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文檔簡介
1、<p> 對框架-剪力墻結構設計中一些認識</p><p> 摘要:從事建筑設計多年了,在這多年的設計當中,我對框架-剪力墻結構有著越來越多的體會與認識?,F(xiàn)在,依據(jù)我多年的設計經(jīng)驗,再加上在實際設計過程中,對一些設計規(guī)范的體悟,我覺得在具體設計中,對框架-剪力墻結構應有一些方面需要注意。因為這些知識,對設計人員影響很大。下面,我談談對框架-剪力墻結構設計中一些個人認識。 </p>&l
2、t;p> 關鍵詞:框架-剪力墻;結構設計 </p><p> 中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A </p><p> 一、框架-剪力墻結構的優(yōu)勢 </p><p> 震害表明,框架剪力墻結構比框架結構在減輕框架及非結構部件震害方面有明顯的優(yōu)越性,剪力墻可以控制層間位移,降低了對框架的延性要求,簡化了抗震措施。由于框架-剪力墻的共同作用,頂層高振型的
3、鞭梢效應可以大為減輕。 </p><p> 框架-剪力墻結構的受力特點 </p><p> 框架-剪力墻結構的受力和變形 </p><p> 框架-剪力墻結構由框架及剪力墻兩類抗側(cè)力單元組成。這兩類抗側(cè)力單元在水平荷載作用下的受力和變形特點各異。剪力墻以彎曲型變形為主,隨樓層 的增加,總側(cè)移和層間側(cè)移增長加快;框架以剪切型變形為主,隨著樓層增加,總側(cè)移與層間位
4、移增加減慢。在同一結構中,通過樓板把兩者聯(lián)系在一起,樓板在其本身平面內(nèi)剛度很大,它迫使框架和剪力墻在各層樓板標高處共同變形。在協(xié)同工作時,首先要注意到剪力墻單元的剛度比框架大很多,往往由剪力墻擔負大部分外荷載。其次要注意到兩者分擔荷載的比例上下是變化的。由它們的變形特點可以知道,剪力墻下部變形將增大框架下部變形卻減小了,這使得下部剪力墻擔負更多剪力,而框架下部擔負的剪力較小。在上部,情形正好相反,剪力墻變形減小,因而卸載,框架上部變形加
5、大,擔負的剪力將增大。因此,框架上部和下部所受的剪力趨于均勻化。 </p><p><b> 協(xié)同工作原理二 </b></p><p> 框架-剪力墻結構中,由于框架-剪力墻協(xié)同工作其剪力分配沿高度是不斷變化的,因此框架-剪力墻結構的計算中應考慮剪力墻和框架兩種類型結構的不同受力特點,按協(xié)同工作條件進行內(nèi)力,位移分析,不宜將樓層剪力簡單地按某一比例在框架與剪力墻之
6、間分配。協(xié)同工作計標方法是在以下一些假定條件下進行的。①房屋體型規(guī)則,剪力墻布置對稱均勻,各樓層剛心和質(zhì)心相重合,樓蓋在自身平面內(nèi)剛度很大,在同一樓層的標高上,框架與剪力墻的水平位移相等,不考慮扭轉(zhuǎn)的影響。②水平外荷載由框架與剪力墻共同承擔。③剪力墻與框架的剛度沿高度均勻分布。 </p><p><b> 3.計算簡圖: </b></p><p> 框架-剪力墻結
7、構的計標圖形,主要是要確定如何歸并總剪力墻,總框架以及確定總剪力墻與總框架之間的聯(lián)系和相互作用方式。根據(jù)上述基本假定,同一樓層各片剪力墻的位移都是相等的,所以結構單元內(nèi)所有剪力墻能合并為總剪力墻,為一豎向懸臂彎曲構件;由于同一樓層各片框架的位移都是相同的,所有結構單元內(nèi)所有框架可合并成總框架,相當于一懸臂剪切構件;所有連梁合并為總連梁,相當于一附加的剪切剛度??偧袅?,總框架與總連梁的剛度分別為同一層各類型單元結構的剛度之和。 <
8、/p><p> 由于計標區(qū)段中的所存在框架、剪力墻和連梁,依靠樓(層)蓋連接成整體,所以,一般情況下的框架-剪力墻結構的計算簡圖應該是總框架與總剪力墻間在每一樓蓋標高處由剛性連桿連接的體系。剛性連桿既代表樓(層)蓋對水平位移的約束,也代表總連梁對水平位移的約束和對轉(zhuǎn)動的約束,其中連桿的抗彎剛度僅代表總連梁的轉(zhuǎn)動約束作用。當連梁抗彎剛度較小,其轉(zhuǎn)動約束可忽略不計時,則水平連桿兩端可認為是鉸接。 </p>
