高层建筑框架剪力墙结构设计中的问题探讨

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高层建筑剪力墙中连梁的设计探讨

高层建筑剪力墙中连梁的设计探讨
第l 9期 总第 13 7 期
20 年 1 08 O月
内 蒙 古 科 技 与 经 济
I n i S in e Te h oo y a c n my
No 1 . 9,te1 3 h i u h 7 t 8 e s
性 构造措施 的方 法。 关 键 词 : 梁 ; 切 破 坏 ; 曲破 坏 ; 性 连 剪 弯 延 中图分类号 : TU9 3 . 7 3 文 献 标 识 码 : B
文 章 编 号 :0 7 6 2 ( 0 8 1 一 O 2 一 O 10 - 9 12 0 )9 17 l
与 剪 力 墙 相 连 的 梁 称 为 连 梁 。 连 梁 具 有 跨 度 小 , 面大 , 连梁 相 连 的墙 体刚 度 又很 大 的特 点 。 截 与 因 此 , 层 建 筑 在 水 平 力 作 用 下 , 梁 的 内 力 往 往 很 高 连 大 , 使 采 取 降 低 连 梁 内 力 的 各 种 措 施 , : 大 洞 即 如 加 口宽 度 , 梁 中 部 设 水 平 缝 隙 , 连 梁 刚 度 进 行 折 连 对 减 , 时 仍 无 法 满 足 设 计 要 求 。 而 规 范 对 此 没 有 明 有 确 规定 , 此 , 计者 有 时感 到无所 适从 。对 此 , 因 设 笔 者 进 行 了初 步 探 讨 。 1 连 肢 墙 的 连 梁 设 计 原 则 从 历 次 震 害 来 看 , 9 4年 美 国 阿 拉 斯 加 地 震 中 16 些 高, 建 筑 的 连 梁 发 生 破 坏 , 墙 肢 保 持 完 好 ; 层 而 17 9 4年 马 拉 瓜 地 震 中 , 一 次 证 明 钢 筋 混 凝 土 双 肢 再 墙 的 连 梁 屈 服 , 墙 肢 起 了 保 护 作 用 。 从 而 得 出 多 对 肢 墙的连梁要 符合“ 剪 弱弯” 设 计原则 。 强 的

框剪结构设计探讨

框剪结构设计探讨

框-剪结构高层商住楼结构设计分析探讨李金平(吉首市规划建筑勘察设计院,湖南吉首 416000) 摘 要:本文结合工程实例,详细探讨了现代高层建筑框架-剪力墙结构设计的地基结构处理、地下室设计、和建筑上部结构设计的处理措施和受力验算,并对计算结果作了说明。

在此基础上,对建筑物整体受力进行了科学合理布置,达到了理想效果。

关键词:高层建筑;框剪结构;结构设计;荷载验算 中图分类号:T U973文献标识码:B文章编号:1672-4011(2009)04-0119-03图1 结构平面图1 工程概况湖南吉首某大厦是一幢办公、住宅、商业为一体的多功能的高层建筑,总建筑面积近7万m 2。

地下2层(局部3层),深1019m 。

裙房上3幢塔楼,1幢18层、2幢24层住宅楼,平面布置见图1。

各楼层主要功能如下:裙房地下3层均为停车库和设备用房,地下1层层高413m,地下二三层层高313m 。

2#、3#住宅楼地下1层为自行车库,层高413m (有1m 厚管道夹层),地下二三层为六级人防,层高313m 。

1#办公楼地下1层为停车库,层高413m,地下2层为设备用房,层高416m 。

地上1层为大堂,商业和部分管理用房,层高514m 。

二三层为商务、商业和部分管理用房,层高418m 。

5层(裙房屋面)为层顶花园和游泳池等用于休闲娱乐,层高610m 。

5层(裙房屋面)为屋顶花园和游泳池等用于休闲娱乐,层高610m 。

办公楼6层~18层为办公用房,层高314m 。

公寓楼6层~26层为高档商住楼,层高219m 。

本工程全部采用现浇钢筋混凝土结构。

2 基础结构处理方案分析与选择地质勘探表明,本场地地基稳定性较好,场地属Ⅱ类,上部为中软土,基岩为灰岩,基岩顶部埋深1317m ~2417m,强风化岩层厚度218m ~1018m,中风化岩层厚111m ~019m,微风化岩顶部埋深2016m ~3015m,岩层节理完整,胶结致密,坚硬,天然单轴抗压强度为2818MPa 。

