样，就使框架上部和下部所受剪力均匀化。从协同变形曲线可以看出，框架结构的层间变形在下部小于纯框架，在上部小于纯剪力墙，因此各层的层间变形也将趋于均匀化。二、抗震墙的抗震性能二、抗震墙的抗震性能钢筋混凝土房屋建筑结构中，除框架结构外，其他结构体系都有剪力墙。剪力墙刚度大，容易满足风或小震作用下层间位移角的限值及风作用下的舒适度的要求；承载能力大；合理设计的剪力墙具有良好的延性和耗能能力；与框架一起抗侧力时，可以适当降低框架的抗震要求。剪力墙是钢筋混凝土房屋的主要抗侧力结构单元。（一）剪力墙的类型剪力墙

3、分类(a)整体墙；(b)联肢墙；(c)不规则开洞墙(1)整体墙凡墙上门窗洞口开孔面积不超过墙面面积的16％，且孔洞间净距及孔洞至墙边净距大于孔洞长边时，可以忽略洞口的影响。假设截面上应力为直线分布，按整体悬臂墙计算(静定结构)这类墙的内力及位移，称为整体墙计算方法。（2）联肢墙当洞口较大，且排列整齐，可划分墙肢和连梁，则称为联肢墙。联肢墙是超静定结构，其近似计算方法很多，例如小开口剪力墙计算方法、连续化方法、带刚域框架方法等。（3）不规则开洞剪力墙当洞口较大，而排列不规则。这种墙不能简化成杆件体系进行计算，如果要较精确的知道其应力分布，只能

4、采用平面有限元方法。（二）剪力墙的平面布置在平面上剪力墙应双向或多向布置，宜对直拉通。剪力墙结构中布置剪力墙时，还应注意以下4点具体要求：（1）剪力墙宜沿建筑主轴线方向布置，墙肢截面宜简单、规则。如采用矩形、L形、T形平面时，沿两个正交的主轴方向双向布置；三角形及Y形平面可沿三个主轴方向布置；正多边形、圆形和弧形平面，则可沿径向及环向布置。（2）不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构(短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙)。短肢剪力墙较多时应布置筒体(或一般剪力墙)，形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结

5、构，并应符合《高层规程》中更加具体的要求。（3）较长的剪力墙宜开设洞口，将其划分为长度较为均匀的墙段，墙段宜采用弱连梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2。（4）剪力墙墙肢截面高度不宜大于8m。（三）剪力墙的竖向布置在进行剪力墙结构竖向布置时，剪力墙应尽量做到上下连续，不使结构刚度发生突变；并应控制剪力墙平面外的弯矩，防止剪力墙在平面外失稳。具体布置时尚应注意6点：（1）剪力墙应在整个建筑竖向连续，上应到顶，下要到底，中间楼层不要中断。剪力墙不连续会使结构刚度突变，对抗震不利。（2）剪力墙的洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确

6、的墙肢和连梁，宜避免墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。剪力墙相邻洞口之间以及洞口与墙边缘之间要避免小墙肢。抗震设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部和加强部位不宜采用错洞墙；一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。剪力墙洞口小墙肢（3）顶层取消部分剪力墙而设置大房间时，其余的剪力墙应在构造上予以加强；底层取消部分剪力墙时，应设置转换楼层，并按专门规定进行结构设计。（4）为避免刚度突变，剪力墙的厚度应按阶段变化，每次厚度减少宜为50~100mm，使剪力墙刚度均匀连续改变。厚度改变和混凝土强度等级的改变宜错开楼层。（5）为减少上下剪力墙结

7、构的偏心，—般情况下厚度宜两侧同时内收。外墙为保持外墙面平整，可以只在内侧单面内收；电梯井因安装要求，可以只在外侧单面内收。(6)当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采用以下措施中的一个措施，减小梁端部弯矩对墙的不利影响。a.沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩；b.当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时，宜在墙与梁处设置扶壁柱，扶壁柱宜按计算确定截面及配筋；c.当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋；d.必要时，剪力墙内可设置型钢。（四）剪力墙的适用范围剪力墙结构中的剪力墙间距一般为3

8、～8m，适用于开间尺寸不大的高层宾馆、住宅和公寓等建筑。表1和表2分别是A级和B级高度的钢筋混凝土剪力墙结构的最大适用高度；表3和表4分别是A级和B级高度的钢筋混凝土剪力墙结构的