框支剪力墙结构的设计与研究

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1、2015年6月建材与装饰规划与设计框支剪力墙结构的设计与研究柳鑫（贵州省城乡规划设计研究院贵州贵阳550001）摘要：近些年，框支剪力墙结构被广泛用于建筑项目中，如：酒店、餐厅、车库、机房。但是，框支剪力墙也有明显的缺点，例如：向下传力不直接、结构侧向刚度变化比较大以及地震作用导致构件应力集中。本文即针对框支剪力墙结构的设计进行了具体的探讨。关键词：框支剪力墙结构；设计；工程概况中图分类号：TU398.2文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）24-0019-03引言换层的整体性。如图1即为结构整体模型。自20世纪80年代以来

2、，我国建筑行业发展势头不容小觑，体型复杂、功能多样的综合性建筑愈加多见。由于建筑功能的需要，框支剪力墙结构在高层建筑结构中大量应用。框支剪力墙结构上部作为住宅、写字楼，下部用作商业设施具有优越的使用功能，但这种结构形式一般底部刚度较小，容易形成薄弱层，对结构抗震不利，因此加强框支剪力墙结构设计具有重要意义。1工程概况本工程为某高层框支剪力墙结构建筑，其分为A塔和B塔两栋塔楼，塔楼间利用防震缝分开，其均为半地下室1层，地上图1结构整体模型12层的高层独栋塔楼，总高度为43.5m。以A塔为例，半地下室3.2结构整体弹性分析层高为5.1m，首层层

3、高为6.0m，二层层高为4.1m，其余层高为在MIDAS分析程序中，梁和框支柱（框架柱）采用梁单元，板3.6m。转换层位于二层楼面。采用板单元，剪力墙采用墙单元。本工程采用SATWE和MIDAS2结构设计参数程序进行多遇地震作用下的整体内力和位移计算，结构计算的嵌本工程的设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二固端在基础面，分析结果见表2。级。抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为遇度，设计地震基本表2SATWE和MIDAS分析结果对比加速度为0.1G，设计地震分组为第一组。建筑场地类别为域类。计算程序SATWE（阵型数15）MIDAS（阵

4、型数15）计算方向X向Y向X向Y向基本风压按50年重现期的风压值W越0.30kN/m2，地面粗糙度类0周T11.1558（X向平动）1.0960（X向平动）别为A类。抗震等级详见表1。期T20.8195（Y向平动）0.8023（Y向平动）表1结构构件的抗震等级（s）T30.6794（扭转）0.6965（扭转）结构部位框架框支框架非加强部位加强部位剪Tt/T10.5880.612剪力墙力墙总质量W（0t）30351.13531005.797抗震等级一级二级一级二级一级4层楼面耀屋基础顶耀2层4层楼面耀屋基础顶耀4层基底总剪力Q（0kN）151

5、59.5918558.4713202.0618984.50位置基础顶耀4层楼面面楼面面楼面剪重比匝0/W04.99豫6.11豫4.34豫6.24豫地基底总弯矩M（0kN·m）529574.8648309.1461192.01648357.4283框支剪力墙结构设计震有效质量系数95.46豫94.47豫94.01豫93.88豫作3.1结构布置用最大层位移1.03（5层）1.23（12层）1.025（6层）1.294（11层）/平均层位移本工程A塔高度为43.5m，半地下室，地面以上12层。塔楼最大层间位移1.07（12层）1.25（7层）1.

6、049（12层）1.257（7层）标准层层高为3.6m，屋面构架层高2.9m，框支层层高为6.0m，半/平均层间位移最大层间位移角1/1131（5层）1/1413（8层）1/1179（5层）1/1512（7层）地下室层高为5.1m。采用部分框支剪力墙结构体系，根据建筑使用功能的要求，在二层做转换层。剪力墙截面沿高度变化，厚度3.3弹性时程分析为200耀700mm；框支柱截面为1200mm伊1200mm；转换梁截面为按规范要求，遇度抗震设防的带转换层高层建筑结构应采用1200mm伊2200mm、1200mm伊2000mm、1000mm伊220

7、0mm、800mm伊弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。本文采用SATWE2000mm、800mm伊1800mm。竖向构件混凝土强度等级为C30耀程序进行多遇地震下的弹性动力时程分析。按地震波三要素（频C50；梁、板混凝土强度等级为C30、C40、C50。楼盖采用现浇钢筋谱特性、有效峰值和持续时间），SATWE选取域类场地上两组实混凝土梁板式结构，塔楼标准层的板厚为100mm、120mm。将与际地震记录天然波1（TH2TG035）和天然波2（TH4TG035）和一组转换层相邻楼层的楼板加强，首层板厚为180mm，二层（转换层）人工波（R

8、H1TG035）进行弹性时程分析。图2和图3分别是弹性板厚为180mm，三层板厚为120mm，有利于传递水平力及提高转时程分析得到的层间位移角和楼层剪力图。反应谱与时程分析·19