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在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。

剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。

本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。

一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。

其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。

二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。

均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。

同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。

对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。

2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。

一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。

在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。

3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。

高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。

4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。

竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。

配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。

高层建筑的剪力墙体的结构设计策略探讨

高层建筑的剪力墙体的结构设计策略探讨

高层建筑的剪力墙体的结构设计策略探讨【摘要】随着社会经济和科学技术的发展,城市化进程日以加快,而高层建筑顺应城市化发展而逐渐兴起,剪力墙体结构,是一种在建筑物中主要承担风压荷载以及地震引发的水平或竖向中荷载的墙体,剪力墙又称挡风墙、抗震墙,被广泛应用于高层建筑、悬吊结构中。

剪力墙体作为高层建筑中最核心的结构形式,其设计质量的好坏关系到高层建筑的总体的施工工程的成功与否。

笔者将结合南昌市红谷滩的新地中心作为剪力墙体结构项目实例,探讨高层建筑的剪力墙体结构设计策略。

【关键词】高层建筑;剪力墙体;结构设计0.引言随着城市化进程的不断加快,高层建筑在现代城市建筑规划中屡见不鲜,已经成为体现现代城市风貌的一项标志[1]。

然而随着高层建筑物逐渐成为现代城市人们生活和工作环境中的密不可分的一种环境,当人们的生活水平越来越高时,对日常生活和工作地方的建筑环境的要求越来越高,人们对现代城市高层建筑的外型美观以及质量安全问题关注的越来越多,普通的建筑框架已经不能满足人们日益增长的物质文化需求。

剪力墙体结构设计既能够有效维持建筑的安全可靠性,又可以让建筑空间在有限拓展的条件下得到充分、合理的使用,因此剪力墙体结构在高层建筑中的应用越来越广泛。

本文将以南昌市红谷滩新地中心高层建筑为例,对剪力墙体结构设计作详细的探讨。

1.南昌市剪力墙体结构项目实例简介南昌新地中心位于红谷滩中心的红谷三路西面,面临秋水广场、赣江,背靠西北,面朝西南,基地面积14949m2,新规划基地面积15960 m2,是一座以酒店、智能化办公为主的融合艺术、休闲、健身、娱乐集于一体的大楼。

地上57层公寓住宅、地下2层停车场。

建筑高度236米,写字楼为114米,酒店公寓236米,总建筑面积130000平方米。

该建筑经过研究论证使用了剪力墙体结构设计,采用剪力墙体来负载水平方面以及竖向方面的荷载,该建筑的剪力墙体结构统统采用钢筋混凝土制成,自身的平面抗侧刚度非常大,加上水平侧向力的抵抗能力强大,使得高层建筑整体结构非常坚固。

