平面L形框剪结构剪力墙布置方案.pdf

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1、第28卷第3期土木工程与管理学报V01．28No．32011年9月JournalofCivilEngineeringandManagementSep．2011平面L形框剪结构剪力墙布置方案凯里，张耀庭(华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074)摘要：建筑平面为L形的结构，由于其几何形状的不对称性，其剪力墙的合理布置一直是工程设计中的难点，在高烈度区更是如此。本文以平面L形框架一剪力墙结构为研究对象，通过分析软件PKPM和ETABS对所设计的结构进行建模及分析，讨论剪力墙的位置、数量和长度等对结构抗震性能的影响。计算结果表明：综合考虑剪力墙对结构扭转效应和剪力墙自身内力的控制，是进行

2、平面L型框架。剪力墙结构剪力墙布置的先决条件，对结构设计具有重要意义。关键词：平面L形；框架一剪力墙；水平地震；扭转；剪力墙内力中图分类号：TU311．3文献标识码：A文章编号：2095-0985(2011)03-0138-05平面L形结构由于其几何形状的不对称性，能够提高整体结构的抗扭刚度，从而减小周期比。给剪力墙的布置带来了难度。一个具有良好抗震当周期比不满足规范要求时，将剪力墙调整至建性能的设计方案，不仅要控制好水平地震作用下筑物的周边，是首选的控制方法]。同时，剪力的扭转效应，也要使结构构件的内力在其承载力墙由于扭转而产生的剪力也会在一定程度上减范围以内。对于高烈度地震区的L形建筑，剪

3、力小，有利于结构的受力。墙的合理布置具有更大的难度，引起了工程界的在控制平面L形结构的偏心距方面，设计中普遍关注与讨论_l0j。我国的“高规”l3中对周期应该尽量弱化由于几何不对称所带来的影响，而比和位移比均有明确的限制，从而对扭转反应的不是强化。进行剪力墙初步布置后，计算出刚心控制有着明确的要求，同时，剪力墙自身在水平地和质心的具体位置，以质心作为参考中心进行剪震作用下的受力，也是十分值得关注的。然而，在力墙的布置。当剪力墙的位置不能做到对称分布实际工程中，如何进行剪力墙的合理布置，尚存在时，应满足刚度的对称分布，以保持较小的偏心大量的值得深入研究的课题。距。因此，本文首先从平面L形框剪结构

4、中剪力如图1～3为本文所设计的3个平面L框架．墙的位置、数量和长度人手，对控制扭转效应和调剪力墙结构模型，分别将其称之为模型1一模型整剪力墙受力状况两方面综合考虑，对不同的剪3，图中的CM和cs分别表示整体结构的质量中力墙布置方案的抗震性能进行了分析和评价，并心和刚度中心。三个模型中，除了剪力墙的位置结合工程实例，探讨提出合理布置剪力墙的思路略有不同以外，其余设计信息保持一致。具体如和流程。下：底层计算高度为6m，2—8层层高为3．6m，结构总高度为31．2m；抗震设防烈度为8度，设1剪力墙的布置位置及影响计基本地震加速度0．20g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地，设计特征周期为0．35s；结

5、构纵向按照文献[4]的理论，结构顶部的相对扭转为5mX7跨，横向为5mX6跨，平面轮廓呈L响应0，／u与相对偏心距e／r和周期比／Tl之间形，长35m，宽30m；结构中梁截面尺寸均为200存在函数关系，／u=(e／r，T／T1)。因此，为了mmX500mm，柱截面尺寸均为6OOmmX6OO控制结构在水平地震作用下的扭转效应，必须从mm，屋面板和楼面板厚度均为100mm，剪力墙厚限制结构的周期比和偏心距人手。度均为200mm；结构上所有的混凝土构件均采用将剪力墙布置在结构平面轮廓的边缘附近，C30混凝土，梁、柱、墙受力钢筋采用HRB335，收稿日期：2011-09—15作者简介：凯里(1986-

6、)，男，重庆人，硕士研究生，研究方向为混凝土结构抗震(Email：315040430@qq．corn)第3期凯里等：平面L形框剪结构剪力墙布置方案·139·平地震作用进行建模分析，计算方法为振型分解g景『lr一一一一1fl⋯’反应谱法。将3个模型的偏心距、周期比和位移：．．生．．比等计算结果列于表1，表中的和分别表示[至．CS．盅结构以平动为主的第一自振周期和以扭转为主的—：l=I!l=CM：I0正第一自振周期。一‘一一．．止一一一一．．⋯表1模型1一模型3的偏心距、周期比和位移比-F’l1．昌’景．芏．一’偏心Jm2．722．210．310．653．323．47T,／s0．96230．974

7、30．94850．95980．95750．9691．土．50005000500050005000一5000T5000T,／s0．81060．81660．73820．74240．65730．6597f35000]1周期比0．84240．83810．77830．77350．68650．6807最大位移比1．311．221．131．071．191．12图1模型1由表1的计算结果可以看出：模型1的偏心C『