文档介绍：浅述框架―剪力墙结构抗震设计
框架-剪力墙结构兼有框架结构布置灵活、延性好的特点和剪力墙结构刚度大、承载力较大的特点。由于框架和剪力墙协同受力,在结构的底部框架侧移小,在结构的上部剪力墙的侧移减小,侧移曲线兼有这两种结构的特点,成为弯剪型。弯剪型变形曲线的层间变形沿建筑高度比较均匀,既减小了框架也减小了剪力墙单独抵抗水平力的层间变形,可以说框架-剪力墙结构综合了框架结构和剪力墙结构的优点。
框剪结构由延性较好的框架、有带边框的剪力墙、抗侧力刚度较大的井和有良好耗能性能的连梁组成,具有相对较为合理、多道抗震设防的结体系,框架-剪力墙结构可以设计成双重抗侧力体系,一般情况下,抵抗地震作用时,剪力墙为第一道防线,框架为第二道防线,形成多道抗震设防结构。
纵、横双向布置
应沿结构单元的纵、横两个方向设置剪力墙,并应尽量做到均匀、分散、对称。如果在平面上不能做到对称布置时,可以通过调整剪力墙的厚度和长度,使房屋的抗侧刚度中心尽量接近结构的质量中心,以减小地震时房屋的扭转振动。在确定刚度中心时,还应考虑砖填充墙之类维护墙和刚性隔墙对结构刚度的影响。
在每个结构单元的两个主轴方向,都要沿两条以上的轴线布置剪力墙,而且两道剪力墙的间距不应过小,以沿结构独立单元的周边布置剪力墙为宜,从而对整个结构的抗扭能力进行调整。抗震设计时,剪力墙的布置应使结构各主轴方向的侧向刚度接近,除了个别节点之外,主体结构构件之间不应采用铰链接。
墙、梁、柱及洞口中心线应重合
梁与柱或柱与剪力墙的中线应重合,当柱中心线难以重合时,在计算时应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响。梁、柱中心线之间的偏心距不应超过柱截面在该方向宽度的1/4。若超出该限度,可使用增设梁的水平加腋等措施,设置水平加腋后,仍需对梁柱偏心的不利影响进行考虑。
剪力墙应避免布置在需要墙面上开设大洞位置,如需在墙体上开设洞口,各楼层开设的较大洞口应上下对齐,洞口的面积和墙体的总面积的比值不超过1/6。洞口的梁高不宜超过层高的20%。剪力墙不宜集中布置在房屋的两头。同一轴线上两片纵向剪力墙的间距不应过大。由于墙体平面内的刚度大,对其间被约束框架自由伸缩变形的限制作用强。两片剪力墙之间的框架区段越长,被约束的温度变形量就会越大,对结构越不利,这种情况下可以额外增加温度配筋,否则构件容易因温度的变化而出现裂缝。
形体突变处设置剪力墙
在楼盖水平刚度急剧变化的地方,还有楼盖较大洞口的两侧,应设置剪力墙,但应注意的是,不能仅在洞口的一侧设置剪力墙,避免楼板被洞口严重削弱,无法抵抗地震的水平剪力。
平面形状的凸凹较大时,应在凸出附近部分布置剪力墙。纵横向剪力墙最好能连接为一体,组成T形L形或C形等结构形式,从而取得较大的纵横向抗侧刚度。同一方向各个部位剪力墙的抗侧刚度值不应相差太大,以避免水平地震作用过分集中到某一片剪力墙上。任何单片剪力墙底部所承担的水平剪力,不应大于结构底部总水平剪力的40%。
当建筑师给结构布置以灵活度时,结构工程师应当优化剪力墙的布置,剪力墙的数量不必太多,以更好的满足业主的使用要求。
提高剪力墙的抗震性能
将剪力墙做成四周有梁柱的带边框墙。边框可阻止斜裂缝向相邻发展,还可在墙板破坏后作承重构件代替墙板承重且有一定延性。边框应具有足够的斜截面受剪承载