高层建筑结构设计问题探讨

高层建筑结构设计问题探讨
工程科 技
高层 建筑 结构设 计 问题 探讨
王伟光 李振 国 ( 黑龙江省西埃迪建筑设计 院, 黑龙 江 哈 尔滨 10 0 ) 50 0
摘 要: 随着高层建筑进一步的发展 , 满足 高层建筑的形式 , 材料 , 力学分析模型都将 日趋复 杂多元 , 了革新 高层 建筑 , 为 体现其魅 力, 追求新 的结构形式和更加合理的力学模型将是土木工程 师们的 目标 和方向。 关键词 : 高层 ; 筑 ; 建 结构 ; 设计
2 . 3简体体系
参 考 文 献
Байду номын сангаас
1杨斌, 张红英. 关于建筑结构设 计 中若干 问题 的研 究[ . J 工程 地球 J 凡采用简体为抗侧 力构件 的结构 体系统称为筒体体系, 包括单 [】 2 72  ̄ ) 6 6 0 0 5 筒体 、 简体 一框架 、 筒中筒 、 多束筒等多种型式。简体是一种 空间受 物理 学报 , 0 ,4 6:9 — 0 . 2夏卓文. 高层建筑结构设计特点 住宅科技,0 7 1 2:9 3 . 20, ( )  ̄2 20 2 力构件, 分实腹筒 和空腹筒两种类型 。实腹筒是 由平面或 曲面墙 围 [1 成 的三维竖 向结构单体, 空腹筒是 由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋 混 凝 土外墙构成 的空间受力构件 。筒体 体系具有很大的刚度和强度,
另一方面 由于轻质 高强材料的开发及新 的设计计算理论 面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框 架, 便形成 了框架 一 快速发展 。 抗风和抗震理论的不断完善, 加之新的施工技术和设 备的不 剪力墙体系 。在承受水平力时, 框架和剪力墙通过有足够 刚度 的楼 的发展, 特别是计算机 的普及和应 用以及结构分析手段 的不断提 高, 板和连梁组成协 同工作的结构体系 。 在体系中框架体系主要 承受垂 断涌现, 为迅速发展高层建筑提供了必要 的技术条件 。 直荷载, 剪力墙主要承受水平剪力。

高层建筑框剪结构设计探讨

高层建筑框剪结构设计探讨
2层 为设备 用房 , 层高 6 6 。 上 1 为大 堂 , 业和部 .m 地 层 商

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由荷 载挠 度 曲线 图可看 出, 预应 力 组合 梁 与 普通 能较 为准 确 地 模拟 普通 钢 筋 混凝 土 梁 的受力 行 为和 极
关键 词:高层建筑; 框剪结构; 结构设计; 荷载验算
1工程概 况
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功能的框剪结构高层建筑, 总建筑面积近 7 m。地下 万
3层 ( 部 2 )深 1,m 局 层 , 0 9 。裙房 上 3幢塔楼 , 幢 1 1 8层 办 公楼 , 2幢 2 4层住 宅楼 。各 楼 层主 要 功能 如 下 : 房 裙 地 下 3 均 为停车 库 和设 备用 房 , 下 1层层 高 4 3 , 层 地 .m 地下 二三层 层高 33 。公寓楼 地下 1 为 自行 车库 , .m 层 层 高 43 有 l 管 道 夹层 ) 地 下 二三 层 为六 级 人 防 , .m( m厚 , 层高 33 。办公 楼地 下 1 为 停车库 , 高 43 , 下 .m 层 层 .m 地

框剪结构设计探讨

框剪结构设计探讨摘要:框剪结构集框架结构布局灵活、剪力墙结构刚度较大的优点于一身,使得该种结构体系具有较好的延性和整体性。

目前框剪结构已被广泛的应用于公用建筑、住宅等高层建筑中。

本文主要探讨了框剪结构设计中剪力墙数量、构布置、抗震等重要问题。

关键词:剪力墙数量;结构布置;抗震设计Abstract: set frame shear structure frame structure flexible layout, the advantages of the shear wall structure stiffness is bigger, makes the structure has good ductility and integrity. The current frame shear structure has been widely used in public buildings, residential and so on in the high-rise building. This paper mainly discusses the shear wall quantity in the design of frame shear structure, structural layout, seismic and other important issues.Key words: shear wall quantity; The structure arrangement; Seismic design框架-剪力墙结构,俗称为框剪结构。

主要结构是框架,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。

高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计问题

高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计问题探讨[摘要] 本文针对目前应用广泛的剪力墙结构体系,对照规范对剪力墙的具体要求,结合工程实际,给出高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计中常见问题的解决办法。