9、<p> 框架-剪力墻結構中的連梁是指一端與剪力墻,另一端與框架連接的梁,或者兩端都與剪力墻連接的梁。兩端都與框架柱相連的梁是框架梁。 </p><p> 總剪力墻是以片為單位的剪力墻剛度進行疊加的。當忽略剪力墻和框架軸向變形的影響時,為了簡單,也可以按剪力墻的墻肢剛度之和作為總剪力墻的剛度,墻肢之間的連梁合并于總連梁剛度中。但應注意,這兩種疊加方法,當考慮軸向變形影響時就不同了。 </p&
10、gt;<p> 三、地震傾覆力矩比值對結構性能的影響: </p><p> 《高規(guī)》(JGJ3-2010)第8.1.3條:抗震設計的框架-剪力墻結構,應根據(jù)在規(guī)定水平力作用下結構底層框架部分承受的地震傾覆力矩與結構總地震傾覆力矩的比值,確定相應的設計方法,并應符合下列規(guī)定: </p><p> 1、框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的10%時,按剪力墻結構
11、進行設計,其中的框架部分應按框架-剪力墻結構的框架進行設計。 </p><p> 2、當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的10%但不大于50%時,按框架-剪力墻結構進行設計。 </p><p> 3、當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%但不大于80%時,按框架-剪力墻結構進行設計,其最大使用高度可比框架結構適當增加,框架部分的抗震及和軸壓比限值宜按
12、框架結構的規(guī)定采用。 </p><p> 4、當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的80%時,按框架-剪力墻結構進行設計,但其最大適用高度宜按框架結構采用框架部分的抗震等級和軸壓比限值應按框架結構的規(guī)定采用。當結構的層間位移角不滿足框架-剪力墻結構的規(guī)定時,可按《高規(guī)》(JGJ3-2010)第3.11節(jié)的有關規(guī)定進行結構抗震性的分析和論證。 </p><p> 四、抗震剪
13、力的調(diào)整: </p><p> 框架-剪力墻結構在水平地震作用下,框架部分所得剪力一般都較小。按多道防線的概念設計要求,墻體是第一道防線,在設防地震,地震部分先于框架破壞,由于塑性內(nèi)里重分布,框架部分按側(cè)向剛度分配的剪力會比多于地震下加點,為保證作為第二道防線的框架具有一定的抗側(cè)力能力,需要對框架承擔的剪力予以適當調(diào)整。 </p><p> 高規(guī)8.1.4條規(guī)定:對規(guī)則的框架-剪力墻結
14、構抗震設計時,框架-剪力墻結構對應于地震作用標準值的各層框架剪力應符合下列要求: </p><p> ?、贊M足Vf ≥0.2V0,其框架總剪力不必調(diào)定; 不滿足Vf ≥0.2V0要求的樓層,其框架總剪力按.2V0和1.5Vfmax二者的較小值采用; </p><p> 其中V0對于框架柱數(shù)量從下至上基本不變的結構,應取對應于地震作用標準值的結構底層總剪力;對框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變
15、化的結構,應取再段底層結構對應于地震作用標準值的總剪力。 </p><p> Vf對應于地震作用標準值且未經(jīng)調(diào)定的各層(或某一段內(nèi)各層)框架承擔的地震總剪力Vfmax-對框架數(shù)量從下至上基本不變的結構,應取對應于地震作用標準值且未經(jīng)調(diào)定的各層框架承擔的地震總剪力中的最大值;對框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變化的結構,應取分段中對應于地震作用標準值且未經(jīng)調(diào)定的各層框架承擔的地震總剪力中的最大值。 </p>
16、;<p> ?、诟鲗涌蚣芩袚牡卣鹂偧袅Π幢緱l第一款調(diào)定后,應按調(diào)定前后總剪力的比值調(diào)定多跟柱和與之相連梁的剪力及端部彎矩標準值,框架柱的軸力標準值可不予調(diào)定。 </p><p> ?、郯凑裥头秩悍磻V法計標地震作用時,本條第一款所規(guī)定的調(diào)定可在振型組合之后,并滿足《高規(guī)》(JGJ3-2010)第4.3.12條關于樓層最小地震剪力系數(shù)的前提下進行。 </p><p> 就
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