关于高层框架剪力墙结构设计要点分析

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高层剪力墙结构墙体的优化方案设计分析

高层剪力墙结构墙体的优化方案设计分析

高层剪力墙结构墙体的优化方案设计分析【摘要】高层建筑中应很好地把握剪力墙布置的度,使整个结构从抗震的角度可使地震力尽量减小,满足受力要求,保证结构的安全;从经济的角度尽可能地降低造价,以达到最经济,这样才能真正体现优化设计的意义。

【关键词】剪力墙结构;优化方案;对比分析以江西省某小区的一栋高层剪力墙为例,取地震作用为目标函数,结构的抗侧刚度为设计变量,选择适当的约束条件,通过逐步改变墙体厚度和数量来得到一个最优的结构抗侧刚度,使整个结构处于最佳受力状态,并且达到最经济的目的。

1 模型的建立本方案模型为10层剪力墙住宅结构,无地下室,建筑高度为32m 。

1.1 优化前的方案模型第一种布置方案:根据所提供的建筑资料和高层剪力墙结构布置的基本原则,初步布置剪力墙,墙厚250m,如图 1所示。

在第一种方案的基础上,将剪力墙的厚度改为200m,剪力墙数量和长度不变,得到第二方案,平面同图1。

图1 方案一的结构标准层剪力墙布置1.2 优化后的方案模型在第二方案的基础上,不改变剪力墙的厚度,而在剪力墙的数量布置上稍作改变,将个别剪力墙删去,部分分户剪力墙缩短,减少中心筒附近的较多的剪力墙,调整 x、y 方向的抗侧刚度,得到第三方案,如图2所示。

图2 方案三的结构标准层剪力墙布置2 优化前后三种模型计算结果对比分析采用中国建筑科学研究院编制的satwe软件分别对三种模型进行计算,通过对结构动力特征、内力特征、变形特征等指标来分析剪力墙布置的改变对结构优化设计的影响。

2.1 动力特征中的结构振动周期三种结构方案对应前16个振型计算的自振周期如表3所示。

gb50011—2010《建筑抗震设计规范》规定:多遇地震作用下剪力墙结构第一自振周期一般约在总层数的 0.06~0.08 倍之间。

经过演算得知,三个方案的第一自振周期均符合要求。

由表3可以看出:在方案一、二中,通过剪力墙的改变,在剪力墙数量不变的前提下,适当减小墙体厚度,结构的抗侧刚度和地震力便会减小,结构自振周期增大;在方案二、三中,当墙厚不变时,地震剪力随剪力墙数量的减少、开洞率的增大而降低,结构变形也相应增大。

高层建筑框支剪力墙结构设计

高层建筑框支剪力墙结构设计

高层建筑框支剪力墙结构设计摘要:本文结合某高层建筑结构设计的实例,对其框支剪力墙结构的抗震设计进行了分析。

关键词:高层建筑剪力墙结构1 工程概况本工程主体结构层高60.3m,地下室2 层,层高分别为3.5m,4.7m;地上1 层为居民活动空间,高5.4m;2层~13 层为住宅,层高2.8m,以上至屋顶层高均为3.0m。

2 结构设计中的计算和分析2.1转换体系的选取与计算框支转换层楼板在地震中受力变形较大, 其在整体电算中的模型选择很关键。

由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。

因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。

由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,会使梁的设计偏于不安全。

在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。

2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定工程以±0.000 板作为嵌固端,既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板传递到全部地下室结构, 同时能够保证上部结构在地震作用下的变形是以地下室为参照原点。

《抗规》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时, 地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。

故地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙,在应力集中的楼层,将楼板厚度加大,转换层楼板取180mm,与其相邻的层也适当加厚至150mm。

考虑抗震需要,施工图阶段时更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到0.35%, 以进一步提高转换层楼板和(1)q≤ect310l02(2)γe≤δ1h2δ2h1框支大梁共同作用的能力。

考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍,宽度较宽,对边转换梁,板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。

2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域, 这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确,减少转换板的内力,同时,上下抗侧力结构对齐,对于抵抗水平地震荷载作用,改善转换板的复杂受力情况也是大有益处的(详见图1)。

高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析

高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析
期形 变 曲线都 是 类 似 的 。所 以 , 水平 的受 力 会 按 照 各个 框架 的抗 推 刚 度 D 比例 分 配 。 而 剪 力墙 的 位
… 爰 l J

