框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

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1、框架-剪力墙结构中剪力墙的设计-结构综合资料框架-剪力墙结构中剪力墙的设计摘要：本文探讨了框剪结构中剪力墙的厚度、数量及长度的确定，从剪力墙的平面、竖面阐述了剪力墙的布置，结合建筑使用要求，确定剪力墙的数量和布置方式是在框架剪力墙结构设计中最重要的。　　关键词：框架剪力墙布置　　0引言　　建筑技术需要随工业化、城市化的日益发展而发展，高层建筑越来越成为建筑形式的首选，因为高层建筑具有节约用地、节省投资等方面的优势。高层建筑结构体系根据抗侧力体系的不同可分为：剪力墙结构、框架结构、框架―剪力墙结构、筒中筒结构和多筒

2、结构体系。　　我所参与设计的东北电网电力调度交易中心大楼，采用的是型钢混凝土框架-剪力墙结构，此设计获得了省优秀设计一等奖。下面结合设计经验，就框剪结构中剪力墙的设计加以探讨。　　1确定剪力墙的厚度　　框剪结构体系中，边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为：①一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm，同时不宜小于层高的1/16；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/12；②其他情况不应小于160mm，且不宜小于层高的1/20；无端柱或翼墙时

3、，不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍，宜取与墙厚度相同的宽度。结构安全和经济合理等特点是一个合理的剪力墙厚度应具有的。　　2框架―剪力墙计算方法　　在水平荷载作用下的框架―剪力墙体系，由框架和剪力墙共同承受外荷载，这种解析方法是基于连续化思想来计算框架―剪力墙。换言之，通过刚性链杆，即刚性楼盖的作用将框架和剪力墙连在一起。相互作用的集中力Pft会在链杆切断后，在楼层标高处剪力墙与框架间产生。计算时将集中力Pft简化为连续的分布力Pf，以便于计算。与这相对应，框架变形与剪力墙相同的变形连

4、续条件，在每一楼层标高处，简化为框架变形与剪力墙相同的变形连续条件，在沿整个建筑高度范围内。位移y与荷载P(x)之间对普通梁关系如下：EI■=P（x）　　对剪力墙来说，承受外荷载与框架弹性反力的一个弹性地基梁，可视其为上端自由下端固定。除承受分布荷载p(x)，同时承受分布反力Pf，因引，在位移与反力Pf、荷载P(x)之间微分关系如下式所示：EI■=P（x）-Pf　　解微分方程求出剪力墙，也就是求出了框架的位移曲线y(x)，然后再利用下面所示的微分关系，求出剪力墙的荷载和内力：弯矩：EI■=M　　剪力：EI■=V　

5、　均布荷载：EI■=p　　可由位移曲线y(x)，再来求出框架所受的荷载和剪力即：荷载：■=CF■μ-pr剪力：VF=CF?兹=CF■　　可由D值法或反弯点法求得，式中的CF，它为框架的剪切刚度，可用下列规范中的等效公在式考虑柱轴向变形来加以求得。　　CFo=■　　3剪力墙的数量和长度的确定　　结构在地震作用下的周期、层间位移角等等计算信息，相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制，应当引起足够的注意，对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式：L=A/h可

6、以看出，在确定了剪力墙的厚度和面积之后，剪力墙的长度通过计算就可以知道了。为了避免剪力墙的脆性的剪切破坏，要求剪力墙应具有延性，细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体，此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，此时便可以满足此要求。因此，每个墙段高宽比大于2，也就是我们设计时应达到的要求，如果因为墙的长度很长无法满足高跨比的要求时，开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁，最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接，这样一来，近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外，位于连梁两端的剪力墙一般较长

7、，这样，连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大，吸收水平地震力能力较强。此时，连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限，洞口在这时应可以考虑开得大一些。从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应的减小，由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小，那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。　　4剪力墙的布置　　4.1剪力墙布置原则。①平面形状凹凸较大时，剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。②在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。③纵横剪力墙一般以L形、T形和槽

8、形等形式组成。④剪力墙总高度与长度之比宜大于2，而不宜太长。⑤剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置，纵向剪力墙不宜布置在端部，而应布置在中部。　　4.2剪力墙的设置位置。剪力墙对于L形、矩形、T形、口形等平面布置，应沿纵横两个方向。而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。分散、均匀、对称、周边布置的原则应用在每个方向的剪力墙布置上。　　①分散。地震力分散作用于刚度大致