框架剪力墙结构的抗震理解和设计体会

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框架-剪力墙结构设计经验总结

框架-剪力墙结构设计经验总结

框架-剪力墙结构由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,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。

框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。

剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。

对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。

NO1 水平荷载主要由剪力墙承受从受力特点看,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,一般情况下,约 80%以上用剪力墙来承担。

因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层框架剪力墙结构兼具了框架布置灵活、延性好和剪力墙刚度大的优点,二者通过水平刚度较大的楼盖协同工作,在水平作用下呈弯剪型位移曲线,层间变形趋于均匀,比纯框架结构侧移小,非结构性破坏轻,其中剪力墙为主要抗侧力构件,框架起到二级防线作用,比剪力墙体系延性好,布置灵活。

因此,框剪结构是一种抗剪性能较好的结构体系。

但由于剪力墙和框架的层间位移角弹性极限值相差很远,当结构遭遇强烈地震时,剪力墙在其底部首先越过弹性变形阶段出现裂缝进而屈服,在出铰部位刚度大幅降低,刚度沿竖向发生突变,在塑性铰区发生塑性转动,从而带动上部的墙体发生刚体位移,再加上弯曲变形,顶部侧移激增,给与之相连的框架施加了很大的附加剪力。

而此刻结构的层间侧移角还远小于框架的弹性变形值,框架尚未充分发挥其自身的水平抗力。

剪力墙和框架之间刚度比值的变化也会引起地震作用的重新分配,增加了框架的负担,使得框架的延性降低,无法有效地担当起二道防线的作用。

另外,框剪结构多用于 10~25 层左右的商住楼,根据工程设计实践,这一类层数的房屋自振周期大都在 0.7~1.7s,与某些地区的地震卓越周期较接近。

如1985年墨西哥太平洋岸的 8.1 级地震,共有 164 幢 6~20 层的房屋倒塌,其中倒塌率最高是10~15 层的建筑, 5 层以下和 25 层以上的破坏较轻。

浅论高层建筑抗震框架-剪力墙结构体系

浅论高层建筑抗震框架-剪力墙结构体系

2 高层建 筑框 架一 剪 力墙 结构抗 震设计 技术 要点
2 . 1 提 高剪 力墙 抗震 性 能
首先 , 在设计过程中, 为了阻止斜向的裂缝不会 向邻近的结构扩展, 可以
在剪 力墙 的周 围增加 梁柱 结构 以形 成边 框 剪力 墙 , 注 意所 增 加 的边 框要 具 备 斜截 面 的承 载能 力 , 这 样做 还可 以在 剪力 墙破 坏 后代 替其 承载 。 其次 , 确定 合
不会作为一个单独的个体来承受各种弯曲变形或者剪切变形 的影响。而且 , 这 样 一来 , 框架一 剪 力墙 在 同 一个 楼 层 内 的位 移 是 基 本 相 同 的 , 因此 , 框架一
剪 力墙 结 构在 水 平 面 内的位 移 呈 现 出来 的 特征 是 介 于框 架 与 剪力 墙 之 间 的
的方向发展 , 因此, 在进行高层建筑结构设计时, 需要综合考虑的受力结构形 式也更多种多样 , 这其中的关键就是竖向传力体系。建筑的空间形态是由结 构传力体系支撑的 , 传力体系的剖面形式可以直接反映结构竖直荷载传递 的 路径, 影 响到 建筑 物 的使 用功 能 。 框架一 剪力 墙结 构 体系 由 于同 时具 备框架 和 剪 力墙 的 特征 , 优 点 明显 , 效 果显 著 , 而 且在 高层 建 筑领 域 得 到广 泛应 用 。 目
计 中需要 注意 的 问题 以及 相关 的应 对措 施 。
关键词 : 高层建筑; 框架一 剪力墙;结构设计 ; 抗震措施
随着 经 济社 会 的不 断 发展 , 人 们 生活 水 平不 断 提 高 , 对 高 层 建筑 的要 求 也在 逐渐 提 升 , 目前 的 建筑结 构 正在 向着 高 度更 高 、 功 能更 全 面 、 用 途 更广 泛

框架—剪力墙分析解析

框架—剪力墙分析解析

框架—剪力墙分析解析在建筑结构设计领域,框架—剪力墙结构是一种被广泛应用且性能较为优越的结构体系。

它结合了框架结构和剪力墙结构的优点,能够在提供较大空间灵活性的同时,保证结构具有足够的抗侧刚度和承载能力。

接下来,让我们深入了解一下框架—剪力墙结构。

框架—剪力墙结构,简单来说,就是由框架和剪力墙共同组成来抵抗水平荷载和竖向荷载的结构体系。

框架主要承担竖向荷载,而剪力墙则主要承担水平荷载。

先来说说框架部分。

框架结构是由梁和柱组成的结构体系,具有较好的空间灵活性,可以根据建筑功能的需求灵活布置房间。

然而,框架结构在抵抗水平荷载(如风荷载、地震作用等)方面的能力相对较弱。

当水平荷载较大时,框架结构会产生较大的侧移,影响结构的稳定性和使用功能。

再看剪力墙。

剪力墙是一种竖向的钢筋混凝土墙板,它的刚度很大,能够有效地抵抗水平荷载。

剪力墙的布置可以根据建筑的平面形状和受力特点进行灵活设计。

在水平荷载作用下,剪力墙如同一个巨大的悬臂梁,通过自身的弯曲变形来消耗水平力。

那么,框架—剪力墙结构是如何协同工作的呢?在水平荷载作用初期,框架和剪力墙共同抵抗水平力。

由于剪力墙的刚度远大于框架,所以剪力墙承担了大部分的水平荷载。

随着水平荷载的增加,框架的作用逐渐显现。

框架通过梁柱的弯曲变形来分担一部分水平荷载,同时限制剪力墙的变形。

这种协同工作机制使得框架—剪力墙结构在水平荷载作用下的侧移曲线呈现出弯剪型,既不像框架结构那样侧移较大,也不像纯剪力墙结构那样侧移较小,而是介于两者之间,具有较好的抗震性能。

为了更好地理解框架—剪力墙结构的工作性能,我们来看看它在实际工程中的应用。

在高层建筑中,由于水平荷载(如风荷载和地震作用)对结构的影响较大,框架—剪力墙结构能够充分发挥其优势。

例如,在办公楼、酒店等建筑中,底部几层通常需要较大的空间用于商业或大堂等功能,这时可以采用框架结构;而在上面的楼层,由于房间布置相对较为规整,可以设置剪力墙来提高结构的抗侧刚度。

抗震结构设计课程设计心得

抗震结构设计课程设计心得

抗震结构设计课程设计心得一、课程目标知识目标:通过本课程的学习,使学生掌握抗震结构设计的基本原理和方法,了解各类抗震结构的优缺点,以及我国建筑抗震设计规范的相关要求。

