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建筑工程論文：高層建筑框剪結構設計探討
建筑框剪結構是框架結構和剪力墻結構二者的結合，通過(guò)吸取各自?xún)?yōu)勢，確保建筑平面布置具有較大使用空間的同時(shí)，又具有較好的抗側力性能。下面是小編收集整理的建筑工程論文：高層建筑框剪結構設計探討，希望對您有所幫助！
摘要:經(jīng)濟快速發(fā)展的同時(shí)，推動(dòng)建筑行業(yè)迅速發(fā)展。建筑規模逐漸擴大，建設樓層高度越來(lái)越高�？蚣芗袅Y構由于具有較大的延性和耗能能力，在一定程度上能夠適應地震對結構產(chǎn)生的強迫變形，因此在高層建筑中被廣泛應用。本文結合工程實(shí)例，對高層建筑框架剪力墻結構設計進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。
關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑結構；框架剪力墻結構；結構設計
一．引言
剪力墻結構主要包括連梁和墻肢兩種結構，具有整體性能耗、剛度大、抵抗水平力強及承載能力強等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用在高層建筑結構設計中。本工程就是應用剪力墻結構的典型案例。高層建筑樓層層數為19層，包含地下室1層，地上部分18層，建筑總高度為58米，主要采用剪力墻結構。
二．工程概況
某工程總建筑面積為102972.32㎡，總用地面積為16201.5㎡，地上建筑面積為81003.52㎡，地下建筑面積為64802.02㎡。該工程包括地上部分32層建筑2棟，12層建筑1棟。建筑抗震設防烈度為7度，三棟建筑均在地下一層和二層設置地下車(chē)庫和設備用房�？紤]到建筑抗震及結構安全因素，擬定采用框架剪力墻結構。
三.框架剪力墻結構特征
建筑框剪結構是框架結構和剪力墻結構二者的結合，通過(guò)吸取各自?xún)?yōu)勢，確保建筑平面布置具有較大使用空間的同時(shí)，又具有較好的抗側力性能。建筑采用框剪結構時(shí)，可以單獨設置剪力墻，同時(shí)可以利用管道井、樓梯間和電梯井等墻體，因此被廣泛應用到各類(lèi)房屋建筑中。
由于框架結構的變形屬于剪切型，建筑上部層間的變形相對較小，而下部層間變形相對較大。而剪力墻結構變形屬于彎曲型，下部的層間變形相對較小，上部層間變形相對較大�？蚣艚Y構融合了框剪結構和剪力墻結構的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)協(xié)同工作變形，形成彎剪變形，從而是結構剛度得到提升。
從受力特點(diǎn)方面來(lái)看，由于同框架結構的側向剛度相比，框剪結構中的剪力墻側向剛度要大得多，在水平荷載作用的一般情況下，約80%以上都用剪力墻來(lái)承擔。在框架結構中，由于水平荷載作用下分配的樓層框剪結構具有延性好、布置靈活及剪力墻剛度大等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在水平剛度較大的樓蓋協(xié)同工作下，促使水平作用下層間的變形能夠更加趨于均勻合理，并呈彎剪型位移曲線(xiàn)，比框架結構的側移小，造成的非結構破壞較輕�？蚣艚Y構以剪力墻為主要的抗側力構建，同時(shí)框架能夠起到二級放線(xiàn)的作用，比起剪力墻結構來(lái)講，具有布置靈活和延性好等特點(diǎn)，因此，在高層建筑結構中，框剪結構抗剪性能較好的建筑結構體系。
四.高層建筑框架剪力墻結構設計
1.剪力墻設計
框剪結構設計中，對于剪力墻要滿(mǎn)足位移限值的要求，同時(shí)要能充分發(fā)揮框剪結構的抗側作用，為實(shí)現結構經(jīng)濟合理、安全穩定，就需要確定合理的剪力墻數量。