式 中 :- H
建 筑 的总体 高程 ;
C 厂__ 架结 构 的水平 刚度 ; 框 Ew — 剪力 墙 的折 算 总抗侧 刚度 。 1— 工 程 实 践 表 明 , 果 A值 过 小 , 意 味着 框 架 如 则
5 00 ) 100
线, 即弯 剪 型 。所 以 , 在框 架 一剪 力墙 结 构 中 , 剪力 墙在 下部 的层 面形 变较小 , 担 了 8 承 0% 以上 的水平
的受力特征。论述 了高层框 架 剪力墙结构 抗震设 计 的技术
要点分析。
向剪力 , 而在高层建 筑的上部 , 架结构 的形变较 框
的刚度 来 分配 。
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 使 用 数量 过 多 , 时建 筑 的 刚 度 增 大 , 这 自振 周 期 变
短 , 震力 却增 加 , 构 的延 展 性 就 会 降低 , 地 结 尤其 是
对建 筑 的顶 部 最为不 利 。普遍 情况 是剪 力墙 的数 量
移曲线所呈现 的是悬臂弯 曲梁的特征 , 位移越高其 增大的速度越快 , 呈现 出来 的是弯形开 口的曲线。 在平面范围内具备很大 的抗弯 曲强度 , 在普通 的剪
力 墙结 构 中 , 所有 抗 侧力 的建 筑 构 件 受 力侧 移 的 曲 线 均相 似 , 即水平 的力 在 各个 剪 力 墙 之 间按 照等 效
12 框 架 一剪 力墙 的受 力特征 .

越多对抗震越为有利, 但不能超过一个合理的限度 , 否则会造成负面影响。为 了使框剪结构更为有效 ,

剪力墙结构设计要点分析

剪力墙结构设计要点分析

剪力墙结构设计要点分析一、剪力墙结构的基本概念1、剪力墙结构的基本概念利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构。

(1)剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。

(2)剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。

在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

2、剪力墙结构的优缺点及适用范围(1)优点:整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力(强度)要求也容易满足,房间内无梁柱外露。

(2)缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。

(3)适用范围:较小开间的住宅及旅馆建筑,高层建筑。

二、剪力墙结构设计应注意的问题1、结构体系的选择在设计钢筋混凝土多层及高层建筑结构时。

可供选择的结构体系有:框架结构;框架-剪力墙结构;剪力墙结构;框支剪力墙结构;筒体结构和巨型结构等。

目前,我国采用较多的是前5种。

设计中究竟采用哪种结构体系,要经过方案比较确定,这主要要看拟建筑物的高度、用途和施工条件和经济比较等。

如果拟建建筑物为宿舍,高度又比较高,那么自然要选择剪力墙结构。

因为居住建筑要有足够的隔墙。

如拟建建筑物为厂房或实验室,则最好采用框架结构,因为这类建筑要求开间大,多变,布置灵活,竖向构件越少越好。

2、剪力墙结构的布置(1)高度和高宽比的控制。

剪力墙结构大多应用于高层建筑结构中,而在高层建筑中,侧向位移的控制是结构设计的主要矛盾。

综述高层剪力墙住宅结构设计的要点及难点

综述高层剪力墙住宅结构设计的要点及难点
建筑理论 与设计
综述 高层剪 力墙住宅结构设计 的要点及难点
曾硕 张 伟
2 0 0 O 6 3
中国建筑上海设计研究院有 限公 司
摘 要: 随着我 国城市建 筑的迅猛发展, 高层剪力墙结构的应用 日 趋广泛 。剪力墙结构是我国目前高层住宅结构体系中最常
用 的一种钢 筋混凝土结构体 系。作者结合工作经验论述 目前我国高层 剪力墙住宅结构设计 中, 如何 从设计参 数、 结构材料 、 荷 载计算、 构件截面 、 电算参数、 模型结果和基础设计等方面分析结构设计规律 , 准确把握各设计阶段的技术要点和难点 , 以期 交
流探讨。
关键词 : 高层 ; 剪力墙结构 ; 住宅设计;
1 、 引言
当前住宅建设 日益加速, 高层剪力墙结构 的应用 1 3 趋 广泛 。剪力墙结 构是我 国目前 高层住 宅结构体系中最常用 的一 种钢筋混凝土结 构体系 。 剪力墙的 主要作用是 承担竖向荷载( 重力 ) 、 抵抗 水平荷载 ( 风、 地震等 ) , 具有整体性好 、 抗侧刚度大、 施工速度快 、 室内布置方便等优点 。
剪力墙 的布置原则一 般遵循八 字方针 即 “ 均匀 对称周 边连续 ” , 平
面布置宜简 单规则 , 两 个 方 向 的 侧 向刚 度 不 宜 相 结构 材 料的选 用和 荷载 计算
置结构洞 分成联肢 墙 以改善 结构整体 刚度并使 刚度合理分 布 。沿房 屋
阳台的 防水 面层 、 屋顶的防水保温层等 , 有 的地 区还要考虑地 暖面层 , 另 跨底部包络设计合理配筋 。 外还有板底设备管线 、 粉刷及吊顶荷载。建筑面层的做法还直接决 定了结 构板面与建筑 面层的高差 , 从 而决定 了结构有效梁高 。 荷载计算时需要注

