對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些認(rèn)識(shí)

1、<p>　　對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些認(rèn)識(shí)</p><p>　　摘要：從事建筑設(shè)計(jì)多年了，在這多年的設(shè)計(jì)當(dāng)中，我對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)有著越來越多的體會(huì)與認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在，依據(jù)我多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，再加上在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，對(duì)一些設(shè)計(jì)規(guī)范的體悟，我覺得在具體設(shè)計(jì)中，對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)有一些方面需要注意。因?yàn)檫@些知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)人員影響很大。下面，我談?wù)剬?duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些個(gè)人認(rèn)識(shí)。 </p>&l

2、t;p>　　關(guān)鍵詞：框架-剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　一、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì) </p><p>　　震害表明，框架剪力墻結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)在減輕框架及非結(jié)構(gòu)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(duì)框架的延性要求，簡(jiǎn)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(yīng)可以大為減輕。 </p><p>　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) </p><p>　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和變形 </p><p>　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(zhǎng)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(jié)構(gòu)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(biāo)高處共同變形。在協(xié)同工作時(shí)，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(dān)負(fù)大部分外荷載。其次要注意到兩者分擔(dān)荷載的比例上下是變化的。由它們的變形特點(diǎn)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(dān)負(fù)更多剪力，而框架下部擔(dān)負(fù)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(dān)負(fù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的計(jì)算中應(yīng)考慮剪力墻和框架兩種類型結(jié)構(gòu)的不同受力特點(diǎn)，按協(xié)同工作條件進(jìn)行內(nèi)力，位移分析，不宜將樓層剪力簡(jiǎn)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(jì)標(biāo)方法是在以下一些假定條件下進(jìn)行的。①房屋體型規(guī)則，剪力墻布置對(duì)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(biāo)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(dān)。③剪力墻與框架的剛度沿高度均勻分布。 </p><p><b>　　3.計(jì)算簡(jiǎn)圖： </b></p><p>　　框架-剪力墻結(jié)

7、構(gòu)的計(jì)標(biāo)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(jié)構(gòu)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(gòu)件；由于同一樓層各片框架的位移都是相同的，所有結(jié)構(gòu)單元內(nèi)所有框架可合并成總框架，相當(dāng)于一懸臂剪切構(gòu)件；所有連梁合并為總連梁，相當(dāng)于一附加的剪切剛度?？偧袅Γ偪蚣芘c總連梁的剛度分別為同一層各類型單元結(jié)構(gòu)的剛度之和。 <

8、/p><p>　　由于計(jì)標(biāo)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(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)該是總框架與總剪力墻間在每一樓蓋標(biāo)高處由剛性連桿連接的體系。剛性連桿既代表樓（層）蓋對(duì)水平位移的約束，也代表總連梁對(duì)水平位移的約束和對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束，其中連桿的抗彎剛度僅代表總連梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用。當(dāng)連梁抗彎剛度較小，其轉(zhuǎn)動(dòng)約束可忽略不計(jì)時(shí)，則水平連桿兩端可認(rèn)為是鉸接。 </p>

9、<p>　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)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(jìn)行疊加的。當(dāng)忽略剪力墻和框架軸向變形的影響時(shí)，為了簡(jiǎn)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(yīng)注意，這兩種疊加方法，當(dāng)考慮軸向變形影響時(shí)就不同了。 </p&

10、gt;<p>　　三、地震傾覆力矩比值對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響： </p><p>　　《高規(guī)》（JGJ3-2010）第8.1.3條：抗震設(shè)計(jì)的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)在規(guī)定水平力作用下結(jié)構(gòu)底層框架部分承受的地震傾覆力矩與結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的比值，確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，并應(yīng)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(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的10%時(shí)，按剪力墻結(jié)構(gòu)

11、進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中的框架部分應(yīng)按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2、當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的10%但不大于50%時(shí)，按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　　3、當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%但不大于80%時(shí)，按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其最大使用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加，框架部分的抗震及和軸壓比限值宜按

12、框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用。 </p><p>　　4、當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的80%時(shí)，按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但其最大適用高度宜按框架結(jié)構(gòu)采用框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比限值應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用。當(dāng)結(jié)構(gòu)的層間位移角不滿足框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定時(shí)，可按《高規(guī)》（JGJ3-2010）第3.11節(jié)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)要求，墻體是第一道防線，在設(shè)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(huì)比多于地震下加點(diǎn)，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(duì)框架承擔(dān)的剪力予以適當(dāng)調(diào)整。 </p><p>　　高規(guī)8.1.4條規(guī)定：對(duì)規(guī)則的框架-剪力墻結(jié)

14、構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的各層框架剪力應(yīng)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(duì)于框架柱數(shù)量從下至上基本不變的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的結(jié)構(gòu)底層總剪力；對(duì)框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變

15、化的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取再段底層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的總剪力。 </p><p>　　Vf對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)定的各層（或某一段內(nèi)各層）框架承擔(dān)的地震總剪力Vfmax-對(duì)框架數(shù)量從下至上基本不變的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)定的各層框架承擔(dān)的地震總剪力中的最大值；對(duì)框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變化的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取分段中對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)定的各層框架承擔(dān)的地震總剪力中的最大值。 </p>

16、;<p>　　②各層框架所承擔(dān)的地震總剪力按本條第一款調(diào)定后，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)值，框架柱的軸力標(biāo)準(zhǔn)值可不予調(diào)定。 </p><p>　?、郯凑裥头秩悍磻?yīng)譜法計(jì)標(biāo)地震作用時(shí)，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(guān)于樓層最小地震剪力系數(shù)的前提下進(jìn)行。 </p><p>　　就