高层框架剪力墙结构抗震设计分析及应用探讨

来源 :商品与质量·建筑与发展 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daluo13613152523
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】 经济的快速发展和科技的进步,在高层建筑的建设过程中各种结构体系都得到了不同的应用。其中高层建筑中应用最为广泛的就属框架—剪力墙结构。框架—剪力墙结构在高层建筑的应用关键就是对其进行合理的设计和布局,这也是业界现在研究的热点。高层建筑的效益在很大程度上都受剪力墙设置的影响,最为重要的是高层建筑的抗震能力也受剪力墙的影响。
  【关键词】 框架剪力墙;抗震;应用
  引言:
  现代社会,随着经济的快速发展和人民生活水平的提高,物价也不断地上涨,其中最为引人注意的就是房价的上涨。人们对自己的住房要求随着自己的生活水平的提高而提高,为了建设出更加符合人们要求的住房,开发商和建筑者在建筑上投入了很多的精力和财力。框架—剪力墙结构是建筑方面的一个突出的成就。
  一、高层—框架剪力墙结构的来源
  框架—剪力墙结构又被称为框一剪结构,从其名称的字面意义上可以看出这种结构是由两部分组成,分别是框架结构和剪力墙,这个结构还在不断地完善中。在应用中不断地改善两者的不足之处,另外吸取两者的优点,使得框一剪结构的抗震能力不断增强,使用这种结构的建筑能够抗击百分之八十的水平地震。
  二、框—剪的设计思想
  由于现在人们对建筑质量的要求越来越高,在建筑的过程中把框架结构和剪力墙有机的结合和统一,从而形成抗震能力更强的体系结构,简而言之就是在主轴位置设置剪力墙,并且两个剪力墙必须堆积而成。
  三、框—剪的设计特点
  3.1变形协调。框架和剪力墙是两种不同的建筑结构,所以两者在抗击侧能力方面也是不同的,因此在两者构成一个统一的结构时就要考虑它们的特点和性质,寻找一个比较中和的位置来平衡受力。在水平受力的情况下,两者一同抵抗受力,随着建筑的增高,建筑的水平位移也会增加,当楼层的高度上升到一定高度时,两者会一同发生变形,也就是说起变形协调会变得统一。因此,框架和剪力墙在高层建筑中两者的变形会发生统一。在一个建筑中,靠近低层的楼层的剪力墙发生的位移比较小,框架随着它发生变化,总体来说是剪力墙承担了水平力。在靠近高层的楼层中,剪力墙发生的位移就比较大,剪力墙是随着框架而变形的。
  3.2受力状态。框—剪结构在同一楼层中,因为在楼层的上部框架所受的力和其在水平方向上所受的力是同一方向的,因此框架顶部的水平力是不断变大的,而楼层下部和顶部就正好相反了,楼层下部因为两面产生的压力和水平的受力方向相反,使框架下部的水平剪力走不断减少的趋势。总的来说,框架在上下和左右位置上都受力均衡。在这样的情况下,建筑产生的剪力就会减小,因此框架的顶部产生的剪力就会变大。
  3.3框—剪设计的设计指标。现代社会的很多建筑都注入了新的设计元素,人们对于建筑的认识也已经突破传统,并且逐步形成新的建筑观念,其中框—剪结构就是一种新的形式,当然框—剪的结构指标就是其墙的长度是其厚度的5~8倍。
  四、高层框剪结构抗震设计的技术要点
  4.1提高剪力墙的抗震能力
  (1)在对剪力墙进行设置时,通过在剪力墙的四周加上梁柱可以构成边框剪力墙。这样做的主要目的是防止剪力墙在出现裂痕时出现恶化,向周围的结构蔓延。并且边框有增加承压能力的作用,可以抵抗来自其他的结构的剪力。