此外,学生能运用所学知识分析简单抗震结构的受力情况,并对其进行优化设计。

技能目标:培养学生运用计算机辅助设计软件(如CAD、PKPM等)进行抗震结构设计的能力,提高学生解决实际工程问题的能力。

同时,通过课程设计实践,使学生掌握抗震结构设计的基本流程和技巧,具备一定的团队合作和沟通协调能力。

情感态度价值观目标:激发学生对土木工程专业的兴趣和热情,培养其严谨的科学态度和良好的职业道德。

使学生认识到抗震结构设计在保障人民生命财产安全中的重要性,增强其社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为土木工程专业高年级的专业选修课,具有较强的实践性和应用性。

结合学生特点和教学要求,课程目标旨在使学生将理论知识与实际工程相结合,提高其解决实际问题的能力。

学生特点:学生已具备一定的结构力学、材料力学、混凝土结构基本理论等基础知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。

在教学过程中,需关注学生的个体差异,因材施教,提高其自主学习能力。

教学要求:根据课程目标,将教学内容分解为具体的学习成果,采用案例教学、讨论式教学等方法,引导学生积极参与课程设计,培养其创新精神和实践能力。

同时,注重过程评价,全面评估学生的学习成果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 抗震结构设计原理:介绍抗震结构设计的基本概念、目标和原则,分析各类抗震结构的优缺点,如框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。

2. 抗震设计规范:学习我国建筑抗震设计规范,了解规范中关于抗震设防、地震作用、结构分析、抗震措施等方面的要求。

3. 抗震结构计算方法:教授结构力学在抗震结构设计中的应用,如地震作用计算、内力分析、位移计算等。

4. 抗震结构设计方法:学习抗震结构的设计流程和技巧,包括结构选型、抗震等级确定、截面设计、配筋设计等。

对高层框架剪力墙结构抗震设计方式的看法

对高层框架剪力墙结构抗震设计方式的看法
道防线的实现。 四. 结束语 。 框剪结构 具 有诸 多优点 , 在国内应用很普 遍 , 别是城 市沿路 接到应 用更为频 繁, 特 所以很

柱 的 抗 剪性 能 。
2 沿 周圈框架 平面按K 支撑和X 支撑 6 0 2 00 、 形 形 0 * 0 mm 。 布置一定数量的钢筋 砼抗 剪墙板 或配筋砌块抗 结构设计 中采用加 大落地 剪刀墙和核心简 剪墙板 , 能有效克服框架 的剪力之后现 象, 显著 的墙体厚度, 核心筒外墙后: 层为50 1 5 0mm、 层 6 提 高框架的整 体性 和抗推 剐度, 少结构的整 以 上303 0 减 5 0 mmI 高混 凝土强度等级 , 层 提 j 体侧移, 特别有利于减 少层间侧移。 这种结构 C 0 6 但 5 ,(层以 上C 0C 0 ) 4 3 , 以减 少下层刚度的突 的言行交叉。 因此,可以在墙板上开十字形结构 变 , 调整上 下层剪切刚度 比。 竖缝使之出现薄弱部位, 形成延性 耗能墙板。 r .= (2 A2_ ) ( / 2 xy G / A1 hl h ) Gl 3 设 置偏交斜撑等 赘余杆件 , 、 用弯 曲耗能 16<2 ( A 0 1A ) .7 A= w+ .2 c 代替轴变耗能 , 中折曲撑 由 其 钢纤维砼杆制造, 结构计算: 分别采用TB A s Tw E s 、A 及时 偏心连接支撑可用钢杆或劲性钢筋砼杆组成。 程分析补充计算 , 求出结构定点位 移、 层间相 对 ( 加强整体结 构的抗震性能 三) 位移、 落地剪力墙所分 担的地震剪力, 求出距 框 l 实行机构控制 , 、 实现总体屈服机制 。 在结 支梁以上l高 ( 为框支粱净跨) 上的墙体 内 O 1 O 以 构的特定位置设置一定数量的入 工塑性铰, 力。 对塑 但对于框支柱上方l范围内墙体的局部应 力 0 性 铰发生的区域 , 顺序及塑性程度进行控制, 使 及平面应力变化情况 , 设计上又补充了有限元 分 得结构在 强震使能 形成最佳 耗能机构 。 水平 析。 在 同时, 框支梁上较长墙体均 设无柱连接 点, 作用下, 使水平构件先于竖 向构件屈服, 后竖 使上 部力直接 传给框 支梁 。 最 分析结果表明, 水平 向构件底部屈服。 应 力0 较大部位 发生在墙厚变化处 、 x 框支梁节点

关于框架-剪力墙结构建筑的抗震分析和优化

关于框架-剪力墙结构建筑的抗震分析和优化

( 作者单位 :广州建筑工程监 理有
限公 司 )
先将钢筋的横丝肋剥掉 ,使滚 压螺纹前
中 设 2 0 1 9 华建 0 ̄ 2 9

抗震墙的设置数量 ,应符合下 列原则 : ( 1)为能充分发挥 框剪体 系的结 构特性 ,抗震墙在结构底部所 承担的地 震弯矩值( 可按第一振 型计算) 应不 少于
上决定 了整 个 结 构 的 刚 度 。 然而 自从 建
关键词:框架一 剪力墙结构 抗震分析 优化 TT A
在多高层建筑结构中 ,框架结构侧 向刚度差 ,抵抗水平荷载的能力较低 ,
对 抗 震 不利 ,但 它 具 有 空 间 大 ,平 面布
震能力及抵抗水平荷载作用 的能力。
筑抗震 问题被提 出来以后 ,工程界关于
并颁发上岗证后 ,方可上岗操作 。进行 高空作业或带 电作业的操 作人员 ,应遵
表明连接接头不会 出现脆断 的现象 ,故
可适用于H B 0 钢筋的连接。 R 40 3 、现 场施工速 度 :由于钢筋接 头 提前制作 ,现场施工 中使用 , 6 8 2
关于框架一 力墙结构建筑 的 剪 抗震分 析 和优 化
文/ 先 念 王红 史
摘 要 :本文围绕框 架一 力墙结构建筑的抗震分析 ,探讨 了 架 一剪力墙结构的受力 剪 框
特 点与抗震优化 ,并结合T T A 软件进行 了实例分析。
担。
高层框剪结构中 ,剪力墙刚度往往 比框架 的刚度大得多 ,所以在框剪结构 体系中 ,剪力墙剐度的大小在很大程度
2 、HRB 0 钢 筋的连接 :由于钢 40 筋剥肋滚 压直螺纹连接丝头的加工只对 钢筋表层进行 硬化 ,丝头的加工对钢筋
的延 性 影 响 不 大 ,通 过 大 量 工 程 应 用 ,

框架剪力墙结构的抗震性能分析

框架剪力墙结构的抗震性能分析

框架剪力墙结构的抗震性能分析摘要:框架-剪力墙结构是公认的抗震性能较好的结构体系,它将框架结构和剪力墙结构融为一体,充分发挥框架与剪力墙的优点,使整体结构的抗侧刚度适中,并能提供相应的竖向和水平承载力。