高层建筑剪力墙结构设计要点及布局

高层建筑剪力墙结构设计要点及布局

关键词 : 剪力墙 ; 设计要点 ; 结构设计 ; 高层 建筑 剪力墙结构作为高层建筑 中的主要结构形式 , 被广泛运用 于现 作用 。 内力计 算时 , 墙段之间 的楼板或弱连梁不考虑其作用 , 每个墙 代高层建筑 。剪力墙竖 向荷载在墙体 内主要产生 向下的压力 , 侧 向 段作为一片独立剪力墙计算 。 力在 墒体中产生水 平剪力和弯矩 ,具有较大 的承受水平 剪力 的能 2 . 3剪力墙 的门窗洞 口。剪力墙 的门窗洞 口宜上下对齐 , 形成 明 力。一般地 , 剪力墙 布置越 多 , 抗震效果越好 , 但过多 的剪力墙 结构 显的墙 肢和连梁 , 成纵列布置 。如 因设计 限制 , 无 法成列 , 应 在结构
会增加成本。 本文就高层剪力墙结构设计的特点和问题提出一些见 设计时按有限元方法计算 , 并在相应洞I 2 1 进行加强处理。
解。 3 剪力 墙 结 构 件 延 展 性 设 计
1结构形式特点 当截面弯矩达 到极 限弯矩时 , 这种截面称 为塑性铰 。塑性铰就 1 . 1 房屋或构筑物 中主要承受风荷 载或 地震 作用引起的水平荷 是认 为一个结构构 件在受力 时出现某一点 相对面 的纤维屈 服但 未 载和竖 向荷载( 重力 ) 的墙体 , 防止结构剪切 ( 受剪 ) 破坏 。由于这种 破坏, 则认 为此点为一塑性铰 , 这样一个构件就 变成 了两个构件加 一 结构形式侧 向变形小 , 承载力大 , 具有一定的延展性 , 表现 出令人满 个 塑性 铰, 塑性铰两边 的构件 都能做微转动 。要使悬臂 剪力墙具 有 意 的抗 震性能 , 又称抗震墙 , 一般用 钢筋混凝土做 成 。剪 力墙结构 一定延展性 , 叫控制塑性铰在适 当的部位 出现 。在塑性铰 区域改善 中, 间距通 常较小 , 平面布置受 到局 限 , 建 筑空间略显局 促 , 故在商 抗剪钢筋构造 , 控制斜裂缝 , 发挥弯 曲作用下抗拉钢筋 的延展性 。 悬 场 等公共建筑 中应用较少 , 在居民住宅 、 公寓 、 酒店等建筑 中广 泛应 臂剪力墙的塑性 铰通 常出现在底截面 ,剪力墙要 在此处进行加强 , 用。 加强的范围不小 于剪 力墙 总高的 1 / 8 。 当钢筋总量保持不变 时 , 适 当 1 . 2剪力墙结构 中的基本形式是悬臂剪力墙 。悬 臂剪力墙 墙肢 增加端部钢筋 , 减少分布钢筋 , 可起到提高承载力和延展性 的作用 。 通 过合 理的结构设计构建 了建筑物结构 的主体 。 从结构设计层面而 4 结构设计和施 工中常见 问题 言, 墙 肢底截面是设计 的控制断 面 , 对 于剪 力墙沿高 度变化 的位置 4 . 1 增 强连梁强度 。连梁抗剪强 度不足时设计 中经 常遇到 的问 也要作为控制截面来 计算 承载力 。 如, 单片悬臂剪力墙结构 , 是一个 题 。 设计时达不到强剪弱弯要 求 , 会产生弯 曲破坏 。 解决此问题 , 除 静定结构 , 只要有一个截面达 到极 限承 载力 , 构件会丧失 承载 能力 , 施工 中提高混凝 土强度等级措施 外 , 可主动调 整结构布 局 , 使水平 在水平荷载 的作用下弯矩和建立都在基底达到最 大 , 进而产生剪切 荷 载分配合理 , 可对 连梁刚度这件 , 通 过调整连梁 刚度 系数来 调整 滑移或施工缝滑移 。 其受 到的剪力 ; 此外 , 提高连梁抗 剪的承载力 , 当连梁破坏对竖 向荷 1 . 3剪力墙一般 按照剪力墙上洞 I : l 的大小 、多少及排列方式进 载无明显影 响时 , 可 考虑在地 震时连肢墙 的连梁不起作 用 , 按 照独 行 分类 。大致可分为整体墙和连肢墙 。 立墙肢进行 二次受力分 析 ,墙肢应按 两次计算 所得 的较大 内力配

