文档介绍：为什么结构的刚度越大,周期越短,所受的地震力越大?这个“周期越短”该如何解释?
通常结构的刚度越大,其整体性越好,传递外荷载越及时,相应自振周期越短,近似按固结于地面上的悬臂结构,在同等变位的情况下,所受的水平地震剪切力越大。
,所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。 1)矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置; 2)三角形及Y形平面可沿三个方向布置; 3)正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。单片剪力墙的长度不宜过大: 1)长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大不经济; 2)剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。,以保证墙肢是由受弯承载力控制,和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时,墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用,每个墙段作为一片独立剪力墙计算。
布置原则基本就是:规则,对称,均匀。尽量是周边多布,中间少布。
框架里布剪力墙,一般就是在电梯间和外墙布置,以加强结构的整体刚度。
剪力墙的位置:1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及楼(电)梯处。4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。6)可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、槽形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2。7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。
(2)剪力墙的间距:为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形应控制剪力墙的最大间距。
(3)剪力墙的数量:与结构体型、高度等有关。从抗震性考虑,在一定范围内数量越多越好;从经济性考虑,数量太多会使结构刚度和自重很大,地震力和材料用量增大,造价提高,基础设计困难。因此,剪力墙的数量应适宜,只需满足侧向变形的限值即可。(剪力墙的数量:规范要求剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力距不宜小于结构总底部地震倾覆力距的50%)
成片的剪力墙最好对称布置,必须遵循“均匀、对称、周边、分散”的原则。因为在地震时全靠它抵抗地震剪力。
高层住宅剪力墙的合理布置
*张晓芬*张扬
摘要:本文以8度抗震设防区一幢高层住宅剪力墙的布置为例,分析了高层剪力墙结构不同墙体间距方案对结构的抗震性能和材料用量等的影响。关键词高层住宅剪力墙墙体间距周期位移
1 工程概况
本工程为山西省军区军官住宅发展中心筹建的一幢高层住宅,大楼建筑面积为23400m2,地下2层,地上24层,顶部设有2层塔楼,。其中,,因没有设置设备层,,,。平面形式为对称蝶形,采用剪力墙结构体系。据工程地质勘察报告,该场地土为Ⅱ类土,需按8度抗震设防,建筑物抗震等级为二级,采用筏板基础, 。±,±、外墙厚均为200mm,填充墙采用加气砼砌块。砼标号十三层以下均为C35,十四层以上均为C30。
2 剪力墙布置分析
剪力墙结构平面布置应根据建筑的使用功能、墙体构件类型、施工工艺及综合经济技术指标等多种因素加以确定,就本工程而言,墙体布置按承重情况可分为小开间横墙承重(方案一)和大开间横墙承重(方案二)两种方案。为了对本工程进行优化设计,使结构设计既符合现行规范要求,又达到经济合理,对大小开间横墙间距两种布置方式、结构的力学性能和经济指标的影响进行了比较。
小开间横墙承重方案(方案一)
采用方案一,每开间都有剪力墙(见图1),因结构不是双轴对称,所以应考虑扭转耦联作用。计算时,采用9个振型,计算结果见表1。从这些结果中可看出,采用小开间剪力墙布置,基本自振周期较短,结构的抗推刚度和抗扭刚度较大,相应的地震作用也较大。同时,墙体开间小,建筑布置也受限制,不够灵活。墙体过多,用的材料也多,楼房建设费用也要增加,而且墙体自身的承载力不能得到充分发挥和利用。从抗震性能讲,结构越刚,地震作用越大,墙体损坏后,才能减小地震力,如果墙体的延性设计不当,就容易产生脆性破坏。
大开间