在高层建筑的各种结构体系中,框架-剪力墙结构是一种应用范围较为广泛的、经济性较好的结构体系。

本文介绍了框架-剪力墙结构的特点,并提出了优化框架-剪力墙结构抗震性能的有关措施。

关键词:框架-剪力墙结构;抗震性能前言在高层建筑结构中,框架式结构的抗侧向刚度差,抵抗水平荷载的能力较低,对抗震来讲不利,但它具有空间大,平面布置灵活等优点;剪力墙结构竖向刚度和抗侧力刚度均很大,但平面布置不灵活,不适应大空间的要求;而框架-剪力墙结构解决了上述问题。

因此,在我国近年来的高层建筑中,框架-剪力墙结构不断得以运用。

框架-剪力墙结构集合了框架结构与剪力墙结构的优点,具有承受竖向和水平荷载的能力,能较好的抵抗抗地震力和抵抗水平风荷载作用。

1、框架-剪力墙结构的受力特点和抗震分析在高层建筑设计过程中,当采用框架结构时,其强度和刚度不能满足抗震要求时,需在框架结构平面的适当部位设置剪力墙来抵抗水平荷载,这就形成了框架-剪力墙结构。

框架主要作为结构体系中承受竖向荷载的结构,而大部分水平荷载由剪力墙承担。

高层框架-剪力墙结构中,剪力墙刚度往往比框架的刚度大得多,所以在框架-剪力墙结构体系中,剪力墙刚度的大小在很大程度上决定了整个结构的刚度。

然而自从建筑抗震问题被提出来以后,工程界关于框架-剪力墙结构剪力墙所占比重对抗震性能优劣的问题就存在着一些争议。

一般来说,多设剪力墙对抗震是有利的。

但是,这不仅会增加经济成本,同时由于刚度过大,周期太短,地震反应可能加大。

而过少的设剪力墙,又不能满足抗震设计的要求,尤其是结构的扭转。

从抗震的角度看,剪力墙数量以多为好;但从经济性来说,剪力墙则不宜过多。

综合考虑,在独立的结构单元内,抗震墙的设置数量,应符合下列原则:(1)要尽可能突出框架-剪力墙结构的抗震特点,即保证抗震墙结构所承担的地震倾覆力矩不少于总地震倾覆力矩值的50%。

关于框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的思考

关于框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的思考

关于框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的思考作者从理论入手,对框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线问题作了较为详尽的分析,为结构设计人员理顺了思路,找到了问题的关键部分,并提出了相应的解决方法。

标签框架剪力墙结构;框架核心筒结构;二道防线;剪力调整;结构底部总剪力1 框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的涵义抗震结构应该尽量将结构超静定次数设计的高一些,例如可通过设置多道抗震防线等方式,使结构体系具备最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列在大震作用下有效分布的屈服区,这样,结构就能够吸收并消耗大量的地震能量,不至于倒塌,即使破坏也较易修复。

对于纯框架结构来说,一般空间较大,自重轻,建筑功能布置起来较灵活,但由于其水平抗侧力构件只有框架柱,整体刚度较小,相对赘余度也较小。

在罕遇地震来临时,一旦框架这道防线遭到破坏,结构将丧失全部承载力而倒塌。

所以框架结构通常只用于层数较低的建筑物。

对于抗震墙结构来说,墙肢较长,墙体较多,侧向刚度大,空间整体性好,赘余度大,抗震性能较强。

但因墙体多而长,所以内部空间布置不够灵活。

故一般只适合于开间较小的住宅等居住性建筑。

而框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构则在一定程度上综合了纯框架和纯抗震墙结构的优点,平面布置比较灵活,结构变形亦比较均匀。

因此在高层公共建筑中得到了广泛的应用。

框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构采用的是两重抗侧力体系,在强烈地震袭击下,由于剪力墙(筒体)的抗侧刚度比较大,可以分担大部分的地震力,所以较容易首先开裂或者破坏,作为第一道防线。

这第一道防线遭到屈服破坏后,框架部分作为第二道防线立刻承担起抵挡住后续的地震动冲击的能力,保证建筑物最低限度的安全,免于倒塌。

2 关于框架剪力墙中框架剪力调整的问题大震作用下,框架剪力墙结构中的剪力墙破坏后,引起塑性内力重分布,框架将承受第一道防线刚度退化之后转移出来的内力,故此时框架承受的剪力会比多遇地震下只按弹性分析设计出来的内力增大,因而框架必须具备足够的强度和刚度才能承担起第二道防线的任务,这就需要对框架结构承担的剪力予以适当的调整,以提高框架的设计内力,从而实现它第二道防线的功能。