�。�1）在框剪結構中，剪力墻是主要抗側力構件。剪力墻的用量同框剪結構的平面布置息息相關(guān)，設計時(shí)要遵循“對稱(chēng)、周邊、均勻、分散”基本布置原則。剪力墻要盡量設計為對稱(chēng)布置，以便減弱地震作用時(shí)對建筑結構的扭轉效應；剪力墻要盡量沿著(zhù)結構的周邊布置，以便提高整體結構抗扭能力；同方向上的各片剪力墻要均勻布置在各個(gè)區段，不能集中布置某區段內，防止樓蓋過(guò)大的水平變形以至于地震力在框架間的分配不均勻；要考慮到地震力的分散作用主要在基本相等的多片剪力墻上，布置剪力墻時(shí)要避免地震力集中導致主要剪力墻破損，其他框架或剪力墻因較弱而難以承受。
�。�2）剪力墻布置數量和建筑結構地震力大小具有直接關(guān)系。隨著(zhù)剪力墻剛度的增加，建筑結構總水平地震作用同時(shí)也加大；剪力墻結構剛度變大、數量增多及周期縮短，地震作用相應也越強。為了能夠充分發(fā)揮框剪結構特性，在設計時(shí)其結構底部承擔的地震彎矩值不應低于總地震彎矩值的一半。在結構底部剪力較小時(shí)，要適當增加剪力墻的用量，以此確保結構剛度安全。但是，剪力墻并非能夠無(wú)限制增加，而要根據實(shí)際情況進(jìn)行適當增加，以滿(mǎn)足建筑結構要求，同時(shí)滿(mǎn)足結構經(jīng)濟性指標。
2.結構抗震設計。
在高層建筑結構抗震設計過(guò)程中，由于框剪結構的使用高度、抗震等級和高寬比都是通過(guò)框架部分所承擔的總傾覆力矩百分比來(lái)確定的，如果白百分比為100%或較為接近100%時(shí)，框剪結構的使用高度、抗震等級和高寬比都要同接近框架結構相關(guān)比值；相反，如果白百分比為0或較為接近0時(shí)，框剪結構的使用高度、抗震等級和高寬比都要同接近剪力墻相關(guān)比值�？拐鸾Y構設計中，要運用概念設計思想來(lái)采用相關(guān)措施，對部分薄弱環(huán)節進(jìn)行加強處理。由于剪力墻抗側力的主要構件，承擔較大的水平剪力，因此要滿(mǎn)足剪力墻設計的最基本構造要求，使剪力墻具有最低限度的強度和延性保證。宜根據地下室結構剛度的情況來(lái)確定嵌固層的位置，同時(shí)應注意的是地下一層與首層的剛度差別，有時(shí)明顯、有時(shí)不明顯，故不能簡(jiǎn)單地將正負零選定為上部結構的嵌固位置。在嵌固位置其樓板也有足夠的剛度，且應適當的加大樓板厚度。
3.設計注意事項。
普通高層框剪結構中，一般取3個(gè)振型組合就可以基本滿(mǎn)足精度的要求。對于沿剛度分布和高度質(zhì)量不均勻時(shí)，取6個(gè)振型也就足夠了。對于控制連梁端部的剪應力則應≤0.15 σ，以保證連梁能夠有足夠的截面以及抗剪能力；此外，連梁剪跨比要≥1.0，而當剪跨比較小的時(shí)侯，可以用水平縫把連梁分為兩根高相等的連梁；并按照梁端的實(shí)際抗彎配筋量以及鋼筋的超強效應條件，來(lái)讓連梁的受剪承載力大于其受彎承載力。在框架梁、柱箍筋滿(mǎn)足計算和構造要求的情況下，應考慮填充墻剛度對框架的影響，同時(shí)應調整梁和箍筋的配筋。一般在框剪結構設計中，應優(yōu)先采用輕質(zhì)的材料作為圍護結構、隔墻墻體材料。
五．結束語(yǔ)
高層建筑框架剪力墻結構在高層建筑工程中應用較多，在進(jìn)行建筑結構設計時(shí)，要考慮各種不同類(lèi)型剪力墻的受力特點(diǎn)，結合工程實(shí)際需要，采用合理的結構形式，確保建筑安全穩定。
參考文獻：
[1]陳定球,龍毅湘.高層建筑框剪結構設計若干問(wèn)題研究[J].城市建設,2013,(4).
[2]徐媛媛,朱珊珊.高層建筑框剪結構設計優(yōu)化措施分析[J].城市建設理論研究（電子版） ,2013,(28).
[3]陸云飛.高層建筑中框-剪結構設計的優(yōu)化研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2010.
[4]王怡蓓.異形柱框-剪高層建筑結構設計的探討[J].蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報,2000,13(2):82-85.
[5]李金平.框-剪結構高層商住樓結構設計分析探討[J].四川建材,2009,35(4):119-120,123
[6]潘暉.高層建筑"框架—剪力墻"結構設計[J].福建建設科技,2007,(6):19-20
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