[关键词] 剪力墙连梁边缘构件位移周期刚度1剪力墙设计的基本要求剪力墙结构中,剪力墙的布置宜沿主轴双向布置,剪力墙墙肢截面宜简单、规则。

在设计时,剪力墙的布置应遵循“八字方针”,既“对称、均匀、周边、连续”,应尽量避免出现剪力墙竖向不连续。

剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。

较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙段间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面长度之比不应小于2,墙肢截面长度不宜大于8m。

2 剪力墙设计中几个重要问题2.1 连梁设计要求剪力墙开洞形成的跨高比小于5的梁,称为连梁。

因为连梁跨高比较小,竖向荷载下的弯矩所占的比例较小,它主要承受风荷载和水平地震作用。

在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。

因此连梁对于剪力墙结构尤其重要,它在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。

在剪力墙结构中,设计时应遵循强墙弱连梁、强剪弱弯的原则,即连梁要先于墙肢屈服,连梁和墙肢均应为弯曲屈服。

对剪力墙结构,连梁是主要的耗能构件,其延性大小对整体结构的安全至关重要。

因此设计中,要尽可能地提高连梁的延性,保证连梁的延性系数。

通过加强连梁的构造措施,可以有效提高连梁的延性,如控制连梁的纵向受力钢筋的锚固长度;控制连梁箍筋的最小直径和最大间距;保证连梁两侧水平钢筋的设置等均可提高连梁的延性。

设计中即使按有关规范取用最小刚度折减系数,还是会经常出现连梁抗剪能力不满足规范要求,这主要是部分连梁跨高比较小,刚度较大,造成连梁剪力过大,致使连梁抗剪能力不满足规范对连梁剪压比限值的要求。

高层建筑剪力墙结构设计的探讨

高层建筑剪力墙结构设计的探讨摘要:剪力墙结构的特点就是其结构的整体性好、刚度大、用钢量少、抵抗侧向变形的能力强、抗震能力强,而合理的剪力墙结构设计能够塑造出良好的变形能力。

因此,剪力墙结构的建造高度高于框架结构,在现代高层建筑中,很多房间的分隔墙多,而现浇的剪力墙结构,能够很好的将隔墙与承重墙合二为一,相对来说更加经济。

本文探讨了高层建筑剪力墙结构设计。

关键词:高层;建筑;剪力墙;结构设计中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:剪力墙结构是由一系列的竖向纵、横墙和平面楼板所组成的空间结构,除承受楼板传来的竖向荷载外,还能承受风荷载及水平地震作用,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。

这种结构在高层房屋中被大量运用。

剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度,自身平面内具有很大的刚度和承载力,平面外刚度和承载力都相对较小,墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。

同时在剪力墙结构中,墙是一个平面构件,它除了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,其受水平力作用时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须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。

一、剪力墙设计中的基本原则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肢长与厚度的比值,当比值≤3 时可按柱设计,当比值在3 到5 之间时可视为为异形柱,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。

高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析

高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析摘要:高层建筑结构设计阶段,在满足安全性、耐久性的前提下,对结构设计的优化,有利于实现建筑结构设计的经济性。

基于此,本文笔者根据多年工作经验对高层建筑结构设计存在的问题及优化措施进行简要分析。

关键词:高层建筑;结构设计;优化;一、高层建筑结构设计中的常见问题1.抗风问题因为高层建筑的楼层较多并且高度较高,所以,相对其他建筑,高层建筑更容易改变风的流动性与空气的动力效应。

由于建筑的刚架结构以及玻璃幕墙等柔性结构的刚度较小,在风荷载较大的情况下,很容易破坏建筑物的墙体、装饰结构及支撑结构,降低建筑物的稳定性。

因此,进行高层建筑结构设计时,需要对结构进行抗风设计,防止建筑物受自然因素的影响而存在隐患[2]。

2.抗震问题高层建筑抗震结构设计一直以来都是建筑结构设计中的一个难点。

因为地震属于自然因素,而每个地区的抗震设防烈度不同,计算得出的数据也并不是所有地区都适用,并且计算地震结构设计数据时,存在许多不确定性因素,加之一些设计人员的灵活性不足,不能很好地完善抗震结构设计。