框架-剪力墙结构抗震设计分析

框架-剪力墙结构抗震设计分析

模 量 E = . X1 4 / c 30 0 Nmm 泊 松 比 uc 02 密 度 yc 2 5 k / 。 , = ., = 2 0 gm。钢 筋 的弹 性模 量 E = . O Nmm 泊 松 比 us 02 , 度 Ys 7 0 c 2 15 / 0X , = .5密 =80 随着社会的发展 , 框架 与剪力墙 结构体系在高层 建筑 中越来越 k / 。 本文 A Y gm3 NS S有 限元 分析 模 型 中钢 筋 与 混凝 土 采 用 分离 式模 被 广 泛 采 用 。 而 在 同 一 结 构 中 同 时 使 用 框 架 和 剪 力墙 两 种 结 构 体 型, 混凝 土 单 元采 用 八 节 点 实体 单 元 ( OLD 5 , 凝 土 结 构 中 的 钢 S I 6 )混 系 , 两 者 结 合 起 来 共 同承 受 竖 向和 水 平 荷 载 , 仅 大 大 减 少 了结 把 不 筋 采 用杆 单 元 ( I K , 筋 与混 凝 土 之 间 的 粘 结 采用 非线 性 弹 簧 单 LN 8)钢 构 本 身 的侧 移 , 且 有效 提 高 了 结 构 的 抗 震 能 力。 研 究 结 果 表 明 地 而 元( 0MB N 9 。计算结果如下 : C I3 ) 震 作 用 下 , ~剪 结 构 中 的剪 力 墙 , 乎 承 担 了 总 水 平 地 震 作 用 的 框 几 231 结 构 周 期 与基 底 剪 力 .. 8 % 以上 ,所 有 框 架 所承 担 的水 平 地 震 作 用 之 和 不 到 总值 的 2 % , 0 O 在 地 震 作 用 下 该 框 架 一 剪 力 墙 结 构 的 前 六 阶振 型 周 期 分 别 为 由此看出框剪结构中的剪 力墙 在抗 震 方面起着 主导作用 , 如何 合理 14 s 13 s 12 s 04 s 04 s 04 S .0 、 .8 、 . 、 .7 、 . 、 .1 。X 方 向 前 六 阶 振 型作 用 下 3 3 地 确 定 框 架 一 剪 力 墙 结 构 中 的 剪 力墙 的 布 置 和 数 量 问 题 一 直 是 国 的 基 底 剪 力 分 别 为 :2 1 N、4 0 N 3 7 k 2 9 N、 1 0 N 7 0 8 7 k 、 0 0 N、 5 k 3 3 k 、 k 内外学者研 究的课题 , 其设置 的位 置和 多少直接影 响到 了结构的抗 3 3 N: 方向前 六 阶振 型作 用下 的基 底剪 力分 别 为 :8 5 N 11 Y k 47k 、 震 性 能和 经 济 效 益 。 9 4 k 3 0 k 7 8 k 5 3 N、 . 3 N。 6 3 N、 9 9 N、 . 5 N、 2.7k 5 0 k 1 工程 概 况 从计 算 结 果 可 以 看 出 , 构 以 X 向 平 动 为 主 的 第 一 自振 周 期 为 结 某 商务办公楼 , 工程 主楼地下一 层 , 上十层 , 部为七层 , 地 局 总 14 s 以扭 转 为主 的第 一 自振 周 期 为 04 s .0 , .3 ,其 比值 为 O3 小于 .3 建 面积 为 4 6 0 , 中 地 下 建筑 面 积 为 5 0 m 地 上 建 筑 面 积 为 0 0 mz其 40 , O8 , 构 抗 扭 刚 度 满 足 规 范要 求。 分 析 各 振 型 计 算 结 果 , .5 结 各振 型 在 3 2 0 , 筑 基 底 面 积 为 3 0 m 建 筑 高 度 为 4 .5 , 长 度 5 0 m 建 50 , 11 m 总 地 震 总 反 应 中 的 贡 献 随 着 其 频 率 的增 加 迅 速 减 小 , 率 低 的 前 三 个 频 8 .m , 度 5 .m , 内外 高 差 为 06 m。该 项 目设计 合理 使 用 年 16 宽 62 室 .0 振 型控 制 了结 构 的最 大 地 震 反 应 。 限5 0年 。 工程 结 构 形 式 选 用 框 架 一 剪 力墙 结 构体 系 , 用 桩 基 础 。 采 232 结 构 变形 分析 .- 商务办公楼抗震设防烈度 为 7度 , 设计基本地震加速度值 为 01 g, 5 地震作用下该框 架 一剪 力墙 结构层 间位移角 X、 Y方 向最 大值 设 计地 震 分 组 为 第一 组 。 建筑 结 构 的 安 全 等 级 为 二 级 , 筑 抗 震 设 建 分别 为 1 3 / 8和 18 9 9 /7 ,楼 层层 问最 大层 间位移 X Y方 向分别 为 、 防 类 别 为丙 类 , 基 基 础 设 计 等 级 为 乙级 , 筑 桩 基 设 计 等 级 为 乙 地 建 3 .mm 和 3 .mm , 合 规 范 要 求 。 62 41 符 级, 地下室 防水 等级二级, 剪力墙的抗震等级为二级 , 8度 区、 按 一级 233 剪 力 墙 设 置 分 析 .. 抗 震 等 级 采 取 抗 震 构 造 措 施 ; 架 梁 柱 的抗 震 等 级 为 三 级 , 8度 框 按 本工程在进行 设计 施工 时 , 充分考虑 了框架 一剪力墙结构 的优 区 、 级抗 震等 级 采 取抗 震构 造 措 施 。 地 下 室 部 分 的框 架 梁 、 柱 的 二 墙 点, 将两者巧妙结合起来 , 剪力墙设置应满 足 : 力墙 应设置在竖 向 剪 抗 震等 级 为三 级 。 该 工 程 主 楼 一 到 七 层 主体 为 方 形 建 筑 , 有 剪 力 所 荷载较 大处 ; 剪力墙应设置在平 面形状变化 处或楼盖 水平刚度剧变 墙 沿 墙 顶 通 长 设 置暗 梁 。其 中 , 库 地 下 室 外 墙 项 增设 暗梁 , 水 平 车 墙 处 : 力墙应设 置在楼梯 问、 剪 电梯 间 以及 楼 板 较 大 洞 口的 两 侧 ; 、 纵 分布 筋 在 暗 梁 范 围 内照 设 。本 工 程 所 有 与墙 垂 直 的梁 ( 长 L 4 ) 梁 >  ̄ m 横 剪 力墙 最 好 能 连 接 成 T形 、 形 和 口字形 。 L 下 混凝 土 墙 内未 设 边缘 构 件 的均 设 暗柱 。地 下 室 外 墙 水 平 施 工 缝 留 通过对该框架 一剪力墙结构抗震分析,计算结果数据表 明框架 在基础顶 3 0 0 mm 处 , 内 设遇 水 膨 胀 胶 条 。 缝 剪 力墙 结 构 在 水 平 力 作 用 下 , 平 位 移 由层 间 位移 角 来 控 制 , 不 水 而 2 工 程 抗 震 设 计 是 由顶 点 水 平 位 移 来控 制 , 大层 问 位 移 一 般 发 生在 建筑 物 的 中部 最 21 基础 设 计 . 范 围 内 。地 震作 用 下 , 架 一 剪 力墙 结 构体 系 中 剪 力 墙 承 担 了大 部 框 根 据 场地 的工 程地 质 条 件 ,设计 采 用 预 应 力 混凝 土管 桩 +柱 下 分 的水 平 力 , 充 分体 现 了框 架 一剪 力 墙 结 构 中剪 力 墙 抗 震 的优 势 , 独 立 承 台基础 。 桩基 选 型依 据 《 应 力 混凝 土 管桩 ) 3 G 0 预 0 S 4 9中选 取 , 也 说 明剪 力 墙 在 整 个 结构 的抗 震 中起 着 非常 重 要 的 作 用 。 其 制 作 、 输 、 工 按 国 家 规 范和 该 图集 的要 求 进 行 。 本 工程 基 坑 较 运 施 3 结 语 深 、 积 较 大 , 下 室 基 础 底板 与 混凝 土 外 墙 一 次 整体 浇筑 至 底板 面 面 地 框架 一剪力墙 结构 中,框 架与剪 力墙起 到了很好 的互补 的作 以上 3 0 0 mm, 并按 要 求设 置 水平 施 工 缝 。 工程 ±00 0及 以下均 采 用 0 用 ,对 于抗 震 要 求较 高 的地 区是 一 种 非 常 合 适 的 结 构 形 式 。框 架 一 掺加 S — 型高性能膨胀抗裂剂的补偿收缩混凝土 ,其限制膨胀率 Y G 剪力墙结构设计 的合理 与否 , 会直接 影响到建筑物 的安全使 用与技 及各项指标符合《 混凝土外加剂应用技术规范》 的有关要求。 术 经 济 指 标 的 高 低 。 本 文 结 合 实例 工 程 , 循 “ 匀 、 散 、 称 、 遵 均 分 对 周 2- 主 体 结 构 设计 2 边” 的原则 , 对剪力墙数 目进行 了合理 的确定 , 计算结果和 实际工程 梁 截 面 尺 寸 设 计 从 2 0 mm X 0 mm 到 4 0 2 0 5 0 3 0 mm X1 0 mm 建 设 验 证 了该 工 程 抗 震 设 计 的 的合 理 和 可 行 性 , 现 了较 好 的社 会 实 不等 , 截面尺 寸设计从 6 0 柱 0 mm 0 mm ~9 O X6 0 0 mm 0 mm 不 X9 0 经济效益。 等。梁主筋配筋率不小于 06 , .% 上部主筋 7 %沿梁全长贯通 , 0 下部 参 考文献 : 主 筋 全 部 直 通 到 柱 内或 墙 内 , 筋 在 梁 全 长 上 都 进 行 了加 密 , 端 箍 梁 【】 1梁启智 , 冯建平 , 中慧. 王 高层 建筑 框架 一剪力墙结构设计 实例【 . M】 广 配筋设计应确保梁柱节点 强剪 弱弯的受力特性 ��

剪力墙的结构设计浅析

剪力墙的结构设计浅析

剪力墙的结构设计浅析在现代建筑结构设计中,剪力墙作为一种重要的抗侧力构件,发挥着至关重要的作用。

它不仅能够提供足够的侧向刚度,保证建筑物在水平荷载作用下的稳定性,还能有效地控制结构的变形,提高建筑物的抗震性能。

接下来,让我们深入探讨一下剪力墙的结构设计。

一、剪力墙的定义与作用剪力墙,又称抗风墙或抗震墙,是一种用于抵抗水平荷载(如风荷载和地震作用)的钢筋混凝土墙体。

其主要作用是将水平荷载传递到基础,从而保证整个结构的稳定性。

与传统的框架结构相比,剪力墙结构具有更高的侧向刚度和承载能力,能够更好地适应高层建筑对结构性能的要求。

在地震多发地区,剪力墙的存在可以有效地吸收地震能量,减少结构的破坏程度,保障人们的生命财产安全。

二、剪力墙的类型1、整体墙当剪力墙无洞口或洞口面积小于墙体面积的15%时,可视为整体墙。

整体墙的受力性能类似于悬臂梁,其水平位移较小,内力分布较为均匀。

2、小开口整体墙洞口面积稍大,但仍小于墙体面积的 15%,且洞口之间的距离及洞口至墙边的距离较大时,称为小开口整体墙。

其受力性能介于整体墙和联肢墙之间。

3、联肢墙当洞口面积较大,超过墙体面积的 15%,且洞口之间的连梁对墙肢有约束作用时,形成联肢墙。

联肢墙的墙肢通过连梁相互连接,共同抵抗水平荷载。

4、壁式框架当连梁的刚度较大,与墙肢的刚度接近时,剪力墙的受力性能接近于框架,称为壁式框架。

三、剪力墙结构设计的要点1、合理布置剪力墙在设计过程中,应根据建筑物的平面形状、高度、使用功能以及抗震要求等因素,合理布置剪力墙。

剪力墙应均匀分布在建筑物的周边和内部,以保证结构的刚度中心与质量中心尽量重合,减少扭转效应。

同时,应避免剪力墙的集中布置或局部缺失,以免导致结构刚度的突变。

2、控制剪力墙的数量和长度剪力墙的数量和长度直接影响着结构的侧向刚度和经济性。

过多的剪力墙会增加结构的自重和造价,过少则无法满足侧向刚度的要求。

一般来说,应通过结构计算和分析,确定合适的剪力墙数量和长度,使结构在满足侧向刚度的前提下,达到经济合理的目标。

对高层框架剪力墙结构抗震设计方式的一些看法

对高层框架剪力墙结构抗震设计方式的一些看法
Vau l e Engn e i g ie rn
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对高层框 架剪力墙 结构 抗震 设计 方式的一些看 法
Vi ws o As im a i sg a s o g e n e s tcDe i n W y fHi h-rs a e he r W al St u t r ie Fr m -s a l r cu e
摘 要 : 架剪 力墙 结构 亦被 称为框 剪结构 , 框 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 。 架剪 力墙 的性价 比较 高 , 框 因此 在 国 内有 很 广泛 的应 用 。本 文主要 论 述 了高层框 架 剪力 墙结构 在 抗震设 计 方 式中 的一些 看法 。
关键 词 : 高层 ; 架 剪力墙 结构 ; 震设 计 框 抗
Ke r :h g —rs fa h a llsr cu e s imi e i y wo ds ih ie;rmes e rwa t tr ; es c d sg u n

文献 标 识码 : A
中图分类号:U 2 T 2
p p rd suse ih l v lfa wok frs imi e i fs e l tu t ea d s meve r v n. a e ic s shg - e e r me r es cd sg o h a walsr cur n o Байду номын сангаас iwsa e o n r e
陈蔓蔓 C e n n h nMa ma
( 宁市 建筑 设计 院 , 宁 500 ) 南 南 30 2 、
( a nn o srcinD sg ntue Nann 3 0 2, hn ) N n igC nt t einIsi t, n ig5 0 0 C ia u o t

框架-剪力墙(筒体)结构多道抗震防线概念与地震剪力分担比讨论

框架-剪力墙(筒体)结构多道抗震防线概念与地震剪力分担比讨论

框架-剪力墙(筒体)结构多道抗震防线概念与地震剪力分担比讨论HIStruct注:最近在思考多道防线与各部分地震剪力分担比的问题,在此把一些心得和体会写出来与各位有兴趣的朋友交流,以下数据和个人观点仅供参考。

首先,多道抗震防线指的是:① 一个抗震结构体系,应有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,如框架一抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成;而双肢或多肢抗震墙体系由若十个单肢墙分系统,通过延性连梁联系组成。

② 抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的屈服区,以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修复。

其次,多道放线的必要性。

多道抗震防线对抗震结构是必要的。

因为如果建筑物采用的是多重抗侧力体系,第一道防线的抗侧移构件在强烈地震袭击下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡住后续的地震动的冲击,可保证建筑物最低限度的安全,免于倒塌。

第三,框架-剪力墙(筒体)的多道防线设计一般由于剪力墙(筒体)的抗侧刚度比较大,可以分担大部分的地震力,所以容易首先开裂或者破坏,作为第一道防线。

而框架部分作为第二道防线必须具备足够的能力和刚度承担第一道防线刚度退化之后转移的内力。

现行的抗震设计规范和高规只要求第二道防线必须具有足够的承载力能承担不小于0.2Qo和1.5Vfmax较小值的地震剪力,HiStruct认为这里是存在不足的。

因此,引出一个问题,第二道防线除了承载力的要求是否必须满足一定的刚度要求?答案是肯定!而这个刚度要求是通过什么来衡量的?一般是通过弹性分析的地震剪力分担比来衡量。