  (2)适当的肢墙结构。一般的肢墙的面积比较大,这里是通过减少肢墙的大小,使用一些结构形式来将肢墙结构进行完善,例如多肢墙和双肢墙结构,能够有效地控制裂缝和一些洞口。另外,这种结构能够使建筑的刚度降低,加强建筑的抗震能力。
  4.2改善框架的抗震能力
  (1)强化框架的角柱。角柱的作用就是对框架进行连接,所以框架的抗震能力的提升需要角柱的抗震能力的提升。
  (2)外围框架的设计要使用的剪力墙材质与其他框架不同,其使用的是钢筋混凝土材质,因为钢筋混凝土可以有效防止剪力之后的情况发生,一方面能够增加框架的承压和抗震能力,另一方面可以减少水平的位移。这样做也有一定的缺点,主要体现在其延展性比较差,如果墙面上有十字形的开口,那么这个墙面就会有一些薄弱的结构产生,这样墙面的耗能就会增加。
  (3)框架—剪力墙中加入一些构件,这些构件在结构中充当的是耗能角色。具体的建筑材质有钢纤维混凝土,用来制造一些折曲的支撑构件。一些偏心支撑构件使用的是钢杆来构成。如果发生强烈的地震,这些杆件可以通过屈服以及形变的方式消耗地震产生的能量,同时当这些杆件由于形变而失去作用以后,整个建筑的稳定系数会发生变化,从而导致建筑自振周期的变化,在一定程度上降低地震带来的共振效应。
  4.3改善整体抗震能力
  (1)设计中采用机构控制达成总体屈服效果。在框架—剪力墙结构的设计中加入一些额外的机构控制可以使整个结构变得更加安全可靠。例如在一些位置加入塑性铰,主要是为了实现对位移量的控制,因为这个机构可以在建筑受到震动时进行震动分担。所以在水平方向加入必要的构建可以减小水平方向的作用力。同样,竖向方向也是如此。
  (2)平衡结构刚度和承载能力。框架—剪力墙结构中剪力墙的主要作用是提高结构的结实度,这就意味着如果剪力墙的数量增加,整个建筑的结实度也会增加。但是剪力墙不能一味地增加,因为结实度增加意味刚度增加,这就会使结构的自振周期变小,总体水平地震作用加大。结构的自振综合考察各方面的因素,将一些必要的建筑因素考虑进去这样才能确定剪力墙的能力减小,这对建筑的韧性提出了不小的挑战。所以,在实际的建筑设计中,要的具体设计方案,并且增加建筑的安全性。
  (3)刚度与延性的和谐统一。框架—剪力墙结构在很多地方与其他的建筑结构不同,这主要是因为框架和剪力墙存在着不同性。这些不同之处在一定程度上给框架—剪力墙结构在建筑中的有效作用的发挥添加了阻礙。因为框架—剪力墙结构的作用不能按照理论而进行发挥,所以这个结构的抗震性能的发挥提出了一定的难题。因此,在该结构的设计过程中,应该将各个结构部件协调组合起来,使其刚度、延性系数以及弹性限度值达到和谐统一的状态,以确保高层建筑的抗震需求。
  五、结语
  框架—剪力墙在现在的建筑建设过程中的应用越来越广泛了,其主要的原因就是这种结构在功能上有很大的互补的特点。但是框架—剪力墙结构在具体的设计过程中要汲取两者的优点,这样才能最大程度地提高建筑的抗震性能,设计的重要方面就是如何把握剪力墙的设计。所以,在设计和应用的过程中,要遵守建筑中的原则,以此来对框架—剪力墙中的使用形势进行安排,并且进一步提高高层建筑的抗震和抗压能力。
  参考文献:
  [1]张瑞文.框架-剪力墙高层建筑结构优化设计研究[J].山西建筑,2010,36(1):78-79.
  [2]王艳军.高层建筑剪力墙结构优化设计浅析[J].山西建筑,2010,36(5):73-74.
  [3]王传甲,胡守营,陈志强,等.某高层框架剪力墙结构抗震优化设计及验证[J].工程抗震与加固改造,2008,30(3):46-49,57.