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析摘要:随着我国城市化、现代化进程地不断加快,高层建筑俨然成为城市建筑的主流形态,在高层建筑结构设计上,剪力墙作为一个成熟的结构形式,其结构和形式呈现出多样化,本文依据剪力墙结构计算原理结合工程实例就高层住宅剪力墙结构的设计与分析谈几点看法。

关键词:高层建筑剪力墙设计1 剪力墙的常见类型(1)从剪力墙的开洞率及对其自身的受力特性影响进行划分,可以将单片剪力墙划分为如表1所示的几种类型。

(2)从墙体的高宽比进行划分,通常分为高剪力墙和低矮剪力墙。

(3)从竖缝及配筋的存在方式进行划分,通常分为普通配筋、交叉配筋和带暗支撑剪力墙。

(4)在实际的工程结构设计中,最为常用的两种结构形式如图1所示。

2 剪力墙结构的布置在结构设计中,由实际的工程经验,对于剪力墙的布置应注意以下几个方面。

(1)从布置方式上来看,剪力墙沿主轴方向或其他方向比较适合以双向或多向的方式进行科学的布置,并使两个方向的刚度尽量接近,对于不同方向的剪力墙应该分别进行有效的联结,通过科学的布置,借助于拉通、对直的作用,有效地保证剪力墙达到最好的空间工作性能。

(2)在布置的顺序上来看,剪力墙最好是自下而上进行连续地布置,实践证明如此布置能够有效地避免出现不良的刚度突变。

(3)从结构刚度要求上来看,在具体的设计上,沿高度的方向应允许在合理的范围内改变墙的厚度和混凝土的强度等级,或是减少部分墙肢,目的在于确保侧向的刚度沿着高度保持连续地、逐渐地变小。

如若剪力墙沿着高度是非连续变化的,势必将引起建筑结构沿着高度出现不连续的刚度,存在着刚性突变问题,对抗震结构不利。

(4)如果在实际中遇到剪力墙的长度比较长的情况,在设计上通常各个墙段之间凭借弱连梁进行有效的连接,将其等效地分为若干独立墙段,如图2所示。

(5)从剪力墙洞口的布置角度来看,大量实践经验表明,开洞方式之间影响着剪力墙的力学性能。

在剪力墙的门窗洞口开洞方式上,为了保证剪力墙良好的物理力学性能,洞口上下对齐、规则、成列地进行布置,能形成明确的墙肢和连梁,其应力有着非常规则的分布,与当下普遍应用的计算简图符合度非常高,设计能够达到很高的安全性能。

建筑结构设计中剪力墙结构设计要点

建筑结构设计中剪力墙结构设计要点

建筑结构设计中剪力墙结构设计要点摘要:作为常见的建筑形式,剪力墙结构因自身良好的抗风性能和抗震性能在建筑工程当中得到了广泛的运用,为了充分发挥出剪力墙结构的优点,必须高度重视结构设计问题。

设计人员首先应该针对剪力墙结构进行充分分析,结合工程需求提出优化措施,考虑到影响剪力墙结构的要素众多,必须综合考量,结合工程实践完成设计方案调整,发挥剪力墙结构的应有之用,文章将以此作为切入点进行深入分析。

关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析0引言通过与传统墙体结构的比较,剪力墙结构在承载能力和抗震性能方面表现优良,保证了结构的稳定性,同时也营造了更加安全的居住环境。

