试议影响框剪结构设计因素与技术措施

《试议影响框剪结构设计因素与技术措施》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、试议影响框剪结构设计因素与技术措施　　摘要：建筑结构逐步向高层化发展，框架、剪力墙、筒体等结构已变成当前高层钢筋建筑结构设计中的主要结构形式。框架—剪力墙结构容易满足不同建筑功能的要求，同时又具有较强的抗震能力。本文分析了框架—剪力墙结构设计的影响因素，论述了提高框剪结构抗震性能的措施。关键词：框架—剪力墙结构；抗震设计；影响；中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A1．引言由于框架剪力墙结构的使用空间灵活，空间整体性好，越来越多的高层建筑倾向于采用框架—剪力墙结构。在高层建筑中,剪力墙结构因其结构刚度大，在水平力作用下侧向变形小,有利于避免设备管道

2、与非结构构件的破坏,因而得到了广泛的应用。本文就影响框架剪力墙结构设计的因素作了简单的阐述。2．框架-剪力墙结构的概述2.1框剪结构的概念8框剪结构是框架—剪力墙结构的简称，由梁柱构成，小部分是剪力墙。墙体全部采用填充墙体，由密柱高梁空间框架或空间剪力墙组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能，常用于高层的办公楼、商场、酒店和底商住宅。2.2框架剪力墙结构设计受力特点框剪结构

3、在水平面内的位移呈现出来的特征是介于框架与剪力墙结构之间的形态，呈剪弯型。所以在框架—剪力墙结构中，剪力墙在下部的层面形变较小，而在高层建筑的上部，框架结构的形变较小，可以协助剪力墙作用，抵抗剪力墙外拉式的形变，从而承担更大的水平剪切力。由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，在水平荷载作用下，约80%以上由剪力墙来承担。在抗震结构设计中，框架—剪力墙结构中的剪力墙，是作为该结构体系第一道防线的主要的抗侧力构件，而作为第二道防线的框架，除承担水平力作用下的那部分剪力外,还要负担拉回剪力墙的附加剪力，框架与剪力墙相互作用，共同工作。从受力特点

4、看，剪力墙分配到的剪力远大于框架，这使得各层梁柱的弯矩比较接近,按框剪结构协同工作计算内力，有利于减小梁柱规格。3．框剪结构抗震设计的影响因素3.1框剪结构中剪力墙数量的合理性8《高层建筑混凝土结构技术规程》第8.1.3条规定，在框剪结构中，当剪力墙部分的地震倾覆力矩不大于50%结构总倾覆力矩时，其框架部分应按纯框架结构抗震等级采用。这说明剪力墙数量最少应满足承受大于50%总地震弯矩的要求，这是剪力墙数量的一个下限；另一个下限是功能性方面的要求，即变形限值的要求，剪力墙的数量最少应使结构满足在侧向力下的水平位移限制的要求。这两方面决定了最少应布置的剪力墙

5、数量。《高规》第8.1.4条规定在框剪结构中每层框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf，max（V0为结构底层总剪力，Vf，max为各层框架承担的地震总剪力中的最大值）二者的较小值采用，因而合理剪力墙数量的最大值应是以能充分发挥框架的性能满足0.2V0的要求为宜。因此在满足规范规定的限值条件下，尽量减少剪力墙的数量，并能充分发挥框架承担0.2V0楼层总剪力的作用，这样结构的地震反应相对较小，且做到经济合理。3.2框剪结构布置的合理性8在平面布置中，一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则，尽量使刚度中心与荷载合力中心重合或尽量靠近，以避免产生显著的扭转；尽

6、量使每片墙肢长度不要太长，在同刚度情况下多布置一些墙片，以防受力过分集中，在近年来的设计实践中，对过长的墙肢或刚度过大的剪力墙开设结构洞口，通过连梁连接，提高了其延性，在抗震计算中其效果也比较明显。在竖向布置方面，要求沿高度其侧向刚度比较均匀，构件截面由下至上逐渐减小，避免突变。在结构布置中，填充墙刚度对整体结构的影响是不能忽视的，其布置也应均匀、对称，同时尽量使用轻质材料，一方面降低建筑物自重，另一方面减少对总体刚度的影响。3.3影响框剪结构计算的参数设置在框架—剪力墙中，剪力墙的受力特征一般采用结构性的刚度特征值λ来表示，即框架刚度与剪力墙的比值来表

7、示。若忽视连梁的约束变形和轴向变形，则可以用下式来表达：式中：H—建筑的总体高程；Gf—框架结构的水平刚度；EIw—剪力墙的折算总抗侧刚度。工程实践表明，如果λ值过小，则意味着框架结构的总体剪力刚度与剪力墙的弯曲刚度的比值变小，整体结构的弯曲形变呈现弯剪形态，即剪力墙的数量过多，这时建筑的刚度增大，自振周期变短，地震力却增加，结构的延展性就会降低，尤其是对建筑物的顶部最为不利。普遍情况是剪力墙越多对抗震越有利，但不能超过一个合理的限度，否则会造成负8面影响。为使框剪结构更为有效，一般选取λ≥1.15比较合理。λ值也不是越大越好，如果λ过大，框架的总体剪力

8、刚度剪力墙的弯曲刚度的比值增大，结构呈现剪弯形态，，即剪力墙的数量过少，这会导致