其他文献
【摘 要】 进入二十一世纪以来,随着我国国民经济的快速发展,国家对基础设施的投资力度逐渐增大,道路建设在基础设施中的地位也是毋庸置疑的,所以我们在进行道路工程施工时,一定要按照相关施工技术规范进行施工,从而保证工程质量。本文主要对城市道路工程施工质量相关问题进行了简要分析。  【关键词】 道路工程;质量管理;特点  近年来,随着经济的快速发展,各级政府对城市基础设施建设投资力度逐年加大,城市道路新
期刊
【摘 要】 改革开放以来,由于我国经济的飞速发展,我国水资源的污染问题非常严重,节水环保迫在眉睫,节约用水应该从全民做起,不仅仅是某一个部门的责任,建筑给排水作为水资源一个重要的消耗途径,其节水设计至关重要。本文主要对绿色建筑给排水设计的节水途径进行了简要分析。  【关键词】 绿色建筑;给排水设计;节水途径  随着社会的发展,世界各国对建筑节能、节水的关注程度日益增加。绿色建筑已成为建筑发展的必然
期刊
【摘 要】 成本控制是建筑工程施工单位项目管理的重要内容也是核心内容,基于此,本文从施工单位成本控制过程中的几个阶段出发,结合实际经验对施工单位成本控制进行了简单的论述,对各阶段的注意事项进行列举。希望通过本文施工单位成本控制过程中提供些许帮助。  【关键词】 建筑工程;施工单位;施工成控制  改革开放以来特别是近一二十年,建筑市场进入了大发展、大繁荣的时期,城市里高楼林立,不同风格的建筑竞相争辉
期刊
【摘 要】 整合审计指的是对企业内部财务报告审计以及内部控制审计的合并。本文在分析整合审计的基础之上探讨了其具体的实务操作流程。希望可以促进审计的有序进行。  【关键词】 整合审计;实务操作;流程  我国整合审计概念起步晚,所以,从现有文献来看,学者们对整合审计的研究主要集中在整合审计的理论基础上,其关注点更多的是探索财务报表.审计和内部控制审计的共性和差异,找到其相同点和不同点,为有效地将二者进
期刊
【摘 要】 本文笔者结合自身多年工作经验,对对曲线钢轨磨耗现状进行了分析,并提出了相应的减磨技术措施,与业内人士交流,取长补短,为我国铁建工程作出自己微薄的贡献。  【关键词】 曲线磨耗;养护维修;减磨技术  钢轨在自然条件、列车的轮轨及其他不可抗因素作用下,不可避免地会产生铁路钢轨的锈蚀、磨耗和损伤等状况。在通常情况下,轮轨相互作用是引起钢轨磨耗主要原因,特别是处于小半径曲线上的钢轨,磨耗问题尤
期刊
【摘 要】 在市场经济条件下,我国企业集团得到了高速的发展。加强集团公司的财务管理水平,提高企业集团的经济效益以及管理,已经成为集团企业发展的重点。本文就集团公司财务的管理进行分析,着重研究集团公司的资金管理状况以及财务管理体系,以供参考。  【关键词】 集团公司;财务管理;资金管理;管理体系  加强集团公司的财务管理,提高经营管理水平,已成为促进集团公司发展的重要课题。目前我国企业集团发展过程中
期刊
【摘 要】 本文首先介绍了水电工程的施工质量主要影响因素,然后分析了水电工程施工中存在的主要问题,最后探讨了加强水电工程施工质量控制措施。  【关键词】 水电工程;施工质量;控制措施  水电工程不仅是我国的支柱产业之一,还关系着民生事业,和人们的日常生活联系密切,影响着整个社会的秩序与发展。水电工程质量的好坏,是最后工程能否可靠、安全运行、达到预期目标的关键因素,因此,对于水电工程的施工质量必须要
期刊
【摘 要】 房价一直是民众关注的焦点,通过计算青岛市房价收入比指标,对城镇家庭住房支付能力问题进行了研究。从平均水平来看,青岛市城镇家庭整体具备一定的住房支付能力,但在不同收入家庭间呈现不均衡的分布态势,中等及以下收入家庭面临较大的购房压力。在此基础上,提出了改善城镇居民的住房支付能力的相关建议。  【关键词】 城镇家庭;住房支付能力;房价收入比;青岛  一、引言  近年来,房价屡创新高,政府出台
期刊
【摘 要】 本文通过对不同等级的降雪条件下,乌鲁木齐市南昌东路及西北路交汇处交叉口的车行情况数据进行搜集,分析了流量、饱和流率、车头时距,延误等基本交通流特性参数,为南昌东路及西北北路交通流特性分析及交通流建模提供数据支持。通过对降雪天气下城市平面交叉口交通流特征参数时变特性及特征参数之间的关系模分析型,知道了这些参数和不同等级的降雪天气的关系,希望后人以此为基点,进行后继研究以缓解我市冬季降雪带
期刊
【摘 要】 在供热系统的运行过程中,能耗大、资源浪费多是最为主要的问题。提高供热设备的节能效果是每一个供热企业要解决的重要问题。本文对供热系统常见的节能问题进行分析,并对节能措施进行探讨,以供参考。  【关键词】 供热系统;节能;问题;对策  一、前言  经济的发展和进步对能源的需求不断增加,供热系统能耗巨大,造成了严重的资源浪费。因此,要通过节能措施的应用提高系统的运行效率,降低能耗。  二、供
期刊