剪力墙结构设计包含的内容多样,设计过程中需要根据工程实践分析结构设计当中的常见问题,结合工程经验,通过优化设计保证剪力墙结构性能的发挥。

设计人员是影响建设效果的关键所在,为此设计之前就应该针对其应用流程进行全面掌握,同时明确重点难点问题,以优化措施发挥最大的潜力墙结构优势。

1. 剪力墙的使用原则1.1 剪力墙结构设计原则要保证建筑墙体的安全性,必须在剪力墙结构以及结构形式的基础之上进行分析,找出针对性的解决方案,刚接形式的结构设计能够满足楼面横截面积小的情况,具有减少墙肢平面外弯矩的效果,能够提高整体的承重能力。

横向和纵向结构分化设计当中,需要从整体角度进行考量。

剪力墙在高层建筑当中的作用尤为突出,作为一个竖向构件,在建筑中充当着抵抗策略的角色,同时也承受着竖向负重以及横切面的负重,如果采用剪力墙组成受力墙面结构,剪力墙墙体就能够承担所有负重,对整个建筑工程影响很大。

为了发挥出剪力墙设计的最优作用,首先应该合理认识剪力墙的作用,布置方式采用沿中心轴方向双向布置,如果建筑抗震要求高,可以采用双向剪力墙设计方法;墙体的形状同样也会对剪力墙的使用设计产生一定的影响。

在设计过程中应保持受力均匀,保持受力对称,保证剪力墙中心和墙的结构中心相近,使剪力墙的效果最大化。

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关于高层框架剪力墙结构设计要点分析
发表时间:2015-09-16T10:55:47.990Z 来源:《基层建设》2015年16期供稿作者:阚亮
[导读] 中山环保产业股份有限公司某建筑工程地下1层,地上15层,地下室层高5m,1层~2层层高5.5m。

阚亮
中山环保产业股份有限公司广东,中山 528400
摘要:高层建筑剪力墙结构的设计,能够有效的防止楼体受地震等灾害的影响,有助于加强建筑物的抗震能力、整体性以及侧向刚度,对建筑事业的发展起到了很大的作用。

文章结合实际案例对高层剪力墙结构设计进行探讨。

关键词:框架剪力墙;结构设计;布置
1.工程概况
某建筑工程地下1层,地上15层,地下室层高5m,1层~2层层高5.5m,标准层层高3.4m。

建筑风压0.40kN/m2,8度抗震设防,建筑场地类别Ⅲ类,地基基础设计等级甲级,建筑抗震设防类别丙类,剪力墙抗震等级一级,框架抗震等级二级。

2.基础与桩基设计
因主要液化土③层为粉土、粉细砂,为了穿透液化层故选用预制管桩。

桩径500 mm,桩端持力层置于粉、细砂层顶面。

基础采用柱下及墙下承台加防水板。

3.结构布置
1) 设计基本原则。

根据业主建筑使用功能的需要,考虑到本工程1层,2层为餐厅和健身中心、房屋开间较大及结构高度的需要,主体结构采用钢筋混凝土框架—剪力墙体系。

2) 剪力墙的布置与设计。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求,剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间平面、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大。

剪力墙墙肢越长刚度越大吸收的荷载和地震力也越大,所以剪力墙不宜过长,实际设计中通过剪力墙上开结构洞来减小剪力墙的刚度,且剪力墙宜贯通建筑物全高,避免刚度突变; 结构洞口宜上下对齐。

电梯间、楼梯间及竖井通高开洞且楼梯间一般不考虑楼梯板的支承作用,该部位楼板的刚度被严重削弱,进而不能通过楼板传递刚度,所以在楼梯、电梯间等竖井位置布置剪力墙来加强且最好用剪力墙围成筒状增强开洞部位的整体刚度。

同时为了保证结构有足够的刚度来抵抗扭转,并且使建筑刚心与平面形心尽量相吻合,应在建筑物周边对称位置均匀布置剪力墙。

依据上述原则及考虑到本工程1层,2层为餐厅和健身房,②轴~⑦轴间不能布置剪力墙,同时①轴~②轴交F轴处有通高玻璃幕墙也不能设置剪力墙,上述情况致使剪力墙布置受限,所以本工程柱与剪力墙平面布置见图1。

3) 剪力墙的连梁设计。

剪力墙之间的连梁虽然容许其先破坏,但实际设计中,连梁起到的作用为连接剪力墙并通过连梁分配地震力,为了连梁屈服早于墙肢屈服实现强剪弱弯,计算模型调整主要是在考虑整体规则性的前提下,通过调整洞口高度加强连梁抗剪能力。

