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框架-剪力墙结构既有框架结构布置灵活、延性好的特点,也有剪力墙结构刚度大、承载力大的特点,因而被广泛地应用于高层建筑中。但在实际工程中,由于建筑功能的要求、场地的限制、城市建筑形式的美观要求等,致使建筑的平面布置和立体形状往往不可避免地形成不规则形状。不规则性结构的质量中心和刚度中心往往不重合,在水平地震作用下产生不可忽视的扭矩,引起结构的扭转。同时,历次强震震害调查均发现,地面运动中除水平和竖向运动外,还有扭转分量存在。因此,结构不仅有偏心时存在与水平运动耦联的扭转作用,而且地震作用本身就有扭转分量。对于框架‐剪力墙结构而言,高度是决定剪力墙和框架侧向刚度的主要因素,存在着剪力墙高度的合理取值问题,这必然要考虑剪力墙中断的问题。因此,通过改变剪力墙布置途径探讨结构合理受力特性及破坏机理,揭示框剪结构抗震性能变化规律,具有重要理论意义和工程实用价值。 主要内容和结论如下。 1、首先对结构地震分析方法及相关理论进行了阐述,总结了结构不规则的判别方法及规范设计要求,给出了框架‐剪力墙结构的微分方程及反弯点的判断方法。 2、结合实际工程,利用结构分析软件ETABS建立了两个剪力墙平面布置不同的对比模型,对结构进行模态分析、地震作用及效应计算。通过对自振周期、基底剪力、位移比、顶点位移、层间角位移、周边构件剪力等参数分析,提出改善结构受力性能的主要途径。 3、为研究剪力墙高度对结构受力变形的影响,结合实际工程建立了四个剪力墙高度不同的结构分析模型,对结构进行了模态分析、地震作用及效应计算。对比结构周期、顶点位移、层间角位移、框架及墙承担的剪力、倾覆弯矩等后得知:剪力墙在反弯点以上中断对结构的受力变形性能影响较小,而在反弯点以下中断会引起位移和内力突变,对结构受力不利。因此,剪力墙合理中断位置应取在反弯点以上。 4、模型分析表明,在剪力墙中断楼层以上位置,通过增加混凝土强度等级来改善结构位移和内力突变其作用有限。而通过在结构周边逐层中断剪力墙、增加壁式框架,可以有效改善剪力墙中断楼层处的剪力和位移突变。