公共建筑框剪结构设计浅析

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1、建材世界2010年第3l卷第5期公共建筑框剪结构设计浅析张丽(中诚建筑设计有限公司，上海200061)摘要：文章阐述了高层公共建筑采用框剪结构的好处，同时结合了工程实例，分析了采用框架剪力墙结构的合理性。关键词：框架剪力墙结构；结构设计；水平荷裁DesignofPublicBuildingsFrame-shearWallStructu}eAnaIysisz】洲GLI(ZhollgcI姗g觚Ktect啪ID铭遮nco，Ltd，Sllangllai200061，CK眦)Abstract：Thi8paperd的晡beslligh_ri鸵publicbuildings

2、withthebenefi协offrame-sh∞nⅣaUstructure，aIldit伽biIled诵ththeeIlgh嘲inge髓mplewhicha11alyz岱theratiomlityofstructtlre诵ththeu鸵offmmeshearwaUStructure．Keyw盯ds：frameshe盯、张UstrIlcture；咖tIlrald髂ign；latemlbDadS现在越来越多的公共建筑越建越高，而且因为使用功能的不确定。所以基本上都做成大空间，若采用框架结构，水平位移太大，而采用剪力墙结构，又使得使用空间太零散。不能很好的满足各种

3、使用功能，故采取两者的综合体框架剪力墙结构，为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性。框架一剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构2种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式。1框剪结构概述1)框架一剪力墙结构此种结构也称框剪结构，它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为在下部楼层剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力；上部楼层则相反，剪力

4、墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形。框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力．而承受负剪力，所以，上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力。2)框剪结构的优越性及注意事项框剪结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点，适用于大于11层的小高层住宅，既有灵活的空间格局，又有抵抗水平荷载的能力。造价仅高于框架结构，又比剪力墙结构经济。但同时，框剪结构中的框架往往只承受并传递竖向荷载，而水平荷载及地震作用主要由剪力

5、墙承担，故结构设计中应当注重结构布置中的框架和剪力墙的布置比例及剪力墙的布置位置，使得结构达到最合理状态。2工程实例1)工程概况432010年第31卷第5期芒—墨—吕壁—善—≤鲻⋯一⋯擤一一L一-J-J一斗4_@3)设计计算结果(1)倾覆弯矩。框剪结构体系的受力特点：框剪结构，是由框架和剪力墙2种不同的抗侧力结构组成的均匀受力体系，框架和剪力之墙间的协调工作，使房屋各层变形趋于均匀。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)第8．1．3条规定，框剪结构中框架柱地震倾覆力矩百分比大于50％，框架部分的抗震等级应按框架结构采用。说明了框剪结构体系中剪力墙

6、承受主要水平荷载，而框架则以担负竖向荷载为主。若框架部分承受了大于50％的倾覆力矩，证明剪力墙布置的数量太少，不能起到作用，这样的结构形式就相当于纯框架结构。本工程的倾覆弯矩比建见表1。表l方向X方向y方向柱倾覆力矩82103．769190．5墙倾覆力矩169059．7185756．7柱倾覆力矩比／％32．6927．14框架部分承受的倾覆力矩均小于50％，证明剪力墙布置的数量比较合理，达到了框架和剪力墙共同作用的特点。(2)周期、地震力与振型输出文件，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)中第4．3．5条要求的“结构扭转为主的第一自振周期Tt

7、与平动为主的第一自振周期T1之比，A类高度高层建筑不应大于O．9”在设计中，扭转为主的第1自振周期(振型3)1．0920，平动为主的第1自振周期(振型1)1．3935。二者之比为0．7836，满足要求。(3)根据抗震规范5．2．5条要求的z方向和y方向楼层最小剪重比为1．60％，本工程数据中，各层X方向的作用力(CQC)，第1层的剪重比最小，为4．10％，有效质量系数：99．50％，满足要求。各层y方向的作用力(OQC)，第1层的剪重比最小，为4．14％，，方向的有效质量系数：99．91％，满足要求。(4)位移文件。抗震设计是根据抗震设防3个水准的要求，采用二

8、阶段设计方法来实现的。要求在多遇地震作