3.消防问题针对高层建筑结构消防设计,在我国相关规范中有明确规定。

由于高层建筑楼层比较多,发生火灾时,高层建筑难以疏散住户,对控制火势不利,并且排烟系统设计难度大等,都是高层建筑防火结构设计急需攻克的问题[3]。

二、高程建筑结构设计常见问题的优化措施1.科学设计建筑平面针对高层建筑结构中出现的扭转问题,在建筑结构设计中,相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据,科学合理地设计建筑物外形,尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面,提高建筑结构的稳定性。

2.提高建筑抗风荷载作用的能力为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求,对高层建筑结构进行抗风设计时,必须充分做好以下工作:1)优化基础,只有高层建筑的基础部分稳定性较强,才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。

因此,明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。

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高层建筑框架剪力墙结构设计中的问题探讨
摘要:随着我国国民经济不断发展对高层建筑的需求愈来愈大且高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起组成形态各异,高层建筑给结构设计增加了一定的难度,虽然已经有大量的研究成果,但是在实际设计中仍然存在着大量的问题有待进一步的解决。

本文将对框架—剪力墙结构设计中涉及到的几个问题进行主要介绍。

关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计
1、引言
在我国,大多数高层建筑都采用的是框架-剪力墙结构进行设计,该结构除了抗震性能优越,还能够更好的发挥建筑功能,其中,剪力墙结构对于整体结构的控制尤为重要,具有刚度大,整体性强,抗侧移能力强等特点,下面就主要介绍一下剪力墙结构在结构设计中的一些问题。

2、剪力墙的布置
剪力墙的平面布置一般原则是均匀、分散、对称、周边。

分散原则是要求剪力墙片数不要太少,而且每片剪力墙刚度不要太大,连续尺寸不要太长,使抗侧力构件数量多一些,分散一些,每片剪力墙的弯曲刚度适中,在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能,也不会使个别墙的受力太集中,负担过重而引起过早地被破坏,刚度过大的墙承担的内力也大,相应的基础处理难度增加,同时也考虑到剪力墙相距太远,楼面刚度要求大,
很难满足要求,周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力,便于保证刚度中心与平面中心相吻合;剪力墙布置在周边对称位置,增加抵抗扭转的内力臂,在不增加剪力墙面积的情况下,提高抗扭转能力。

剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处,平面形状变化处;角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强是很有必要的,在高层建筑的楼梯间,电梯间,管道井处,楼面开洞严重地削弱楼板刚度,对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。

因此,在工程设计中用钢筋混凝土剪力墙来加强这些薄弱端部,如楼梯间,电梯井道处,竖向管道井等是十分有效的。

3、剪力墙合理数量的确定
剪力墙的合理数量按许可位移决定,按高层建筑规范中一般装修材料,框架—剪力墙结构顶点位移与高之比 u/h 不宜大于
1/700,装修要求较高时 u/h 不宜超过 1/850,在满足这个要求的前提下,增减剪力墙的数量。

用结构自振周期校核剪力墙布置数量是否合理,因为从地震作用本身来分析,剪力墙结构刚度小,地震作用小,位移限制能宽松的满足,但这种结构在工程上有可能不很合理,结构的自振周期有可能不在合理范围内,结构自振周期的合理范围大致在:
t1=(0.09- 0.12)ns
式中: ns——楼层数
剪力墙数量多导致框架—剪力墙结构刚度就大一些,地震时周期短地震力也加大一些,材料耗量增大。

日本震害调查表明当
每 m2 楼面平均剪力墙长度少50mm长时,震害严重;在 50-150mm 之间时,震害中等;长150mm 以上,震害轻微,目前我国尚无这方面的成熟经验,设计中可根据工程具体情况,建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。

