刍议框剪结构设计影响因素

《刍议框剪结构设计影响因素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、刍议框剪结构设计影响因素　　摘要：本文主要阐述了框剪结构设计的几个影响因素，及框剪结构的设计原则，最后用工程实例进行论证，供各位同仁参考。关键词：框剪结构；概念设计；抗震设计中图分类号：S611文献标识码：A前言：我国抗震设计规范推荐多道抗震防线的概念。在地震来袭时，通过平面内刚度无限大的楼板将剪力墙与框架连接在一起。剪力墙部分是主要抗侧力构件，作为第一道防线，使结构的总体变形得到有效的控制；而框架作为第二道防线，在剪力墙的刚度退化后，承担后期的地震力作用。通过不同的塑性耗能机构，耗散地震能量，使结构达到抗震设防的目标。概念设计高层建筑抗震设计应更注重概念设

2、计，从某种意义上讲，概念设计甚至比分析计算更为重要。因为高层建筑结构受力的复杂性，人们对地震作用认识的较为局限。材料性能与施工安装时的变异性以及高层结构抗震分析计算的精确性等因素，都可能使结构计算结果与实际相差很大。7“抗震概念设计”是指抗震设计的一开始就需要按照抗震的要求和减少破坏的规则来选择地基和基础，建筑的平面、立面、结构的体系和布置。考虑材料的延性，预先把握抗震的薄弱环节。再通过设计计算及结构措施处理，才能设计出具有良好抗震性能的房屋建筑。进行概念设计时，有诸多的影响因素，如地理位置、场地情况、梁柱的截面、剪力墙的布置及材料强度等级的变化等。在框剪结

3、构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。采用这种结构时应在两个主轴方向都布置剪力墙，形成双向抗侧力体系。尤其抗震设防烈度较高时，应避免单向布置，再加以控制结构的各项参数指标，来进行综合的概念设计。二、结构设计1.框剪结构剪力墙布置剪力墙宜均匀的布置在建筑物周边，充分发挥抗扭的作用。平面形状凹凸较大处，是结构的薄弱部位，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙予以加强。纵、横剪力墙宜连接在一起，或设计成带边框的剪力墙，组成L形、T形和口字形，并使整体结构的刚心尽量与建筑的质心重合，以增大剪力墙的刚度和抗扭转能力，应遵循对称、均匀、周边、连续的原则。2.刚度特征值7在同等条件下

4、，结构刚度特征值过大。抵抗地震作用主要由框架承担，结构的抗侧刚度较差，结构常不能满足变形要求，框架受力过大，梁、柱截面尺寸加大，导致不经济。反之，刚度值过小，说明剪力墙数量过多，抗侧刚度增大，自振周期较短，使得地震作用较大。因此，尽量使刚度特征值介于1.15～2.4之间，使整个结构处于最佳工作状态。受力均匀，协同工作，安全可靠，这对设计者初估框剪结构的刚度分配比例十分重要。3.水平作用下的位移在实际工程设计中，规范给出了能更为简便的参数规定：层间位移角应不大于1/800，这是衡量结构抗侧刚度的一个指标。不考虑偶然偏心时的位移比一般应该都在1.2以内，考虑偶然

5、偏心时，只要不大于1.5即可，这是衡量扭转刚度的指标。不满足时，应该先考虑建筑物周边抗侧力构件的调整。可以采取增大剪力墙，也可以加高连梁等方法。4.剪重比剪重比体现结构在水平地震作用下反映强烈的一个重要指标，主要与结构体型、结构布置和抗震设防烈度有关。剪重比不满足，说明结构的抗侧刚度不足，地震力偏小。可按下列三种情况进行调整：（1）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；7（2）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标；（3）当地震剪力偏小而层间侧移角又

6、恰当时，可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。5.周期周期比不满足规范要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。周期尽量控制在0.08～0.12N(N为层数)，超出这个范围，说明结构太刚或太柔，可作相应的调整。三、框剪结构的设计原则1．计算简图的选取高层建筑结构分析计算时宜对结构进行力学上的简化处理，使其既能反映结构的受力性能，又适应于所选用的计算分析软件的力学模型。计算简图选取是否适当是决定高层结构安全的首要条件。在结构内力与位移整体计算中，对于一

7、些特殊结构如：转换层结构、加强层结构、连体结构、多塔楼结构，均应按照结构的特点选用合适的计算简图进行计算分析。在进行结构的整体计算时如对转换层、加强层、连接体等做简化处理的，在计算后应对其局部进行补充计算分析。计算简图还要采取必要的构造措施来保证。工程实际中的节点并不是纯粹的铰结点或刚结点，但与计算简图的误差在设计允许范围之内即可。72.选择合适的基础方案在基础设计时，应综合考虑场地的工程地质的条件、上部结构体系的类型以及结构的载荷分布特点等，选取既经济又合理的基础方案。设计时为了能够最大限度的发挥地基的潜力，应该对地基进行变形验算。设计人员应仔细研究地质勘

8、察报告，若缺少地质报告，应进行现场查看和参考临近建筑