剪力墙结构体系特点简介与设计探讨
【摘要】本文以高层住宅为研究对象,讨论该结构的设计方法。结合住宅工程实例。对框架剪力墙结构的受力特点、布置原则、抗震措施作了详细介绍。
【关键词】高层住宅;框架;剪力墙;设计方法
近年来,人们生活水平不断提高,对居住环境的要求越来越高,高层住宅以其节省用地、使用合理等优点,越来越受到人们的青睐,本文就结合高层项目就框架剪力墙的设计进行总结归纳。
一、结构特点介绍
我们知道框架是由梁柱线性杆件组成的,框架的受力特点类似竖向悬臂剪切梁,其变形曲线为剪切形,在纯框架的结构中,所有框架的变形曲线都是类似的,所以,水平力按各框架的抗推刚度D 比例分配,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构,其变形曲线为弯曲形,在平面内有很大的抗弯曲刚度,在一般剪力墙结构中,所有抗侧力构件剪力墙的侧移曲线都是类似的,水平力在各片剪力墙之间按其等效刚度EI 比例分配。
在同一结构单元中,二者是通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起的,以至于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形,它们在同一楼层的位移必须相等,在不考虑扭转的情况下,由于框架与剪力墙共同工作,彼此相互作用,这样,在框架-剪力墙结构上部,剪力墙被框架向后拉,在框架-剪力墙结构下部,剪力墙被框架向前推,而框架的受力情况正好与此相反,沿竖向剪力墙与框
架之间水平力的分配不是一个定值,它随着楼层的改变而改变,水平力在框架与剪力墙之间既不按等效刚度EI 分配,也不能按抗推刚度D 分配,框架-剪力墙结构中,顶部剪力不为零,这是因为顶部剪力墙共同工作,相互之间必然产生荷载;框架的最大剪力值在结构中部,框架底部剪力为零,全部剪力均由剪力墙承担。
二、框架-剪力墙结构中剪力墙的布置
剪力墙的布置一般原则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的破坏,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,即:角隅、端角、凹角,这些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;高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处等的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。
剪力墙的间距:现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2~4为宜;装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1~2.5为宜,原则是建筑物愈高、抗
剪力墙结构体系特点简介与设计探讨
【摘要】本文以高层住宅为研究对象,讨论该结构的设计方法。结合住宅工程实例。对框架剪力墙结构的受力特点、布置原则、抗震措施作了详细介绍。
【关键词】高层住宅;框架;剪力墙;设计方法
近年来,人们生活水平不断提高,对居住环境的要求越来越高,高层住宅以其节省用地、使用合理等优点,越来越受到人们的青睐,本文就结合高层项目就框架剪力墙的设计进行总结归纳。
一、结构特点介绍
我们知道框架是由梁柱线性杆件组成的,框架的受力特点类似竖向悬臂剪切梁,其变形曲线为剪切形,在纯框架的结构中,所有框架的变形曲线都是类似的,所以,水平力按各框架的抗推刚度D 比例分配,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构,其变形曲线为弯曲形,在平面内有很大的抗弯曲刚度,在一般剪力墙结构中,所有抗侧力构件剪力墙的侧移曲线都是类似的,水平力在各片剪力墙之间按其等效刚度EI 比例分配。
在同一结构单元中,二者是通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起的,以至于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形,它们在同一楼层的位移必须相等,在不考虑扭转的情况下,由于框架与剪力墙共同工作,彼此相互作用,这样,在框架-剪力墙结构上部,剪力墙被框架向后拉,在框架-剪力墙结构下部,剪力墙被框架向前推,而框架的受力情况正好与此相反,沿竖向剪力墙与框
架之间水平力的分配不是一个定值,它随着楼层的改变而改变,水平力在框架与剪力墙之间既不按等效刚度EI 分配,也不能按抗推刚度D 分配,框架-剪力墙结构中,顶部剪力不为零,这是因为顶部剪力墙共同工作,相互之间必然产生荷载;框架的最大剪力值在结构中部,框架底部剪力为零,全部剪力均由剪力墙承担。
二、框架-剪力墙结构中剪力墙的布置
剪力墙的布置一般原则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的破坏,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,即:角隅、端角、凹角,这些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;高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处等的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。
剪力墙的间距:现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2~4为宜;装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1~2.5为宜,原则是建筑物愈高、抗