根据新的抗震设计规范修订稿的要求,框架核心筒的外框架在弹性分析时至少必须分担大约10%Qo的地震剪力,这个10%的数值是值得商榷的,但是有这个要求也是合理的。

第四,第二道防线的刚度通过分担剪力来衡量的讨论。

正如前面讨论的一样,外框架的刚度是有要求的,而且是通过分担多少地震剪力来衡量。

框架结构与剪力墙结构抗震性能之探讨

框架结构与剪力墙结构抗震性能之探讨
性能 又差 的短柱 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
构各构件的交汇点, 受力复杂 , 部位重要 。在强震 的作用下, 节点 的破坏将导致框架结构侧向刚度降 低, 产生过大变形和难 以修复 的破坏 , 局部楼层 或 塌陷。因此, 节点在地震力作用下 的受力特点和设 计 计算 问题 已引起 人们 的高度 重视 。
通 过 多年 的工 程设计 实 践 , 人对 结 构构 件 的 本 延性 问题 有 了进一 步的认识 , 出在结 构构 件 节点 提 的设 计 中 , 有增 加延性 计算 的必 要 。因 多次 震 害 已 表 明结 构 的延性 之重 要性 不 亚 于结构 的强度 , 故在
力, 配置一 定数量 的受 压钢 筋 , 支座 处加 密 箍筋 , 粱 除 了增 强 抗 剪 能 力 外 , 增 强 了混 凝 土 的 抗 压 能 也
力。另外, 梁支座钶筋要有可靠的锚固。过早 的弯 折锚 固钢筋 , 会使混凝土应力集中, 使混凝土破坏 。 B 对于柱的要求。框架柱是重要的受力构件, . 在强地震力作用下, 到严重破坏 的事例很多 , 受 因 而不 允许产 生塑性 铰 , 在强度 上必 须 留有充 分 的余 地。《 结构抗震设计规范》 规定 了最低 含钢量和箍 筋 的构造 要求 , 的上 下 端 要加 密 箍 筋 , 柱 以增 强柱 的抗 压能力 , 要避免 设计既会 吸 引较 大剪 力 而抗剪


框 架 结构节 点延 性 的重要性
筋锚 固和埋设件 连接 强度 要有足 够 的潜 力 , 构 构 结 件 的延伸 系数 可 以根据 钢 筋 和混 凝 土 的应 力 应 变
框 架结 构 由梁 、 构成 , 件截 面较 小 , 柱 构 因此 框 架 结构 的承载 力 和丹度 都较低 , 地 震 中容 易产 生 f 在 震 害 。因此 . 高层 、 多层 框 架结 构 应 在 纵 横 两 个 方 向或多个斜 交 方 向都布置 为框 架 , 能采用 横 向为 不 框架 、 向为铰 接排 架的结 构体 系, 纵

剪力墙结构和框架结构的抗震性比较

剪力墙结构和框架结构的抗震性比较

剪力墙结构和框架结构的抗震性比较
抗震设计本身就是个概念设计,在同标准下比较,只知道框剪比框架抗震好,具体到差多少,不知道。

目前建筑结构中抗震性能的是剪力墙结构,刚度很大,空间整体性好。

建筑结构的安全等级分三个等级,一级二级三级,破坏程度分很严重,严重和不严重,建筑物类型分重要的建筑物,一般的建筑物和次要的建筑物。

所以如果一个框剪结构设计标准是一级,那么表示属于重要的建筑物。

它对应的是抗震设防九度,那么表示这建筑是处在九度设防地区。

但不表示框剪的设计标准是一级同时对应九度。

考试大◇注册结构工程师
一级二级三级是按建筑重要性来分,不是按结构形式。

设防烈度是按建筑物所在地区来分,也不是按结构类型来分。

比如我们湖北武汉设防烈度是6度,而河南郑州设防烈度是7度。

对于重要的建筑物设计时提高一度来设计。

各地区设防烈度可以查阅《建筑结构抗震设计规范》
一般商品房都是按照二级,属于一般建筑物去设计的,设防烈度看建筑所在地区……
在一样设防烈度下,框剪结构是按该烈度设计,框架结构也是按该烈度设计,但是两种结构类型在同样烈度下,它们从建筑高度,计算要点,各自的抗震构造措施等方面都是有各自规范和条例,所以你说的一样,只是说在设计时两种结构在抗震设计上的起点是同样烈度,并不是说它们在地震来袭时,能够具备同样的抗震承载力,变形能力和消耗地震的能力。

