高层框架剪力墙结构的受力特性及抗震设计分析.pdf

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1、2014年11月建材与装饰规划与设计高层框架剪力墙结构的受力特性及抗震设计分析李永考（广东博意建筑设计院有限公司广州分公司）摘要：框架剪力墙结构亦被称为框剪结构，它对竖向布置繁杂或平面、水平荷载较大的高层建筑十分适用。本文即通过分析框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构的受力特征，针对如何提高框架剪力墙结构设计的合理性和经济性问题，论述了高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点，希望有效地提升高层框架剪力墙结构的抗震设计效果。关键词：框架剪力墙；结构抗震；设计中图分类号：TU973+.16文献标识码：B文章编号：1673-0038

2、（2014）45-0011-02引言连接在一起的，在楼板的上部，框架将剪力墙向后拉；在楼板的随着中国城镇化进程的不断推进，大量的农村人口涌向城下部，框架将剪力墙向前推，综合了框架和剪力墙这两种结构的市，城镇人口密度不断增大，导致建筑逐渐朝着高层方向发展，优势，有效地协调了水平的形变，从而达到减小结构性形变的效对建筑的抗震要求也日益提升。而框架-剪力墙结构由于兼备框果，根据框架及剪力墙的变形原理，框架的变形特点与剪力墙相架和剪力墙的特征，不仅具有大的承载力，还能吸收部分地震中反。两者相互作用，共同工作。有利于增强结构的侧向刚度，

3、提高的能量，因而在高层建筑中得到了广泛应用。然而值得注意的一建筑的抗震能力，因而在高层建筑的结构设计中适用性较好。点是，框架剪力墙结构体系作为高层建筑结构主要的结构设计2.2充分考虑框剪结构变形协调的关系体系，其设计质量的好坏直接影响到了建筑物的合理性和经济由于框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同结构组成性。因此，如何将剪力墙与框架结构的形变特征和谐起来，从而的，而框架和剪力墙两种结构的抗侧力是不同的，因此其变形特提高框剪结构的抗震性能是当下建筑行业发展过程中不能忽视点是由该两种不同结构的变形特点所决定。其中，框架剪力墙结的

4、问题。构在水平面的变形可以通过刚度很大的楼板来协调，因此两者1工程概况在水平方向的位移是相同。但是，框架结构在水平力的作用下的变形方式主要为剪切，建筑框架结构的形变，呈现出来的往往是某小区计划建造一座商住综合楼，层高99.2m，为丙类建筑，剪切型的特征，而剪力墙在水平力作用下的变形方式主要是弯其中抗震设防烈度为遇度，基本地震加速度为0.05g，地面粗糙度2曲，其位移曲线所呈现的是悬臂弯曲梁的特征。由于形变特性的为C类，基本风压为0.35kN/m，建筑场地类别为域类，设计地震不同，框架结构的形变位移的增量会随着层高的增加而减慢，

5、即分组为第一组。结构设计中拟定地下1层为地下室，用于车库、变形曲线形式为开口型；而与之相反的是，剪力墙结构的变形增水池和设备间。1、2层用于商业，3耀30层为标准层，为商业住房，量会随着层高的增大而加快，即呈现出来的变形曲线是弯形开中间2层为转换层，为了保证抗震能力，采用框架剪力墙结构体口型。此外，在框架剪力墙结构体系中，由于框架、剪力墙的协同系。其标准层结构平面图如图1所示。受力，在结构的底部框架侧移减小，在结构的上部剪力墙的侧移减小，侧移曲线兼有这两种结构的特点，是弯剪型，见图2。弯剪型变形曲线的层间变形沿建筑高度比较均匀

6、，减小了框架和剪力墙的层间变形。因此框架剪力墙结构侧向位移很小，因而在结构设计的过程中，需要充分考虑整体的变形协调性。图1标准层结构平面图下面就该工程设计对高层框架剪力墙结构的抗震设计进行简要分析。2框架剪力墙的结构特性为了更好的分析框架剪力墙结构在高层建筑中的抗震设计效果，了解框架剪力墙的相关结构特性是必须的。因此，在设计框架剪力墙结构时要充分考虑其结构特性。2.1了解框剪结构的受力特点在框架-剪力墙结构中，框架结构和剪力墙结构是通过楼板图2框架-剪力墙协同工作·11·规划与设计建材与装饰2014年11月3高层框剪结构抗震设

7、计的要点3.2.2采用“弯曲”代替“轴变”的耗能形式在进行高层建筑结构的设计过程中，采用框剪结构能很好的在框架结构中，结构弯曲变形的延性往往相对于轴向变形而提升建筑结构的抗震结构，但是值得注意的一点时，框剪结构的言，效果更加显著。因而，在强烈的地震中，可以采用“弯曲”代替应用仍然存在着许多技术难题，为了更好的发挥框架剪力墙结“轴变”的耗能形式抵消地震能。而实际设计过程中，为了达到这构在结构抗震体系中的优势，设计施工过程中必须充分考虑结一设计目的，可以在框架结构中增加偏交斜撑等赘余构件，利用构体系之间的联系，充分发挥不同结构的优

8、势所在。这些赘余的杆件来实现先行屈服和形变消耗地震能量。另外，值得注意的一点是，在框架结构中增加偏交斜撑等赘余构件还可3.1提高剪力墙的抗震能力以有效的避免地震造成的建筑物的共振效应，这主要是因为当3.1.1合理布置剪力墙的位置及数量这些赘余构件因为形变而失去作用后，能诱发建