在设计中还要注意当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,剪力墙可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析。

4) 楼屋面板的选型及设计。

由于本工程主体结构采用了现浇钢筋混凝土框架—剪力墙结构,为了能提高柱与剪力墙的协调性及整体结构的刚度,楼板也选用现浇钢筋混凝土梁板式结构。

结合建筑平面布局,由于建筑x 向较长,为了提高结构的横向刚度且根据建筑平面布置,楼盖次梁沿建筑y 向布置。

楼屋面板根据跨度计算板厚,其中±0.000板厚180mm,屋面板厚120mm,标准层板厚100mm。

5) 整体计算结果。

经PKPM 计算,在规定的水平力作用下结构底层剪力墙承担抗倾覆力矩均在50%以上,因此按典型的框架剪力墙来决定抗震等级,同时整体结构能够满足结构侧向位移、扭转、位移比等计算指标。

在整体计算满足要求的同时通过调整柱墙及连梁截面来杜绝超筋的情况,通过改变构件截面及混凝土等级来调整框架柱及剪力墙轴压比,通过改变楼板厚度及梁截面高度来满足挠度的要求。

4.本工程设计中所遇到的问题及处理方法
1) 方案选型与概念设计。

根据建筑功能的要求选用经济性好和安全可靠性强的结构形式。

结构体系受力明确,传力简洁,设置多道安全防线,增加结构整体和内部的冗余度,引进超静定结构和抗连续倒塌的设计理念同时兼顾经济性要求。

2) 抗震等级的确定。

框架剪力墙结构在规定水平力作用下,因框架柱截面及剪力墙布置的不同从而导致柱与剪力墙所承受的地震倾覆力矩百分比的不同,直接导致结构抗震等级的选取和建筑高度适用范围的改变。

在实际设计中需要多次改变柱截面及剪力墙布置来调整地震倾覆力矩百分比,而地震倾覆力矩百分比的变化又导致结构抗震等级的改变。

设计时尤其要注意地震倾覆力矩百分比的变化会产生4 种不同结果。

3) 剪力墙的布置。

框架剪力墙结构中剪力墙的布置不像纯剪结构中相对容易。

框架剪力墙结构中剪力墙的布置需要满足许多抗震及构造要求。

在实际设计当中需要平衡框架柱与剪力墙在整体计算中所承担的作用,在整体计算满足要求的情况下又会出现超筋及超轴压比的问题,整个设计过程需要反复计算设计难度较大。

在具体设计当中会遇到剪力墙不能贯通建筑物全高从而导致刚度会发生突变的情况,当不能避免时,为使部分剪力墙截止位置层楼板有足够的刚度保证剪力的可靠传递,该层楼板应现浇且厚度不宜小于160mm,该层相邻上层
的柱应采取有效的加强措施,提高其变形能力和避免柱根部过早出现塑性铰。

4) 计算结果及构造措施。

框架剪力墙结构的PKPM 计算除需满足纯剪结构的计算要求外还要查看地震倾覆力矩百分比,框架总剪力等要求。

在主要计算指标中水平位移限值与舒适度相关联,水平位移储备大有利于防止主体结构开裂、损坏。

框架剪力墙中剪力墙是第一道防线,当遭遇设防烈度地震作用时,剪力墙会出现裂缝,这时的边框柱与楼层处的暗梁对剪力墙起到约束作用,同时也能起支承竖向荷载的作用,防止结构倒塌,对于比较重要的建筑,底部加强区及以上1层~2层的暗梁宜满足承受本层竖向荷载的要求。

因上述缘故框架剪力墙中的剪力墙有端柱时,宜在楼盖处设置暗梁。

楼面梁与剪力墙平面外连接时,若楼面梁所支承的荷载面积较大,应在支承梁的位置设置附壁柱,楼面梁不宜支承在连梁上。

5.结语
钢筋混凝土框架剪力墙结构因能满足建筑大空间和建筑高度的要求是大家所常用的结构形式,同时是由延性较好的框架、抗侧力刚度较大、带有边框的剪力墙和耗能性能较好的连梁共同组成的一种结构体系,抗震性能较好。

结构工程师在设计中要保证结构有必要的承载能力和延性同时应避免刚度和承载力突变,整体设计要设置多道防线,对可能出现的薄弱部位应采取有效的加强措施。

参考文献
[1]JGJ 3—2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[2]GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].
[3]JGJ 94—2008,建筑桩基技术规范[S].。

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