4、剪力墙肢截面短肢分类
按墙肢截面高度与厚度之比,剪力墙墙肢可分为一般剪力墙、短肢剪力墙、超短肢剪力墙及柱形墙肢。

一般剪力墙的墙肢截面高厚比大于 8,短肢剪力墙的墙肢截面高厚比为 5~8,当墙肢截面高厚比在 3~5 之间时为超短肢剪力墙,墙肢截面高厚比小于3 时为柱形墙肢。

一般剪力墙墙肢较长,抗侧刚度大,能承受很大的水平及竖向荷载,因此无论是整截面墙还是整体小开口墙及联肢墙的墙肢都应优先布置一般剪力墙。

短肢剪力墙因墙肢较短,有利于住宅建筑布置,可以减轻结构自重,应用比较广泛,但其抗震性能较差,地震区应用经验不多,可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中,考虑到高层建筑的安全,其数量不宜过多,规范对其有严格的限制。

因此,在结构设计中,应多布置一般剪力墙,少量采用短肢剪力墙,如有可能尽量不用超短肢剪力墙及柱形墙肢。

但一般剪力墙也不是墙肢越长越好,当墙肢高长比 h /hw 或剪跨比大于 2 的一般剪力墙,称为高墙,其受力状态为弯剪型和弯曲型,其破坏为弯曲破坏,属于延性破坏。

墙肢高长比 h /hw 或剪跨比不大于 2 的,在水平地震作用下的破坏模式或为剪切破坏,或为剪弯破坏,很难避免
出现剪切斜裂缝,尤其h /hw≤l 或剪跨比小于 l 的墙肢,称为矮墙,其破坏均为剪切破坏,类似短柱,属于脆性破坏,在高层建筑中严禁采用。

对于矮墙及中矮墙可通过开洞分成若干墙段,每个墙段的高长比大于 2,墙段可以是一般剪力墙,也可以是联肢墙,各墙段间宜设置弱连梁连接。

5、框架-剪力墙中连梁设计
框架-剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。

铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作,刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。

在铰结体系中,由于没有考虑连梁的约束作用,使得楼板作用显著,要保证剪力墙与框架协同变形和工作,楼板必须绝对刚性。

在刚结体系中,连梁对墙和柱都会产生约束,连梁将承担着较大的剪力和弯矩,约束作用明显,并可以与楼板一同作为连接构件,传递弯矩、剪力、轴力。

当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时,整个结构处于弹性工作阶段。

当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时,连梁形成塑性铰消耗地震能量,结构刚度降低,自振周期加大,地震力降低,减轻结构破坏。

但由于连梁跨高比小,两端连接的墙或柱刚度差异较大,连梁变形产生较大的内力而破坏。

连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏,设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏,让连梁先屈服,形成塑性铰。

连梁设计时可以考虑以下措施:( 1)对连梁的刚度进行折减,既保证了塑性铰出现在连梁上,又减少其内力,满足结构设计要求。

高层建筑混凝土结构技术规程 5. 21 规定,
在内力与位移计算中,抗震设计的框架 - 剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减,折减系数不宜小于 0. 5。

结构设计中,连梁折减系数一般取 0. 7。

( 2)若连梁刚度折减后内力还是过大,截面设计困难,可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。

( 3)为保证连梁的延性,设计时应做到“强墙(柱)弱梁”,“强剪弱弯”,截面尺寸应符合规范设计要求。

( 4)不宜将楼面主梁支承在连梁上。

6、结论
合理的搞好框架- 剪力墙结构的设计,将直接影响到建筑物的安全使用与技术经济指标的高低。

在结构设计初步阶段,剪力墙数目的合理确定,不但可以减少大量重复工作的问题,还可以达到经济的目标。

参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.高层建筑混凝土结构技术规程
[2] 赵西安钢筋混凝土高层建筑设计第二版北京中国建筑工业出版社。

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