【。

剪力墙结构的认识与理解

剪力墙结构的认识与理解

剪力墙结构的认识与理解在现代建筑领域,剪力墙结构是一种广泛应用且至关重要的结构形式。

对于非建筑专业的人来说,或许对它感到陌生,但它却实实在在地为我们的居住和工作环境提供了坚实的保障。

剪力墙,顾名思义,就是能够像一堵坚固的墙一样承受水平和垂直荷载的结构构件。

它通常由钢筋混凝土制成,具有较高的强度和刚度。

想象一下,在一座高楼大厦中,剪力墙就像是一个个坚强的卫士,默默地承受着来自风、地震等自然力量的冲击,保护着建筑物的安全。

从结构原理上来看,剪力墙主要通过自身的抗弯和抗剪能力来抵抗水平荷载。

当风或地震作用于建筑物时,剪力墙能够有效地将这些力量分散和传递,从而避免了建筑物的过度变形和破坏。

与传统的框架结构相比,剪力墙结构在抵抗水平荷载方面具有明显的优势。

框架结构主要依靠梁柱来承受荷载,而在面对强大的水平力时,其变形往往较大,容易影响建筑物的使用功能和安全性。

而剪力墙结构则能够更好地限制建筑物的水平位移,提供更加稳定和可靠的结构性能。

在实际应用中,剪力墙结构有着多种形式和布置方式。

比如,常见的有单片剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙等。

单片剪力墙结构简单,适用于较小的建筑;双肢剪力墙和多肢剪力墙则通过连梁将多个墙肢连接在一起,能够更好地协同工作,适用于较大规模的建筑。

剪力墙的布置也是一门学问。

在建筑平面中,剪力墙通常沿着主轴方向均匀布置,以保证结构在各个方向上的刚度均匀。

同时,还要考虑建筑物的使用功能,避免剪力墙的布置影响房间的布局和使用。

例如,在住宅建筑中,要尽量将剪力墙布置在楼梯间、电梯间等位置,以减少对居住空间的影响。

剪力墙结构在住宅建筑中的应用非常广泛。

如今的高层住宅小区,大多数都采用了剪力墙结构。

这是因为剪力墙结构能够提供较大的室内空间,没有过多的柱子突出,使得房间的布局更加灵活。

而且,剪力墙结构的抗震性能良好,能够为居民提供更加安全的居住环境。

然而,剪力墙结构也并非完美无缺。

由于剪力墙的刚度较大,在地震作用下可能会吸收较多的能量,导致自身的破坏。

框架-剪力墙结构抗震设计分析

框架-剪力墙结构抗震设计分析
的4 0%。
各 榀框架 的变形 曲线 是类似 的,楼层剪 力根据框 架柱 的抗倒 刚度 比例 进 行 分配 ;而 剪力 墙 在水 平 力 的作用 下 ,其变 形 曲线 呈 弯 曲型 ,属 于竖 向悬 臂 弯 曲结 构 , 随着楼 层 的 升高 ,水 平位 移 增 长越 快 。 框架 一剪 力墙结 构 由延 性较好 的框 架、有 带边框 的剪力墙 、抗侧
整剪力墙 的厚度 和长度 ,使 房屋 的抗侧 刚度 中心尽量 接近 结构 的质 量
中 心 , 以 减 小 地 震 时 房 屋 的 扭 转 振 动 。在 确 定 刚 度 中 心 时 , 还 应 考 虑 砖填 充墙之 类 维护墙 和 刚性隔墙对 结 构刚度 的影 响。 在 每 个 结 构 单 元 的 两 个 主 轴 方 向 , 都 要 沿 两 条 以 上 的轴 线 布 置 剪
剪 力墙之 间通过 平面 内刚度无 限大 的楼 板结合 在一起 ,在水平 力作用 下 , 使 它 们 水 平 位 移 相 同 , 不 能 自 由 变 形 。 因 此 , 它 们 的 变 形 曲 线
呈 s 形 的 弯 剪 形 位 移 曲 线 , 在 下 部 楼 层 , 剪 力 墙 的 位 移 比 较 小 , 它 拉 着 框 架 按 弯 曲 型 曲 线 变 形 , 剪 力 墙 承 受 大 部 分 水 平 力 ,上 部 楼 层 恰

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建筑 与 发 展
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框架 一剪力墙结构抗震设计分析
赵安运
哈 密建 筑勘察设 计 院 ( 限责任公 司 ) 新疆 有
【 摘
哈密
89 0 3 00
要 】 框 架 一剪 力墙结 构是公认 的抗 震性能最好的 建筑 结构。本文介 绍 了 架 一剪力墙结构 的特 点, 框 并提 出了改善框 架 一剪力墙结构抗震

剪力墙对框架—剪力墙结构抗震性能影响分析

剪力墙对框架—剪力墙结构抗震性能影响分析

剪力墙对框架—剪力墙结构抗震性能影响分析在建筑结构设计中,框架—剪力墙结构是一种常见且重要的结构形式。

其中,剪力墙的存在对于整个结构的抗震性能起着至关重要的作用。

本文将深入探讨剪力墙对框架—剪力墙结构抗震性能的影响。

首先,我们来了解一下框架—剪力墙结构的基本构成。

这种结构体系由框架和剪力墙共同组成,框架主要承受竖向荷载,而剪力墙则承担大部分水平荷载,特别是地震作用产生的水平力。

剪力墙在框架—剪力墙结构中的主要作用之一是提供较大的侧向刚度。

在地震发生时,结构会受到水平地震力的作用,如果侧向刚度不足,结构容易发生过大的变形,甚至导致倒塌。

剪力墙由于其自身的较大截面和较高的混凝土强度,能够有效地抵抗水平力,限制结构的水平位移,从而提高结构的抗震能力。

剪力墙的布置位置和数量对结构抗震性能有着显著的影响。

合理的剪力墙布置可以使结构在地震作用下的受力更加均匀,避免出现局部薄弱部位。

例如,在建筑物的周边布置剪力墙可以增强结构的抗扭性能,而在建筑物的纵向和横向均匀布置剪力墙则可以有效地控制结构的水平变形。

剪力墙的几何形状和尺寸也会影响抗震性能。

一般来说,较长且连续的剪力墙能够提供更好的侧向刚度,但过长的剪力墙可能会导致在地震作用下出现脆性破坏。

因此,在设计中需要合理控制剪力墙的长度和开洞情况,以保证其既有足够的刚度,又能具有良好的延性。

剪力墙的混凝土强度和钢筋配置对其抗震性能也有着直接的关系。

较高强度的混凝土可以提高剪力墙的承载能力,但同时也要注意混凝土的脆性问题。

合理配置钢筋可以增强剪力墙的延性,使其在地震作用下能够更好地耗散能量,避免突然的破坏。

接下来,我们通过一些实际的案例和试验数据来进一步说明剪力墙对框架—剪力墙结构抗震性能的影响。

在某一高层建筑中,原本设计的剪力墙数量较少,在地震模拟分析中发现结构的水平位移过大,不满足抗震要求。

通过增加剪力墙的数量和优化布置,结构的抗震性能得到了显著提高,能够在设计地震作用下保持稳定。

对我国钢筋混凝土结构抗震设计的一些理解

对我国钢筋混凝土结构抗震设计的一些理解

师, 从事房屋质量检测鉴定 。 收稿 日期 :0 1 6 3 2 1 一O —2
力, 防止结构在 表现 出所需 延性 之前发 生剪 切失效 。3 通 .并 过严 格的抗震构造措施 , 可能出现塑性 铰的部位在产生相应 使 塑性 变形 时仍 保持有其承载 能力 , 同时要求 结构 不形成 “ 侧 层 移机 构” “ (柱铰机构” 。 ) 能力设计 法的第 一条就是通 过设 置各部位 抗弯能 力级差 就可 以得 到希望 的塑性 变形 效应 级差 , 第二条和第三条 的实质 就是保证各部位具有足 够 的塑性变形 或塑性 转动能力 。它 的 基本思想实际上包含 了两个方 面的级差 , 一是各部位抗弯能力 之间 的级差 , 二是抗弯能力和抗剪能力之间 的级差 。
计 规 范 的具 体 做 法 。
关键词 :抗震设计 能力设计法 框架一剪力墙结构 中图分类号 : TU3 2 1 5. 1 文献标识码 : B
文章编号 :O4 1 52 1 )8 0 2 -0 1O —6 3 (0 1 0 - 0 9 2
So e u m nde sa i ft e s im i sg fr i f r e o r t t u t e n Chi a r t nd ng o h es c de i n o e n o c d c nc e e sr cur s i n
d sg t o n x l i h p cf p a t s o h s p cfc in wi fa c c g h h a l tu t r sa e m l . 福 e i n me h d。a d e p an t e s e ii r c ie ft e de i n s e iiato t r me— s e rwals r c u e a n xa p e
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浅谈框架剪力墙结构的抗震理解和设计体会
摘要:通过对某一具体工程的设计选型,介绍了一种适于高层办公建筑的框架剪力墙结构体系,并简述这种结构体系的构成、特点、设计注意事项。

关键词:高层办公;框架剪力墙;经济合理
中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a 文章编号:
工程概况
山东省济宁市嘉祥县冠亚上城e区高层办公楼,主体结构地下一层,地上十三层,平面尺寸56.0mx51.2m,建筑高度48.60m,建筑总面积26506.4m2,建筑占地面积2006.2平方米。

