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高层住宅建筑框支剪力墙结构设计探讨
作者:佚名  文章来源:第一论文网  点击数  更新时间:2013/12/21 12:37:28  文章录入:web13741  责任编辑:web13741

体弯曲变形后的层间位移角

  SATWE和PMSAP的振型反应谱计算水平地震作用,结果基本吻合,指标基本满足规范要求。最大层问位移角超过1/l000的要求,但经扣除整体弯曲变形转角产生的侧移,楼层层间位移角均为1/l000以上,可以满足规范要求。

  2)采用弹性时程分析进行多遇地震下的补充计算,结果显示 (详图3,图4):

  图3 X向楼层剪力包络图 图 4 Y 向楼层剪力包络图

  ①每条时程曲线计算所得的结构底部剪力大于振型分解反应谱法的结果的 65%;

  ②多条时程曲线计算所得的结构底部剪力平均值大于振型分解反应谱法结果的80%;

  ③结构地震作用效应振型反应谱法计算的结果大于多条时程曲线计算结果的平均值。

  3) 转换层上下楼层结构侧向刚度 比计算。设计中控制转换层上下结构的侧 向刚度比宜接近1,不大于2。按《高层规程》附录E方法计算的转换层上下结构等效剪切刚度比为x=O.6,y=0.7;满足规范要求。

  4) 框支剪力墙有限元分析。运用框支剪力墙有限元分析程序FEQ对框支梁,框支柱及相邻墙体进行有限元分析,结果见图5。

  从图5可见,框支梁偏心受拉特性明显,截面大部分应力为拉应力,框支梁跨中截面顶部区域虽然处于压应力状态,但数值不大。框支梁、框支柱配筋取整体计算和FEQ计算二者包络。

  图 5 转换粱等应力图

  四、抗震措施

  4.1 框支柱设计

  本工程框支柱抗震等级为二级,轴压比限值为0.7。框支柱主要截面取800×800,计算结果表明,所有框支柱的受力较为均匀,轴压比从0.59~0.6 3,因而,框支柱的变形一致性较好。框支柱的剪力设计值乘以放大系数 1.1,剪压比控制在0.2以内。柱内全部纵向钢筋的配筋率不小于1.0%,箍筋沿柱全高采用不小于12@100井字复合箍,体积配箍率均不小于1.5%,使柱具有一定的延性, 实现强剪弱弯。框支柱在上部墙体范围内的纵向钢筋伸入上部墙体内一层,其余柱筋锚入转换层梁或板内锚固长度要求≥LaE。

  4.2 剪力墙设计

  尽可能多的剪力墙落地,必要时甚至可在底部增设部分剪力墙(不伸上去除核心简部分剪力墙在底部必须设置外,还与建筑专业协商后,侧面和南面剪力墙尽量落地,增强了底部刚度。为改善混凝土的受压性能,增大延性,设计中控制墙肢的轴压比不大于0.6。落地剪力墙底部弯矩乘1.25放大系数,加大落地剪力墙的配筋率,墙体的水平和竖向分布筋除满足计算要求外,同时也满足0.3 的最小配筋率的限值。底部加强区的剪力墙中按规范要求设置约束边缘构件,约束边缘构件的纵筋配筋率控制≥1.0%,箍筋采用HRB400热轧钢筋,体积配箍率控制≥1.1%,经上述构造处理,确保了剪力墙的塑性铰出现在转换层以上。

  4.3 框支梁的设计

  框支梁受力巨大且受力情况复杂,它不但是上下层荷载的传输枢纽,也是保证框支剪力墙抗震性能的关键部位,是一个复杂而重要的受力构件,因而在设计时应留有较多的安全储备,二级抗震等级的框支梁纵筋配筋率不得小于0.40%。框支梁一般为偏心受拉构件,梁中有轴力存在,因而应配置足够数量的腰筋。腰筋采用1 6,沿梁高间距不大于200mm,并且应可靠锚人支座内。框支梁受剪很大,而且对于这样的抗震重要部位,更应强调“强剪弱弯”原则,在纵筋已有一定富余 的情况下,箍筋更应加强。箍筋不小于12@100四肢箍全长加密,配箍率0.75,满足高规框支梁面积含箍率不小于1.1 ft/fyv的要求。

  4.4 转换层楼板的设计

  框支剪力墙结构以转换层为分界,上下两部分的内力分布规律是不同的。在上部楼层,外荷载产生的水平力大体上按各片剪力墙的等效刚度比例分配;而在下部楼层,由于框支柱与落地剪力墙间的刚度差异,水平剪力主要集中在落地剪力墙上,即在转换层处荷载分配产生突变。转换层楼板承担着完成上下部分剪力重分配的任务;并且由于转换层楼板自身平面内受力很大,而变形也很大,所以转换层楼板必须有足够的刚度作保证。转换层楼板采用C35混凝土,厚度180 mm。10@150钢筋双层双向整板拉通,配筋率0.29%。另外,为了协助转换层楼板完成剪力重分配,将转换层上层楼板也适当加强,取厚度150mm。

  五、型钢混凝土应用

  5.1 型钢混凝土的优点

  型钢混凝土结构是指以型钢

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