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试议框剪结构中剪力墙科学布置方式

导读:框剪结构中剪力墙科学布置方式
浅析框剪结构中剪力墙科学布置方式【摘要】笔者在此例举了湛江民大广场的实例建筑物对于抗震剪力墙的设计,并且细致分析了框剪结构当中剪力墙数量和布置的具体规划,为框剪结构今后在建筑业的应用和普及提供参考。
  【关键词】框剪结构;剪力墙;抗震
  一、引言
  对于框架剪力墙结构,剪力墙相比较框架而言刚度较大,因此剪力墙刚度的大小制约并决定了整个结构大致的刚度。在设计框架剪力墙结构时,通常增加剪力墙的数量,或者扩大剪力墙的截面面积,来实现其抗侧刚度的增强。但若是主体抗侧刚度太大,结构的自振周期较短,会增强地震作用,增加地基基础的负担,而且若这时候此时扩大结构的截面并增加对应的构造配筋,不符合经济性要求;除此之外还会扩大结构的占有面积和空间,降低建筑的平面利用率,对建筑物自身作用的发挥造成影响,不符合合理性要求。
  二、框架-剪力墙结构剪力墙的布置和数量
  2.1、剪力墙的布置
  (1)通常根据"均匀、对称、分散、周边"的原则进行框剪结构中剪力墙的布置。
  (2)带边框剪力墙的使用较为普遍,即剪力墙的周边设有梁柱(或暗梁柱)。与相邻剪力墙横竖方向宜连接成L形、T形以及口形等形状,这种剪力墙会大大提高建筑物整体的刚度与抗扭能力。
  (3)对于长矩形平面或者设计成有较长平面的建筑中,应将剪力墙设计成为:横向剪力墙沿长边方向的间距要达到规定要求,若这些剪力墙之间的楼盖有比较大的开洞时,剪力墙的间距应根据实际情况进行缩小;纵向剪力墙最好不要在建筑平面两端进行集中布置。
  (4)剪力墙的高度应与建筑物平齐,其厚度要考虑到高度墙的厚度进行减薄设计,以免刚度发生转变影响到抗震效果。
  2.2、剪力墙合理数量的确定
  可移动位移由剪力墙的数量决定,针对高层建筑的施工来说,一定要根据规定要求进行施工,对于装修材料,框架-剪力墙结构顶点位移与高之比即u/H不应大于1/700,装修高度较高时,u/H不宜应过1/850,按此要求进行剪力墙的布置,合理地制约数量。
  可利用结构自振周期进行剪力墙布置数量的计算,结构自振周期的合理范围大约是
  但这种策略而有一定的局限性,因基于地震作用本身进行分析,剪力墙结构刚度较小,地震作用小,位移限制较小,但这种结构在在工程的实际施工上存在许多弊端,结构的自振周期取值范围也可能存在不合理。
  实际工程中的建设的剪力墙数量可为剪力墙的布置提供参考依据,用底层结构截面积(包括剪墙Aw和框架柱截面积Ac)与楼面面积Af作商,即(Aw+Ac)/Af的值来估算剪力墙的数量,或者用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算框架柱Ac(见表1)。
  通常剪力墙数量较多可以更有效地应对地震剪力,但是剪力墙数量过多就不符合经济原则。虽然剪力墙数量多其抗震能力较为有效,但因刚度过大,周期过短,地震作用反而增强,不仅要增加上部结构的使用材料,而且会大大增加基础设计的难度。当前我国对此还没有特别成熟的处理措施,一般都是按
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