平面呈l形,凸出长度较大,凸出长度与最大宽度比为0.58。

基础形式为墙下、柱下桩承台基础。

建筑结构的安全等级为二级,抗震设防类别为标准设防类,结构型式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,结构抗震等级框架为四级,剪力墙为三级,抗震设防烈度:6度第二组。

二、方案优选
在公共建筑设计中,为满足地块格局及内部空间设计的要求,建筑物平面不规则的情况比较常见。

在对已经建好或在建的平面不规则的公建进行了调查之后发现,大部分采用框架、框架-剪力墙或纯剪力墙结构型式。

我们对上述结构型式进行了研究,发现了以下一些主要问题:(1)针对l形平面的不利情况,若采用纯剪力墙结构自然对结构有利,毕竟剪力墙的抗侧刚度大,可以构成整体抗侧力很强的体
系,对较高建筑抗震特别有利。

但办公楼要求大空间,建筑平面布置灵活,以及一、二层商业店铺的要求,剪力墙布置不宜过多。

这种结构形式限制了建筑上的灵活多变,而且造价也会增大,并非是理想的方案。

(2)若采用纯框架结构,因公共建筑一般柱跨大,且荷载也较大,对l形平面建筑,其结构扭转和层间位移较大,通过增加框架梁柱截面的方式来满足抗侧刚度的要求,柱、梁的尺寸都比较大,影响后期的装修使用,建筑净空的要求、设备管线的布置等都会受影响,此种方案也是不可行的。

(3)框架-剪力墙结构的特点是框架结构和剪力墙结构体系的结合,在框架结构中的部分跨间布置剪力墙,或把剪力墙结构中的部分剪力墙抽掉改成框架承重,既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,同时还可充分发挥材料的强度作用,具有较好的技术经济指标。

从以上三种方案计算结果分析可以看出,无论是结构受力还是经济指标,第三方案均为最优方案。

三、计算结果分析
对框架-剪力墙结构的设计计算,采用三维杆-系薄壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法。

本方案内力分析采用三维空间有限元分析软件satwe程序计算。

针对建筑平面的不规则性,以端部的两个竖筒及角部的剪力墙作为主要抗侧力体系,来满足结构的刚度要求。

satwe后处理中查看本工程结构文本输出文件结果如下:
1.x 方向的有效质量系数:98.10%
y 方向的有效质量系数:98.75%
x向楼层最小剪重比:1.74%
y向楼层最小剪重比:1.57%
两个方向有效质量系数均超过90%,说明计算振型数够了。

两个方向的楼层最小剪重比均满足楼层最小剪重比0.8%(6度区)的要求。

2.自振周期结果如下:
结构以扭转为主的第一自振周期t3=1.2249s,以平动为主的第一自振周期t1=1.7123s,t3/t1=0.715<0.9,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3-2002)(以下简称《高规》)第4.3.5条的规定。

3.在选择“强制刚性楼板假定”条件下
最大值层间位移角
x方向最大值层间位移角:1/1974.
y方向最大值层间位移角:1/1730.
满足《高规》4.6.3条最大值层间位移角≤1/1000的规定。

最大位移与层平均位移的比值、最大层间位移与平均层间位移的比值
x方向最大位移与层平均位移的比值: 1.23最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.23
y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.25最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.25
满足《高规》4.3.5条最大位移层间位移和与层平均值的比值a 级高度高层建筑不宜大于1.2,不应大于1.5的规定。

4.本工程框架柱地震倾覆弯矩百分比如下:
框架柱承受的底部地震倾覆弯矩均小于总底部地震倾覆弯矩的50%,满足《高规》8.1.3条规定。

5.x,y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者:七层ratx1=1.5051,raty1= 1.4156均大于1,满足《高规》4.4.2条规定。

四、在设计有关框架-剪力墙结构时应注意的一些问题
在设计时,要加强对计算结果合理性判断,特别要加强概念设计。

在符合规范要求的情况下,对一些不利部位加强抗震构造措施。

1.根据建筑平面的布置,以电梯井筒和四个角部的剪力墙作为主要的抗侧力构件;另外在内凹角处,为防止局部振动引起的破坏,增加剪力墙,考虑刚心和质心的影响,相应的调整剪力墙的布置,然后试算、调整,最后确定结构布置。

.框架-剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处
的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,因此应加强其抗震构造措施,如减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率。

针对l形平面的不利,补充45度方向水平地震力作用验算,45度方向周期、振型和楼层位移均符合规范要求。

另外在满足承载力需求的前提下,优化混凝土强度等级和柱截面,同时,考虑凸出部分楼板加厚、加强配筋,内凹角处增设斜向钢筋,以防因局部振动引起的破坏,以达到安全、合理、经济的目的。

2.《建筑抗震设计规范》(gb50011-2010)(以下简称《抗规》)第6.1.3条对少量剪力墙的框架结构和框架-剪力墙结构的划分作出了新的规定,使少量剪力墙的框架结构的范围进一步扩大。

在对布置少量剪力墙的框架结构的定量把握上,《高规》及《建筑抗震设计规范》(gb50011-2010)(2008版)(以下简称《老抗规》)规定在基本振型地震作用下,框架承受的底部地震倾覆力矩占结构底部地震倾覆力矩总和的80%以上,结构为少量剪力墙的框架结构体系;框架承受的底部地震倾覆力矩占结构底部地震倾覆力矩总和的25%以下,结构为少量框架的剪力墙结构体系;两者之间的即为框架-剪力墙结构体系。

《抗规》第6.1.3条规定:“在规定的水平力作用下,底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时即为设置少量抗震墙的框架结构。

从而缩小了框架-剪力墙结构体系的应用范围,即框架承受的底部地震倾覆力矩占结构底部地震倾覆力矩总和的50%~25%之间,结构为框架-剪力墙结构体系。

五、结语
本文主要以一个框架-剪力墙结构为实例,对设计结果进行了分析并介绍了在satwe软件中应注意的问题。

通过该工程的设计及总结,笔者认为对于高层公建在结构设计中尽量避免采用少量剪力墙的框架结构和少量框架的剪力墙结构,尽可能采用概念清晰、抗震性能较好的框架-剪力墙结构,既可以保证结构的刚度、位移,又满足了人们对空间美观与灵活分割的要求,同时经济造价合理,应被广泛推广。

参考文献
[1]高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2002)北京:中国建筑工业出版社,2002
[2]建筑抗震设计规范(gb50011-2010)北京:中国建筑工业出版社,2010
[3]混凝土结构设计规范(gb50010-2002)北京:中国建筑工业出版社,2002
[4]satwe用户手册及技术条件,中国建筑科学研究院pkpm cad 工程部,2005
[5]朱炳寅.对少量剪力墙框架结构的理解与设计建议—新《抗规》学习体会之一,建筑结构.技术通讯.2011(1)。

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