部分框支剪力墙结构中落地剪力墙合理截面面积研究

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近年来,时代的进步和社会经济的快速发展,社会大众对于高层建筑的功能要求越来越高,高层建筑结构也呈现出多元化发展,其中框支-剪力墙结构相较于其它结构形式具有极大的优势,能够满足人们对于高层建筑沿竖向高度不同建筑功能空间设置的要求。因而,其在世界范围内应用越来越广泛。框支-剪力墙结构,由三个部分构成,即上部的剪力墙结构,中间的转换层以及下部的框架结构。根据理论研究我们知道,剪力墙结构相对于框架结构而言,具有较大的结构刚度,这就导致建筑结构整体上的刚度变化在转换层上、下部结构交接处产生较大的刚度突变,这对于结构的整体抗侧移性能以及抗震能力十分不利。随着研究的深入,转换层的结构类型也出现多种不同形式,如梁式转换,板式转换,斜柱转换等。同时为了进一步减小上部剪力墙与下部框架结构间的刚度差距,通常,我们进行结构设计时,会将上部剪力墙结构中的部分剪力墙改变为落地式剪力墙,使下部纯框架结构转变为简单的框剪结构,以利于建筑结构整体的抗震性能。因此,对于落地式剪力墙数量以及合理截面面积的确定就显得十分重要了。论文通过文献调研法:对国内外多种相关文献进行查阅、分析及思考,并通过数据平台搜索关键词“框支-剪力墙”查阅相关专家学者研究成果,在充分理解专家学者对框支剪力墙结构的研究成果的基础上,进一步分析总结,得出本次研究的方式方法。通过实证法:运用PKPM-SATWE有限元分析软件建立实际工程“都匀河西安置房”结构模型,设置不同的落地剪力墙的截面面积的数量进行结构分析,通过多方案间数据的变化规律,进而总结得出框支-剪力墙中落地剪力墙的合理截面面积的计算式。主要研究内容如下:1、在全面系统的研究基础上,能够对框支-剪力墙结构有了较为客观准确认识,为后面研究提供了方法和思路。本文就以此为本次研究提供理论支持。2、通过与框架结构及框剪结构的对比,指出部分框支-剪力墙结构所独有的特点,进而对部分框支-剪力墙结构的相关设计要求以及计算方法、计算模型进行分析选择。3、对PKPM-SATWE结构设计软件的简介、运用PKPM-SATWE建筑结构分析软件建模及参数输入、计算结果的统计与分析等的介绍,运用PKPM-SATWE结构计算软件建立“都匀河西安置房工程”结构计算模型,进行有限元分析计算分析,为工程设计提供参考。4、通过对框支层抗剪承载力、层间位移及层高之比进行控制,进而得出部分框支-剪力墙结构落地剪力墙合理截面面积最终计算式,为落地剪力墙的设计布置提供指导,为后续的研究提供指导。研究结论:通过“都匀河西安置房工程”项目,以PKPM-SATWE结构计算软件,研究了落地剪力墙截面面积的影响因素,在考虑周期、振型、位移比、刚重比、剪重比和地震剪力等方面的因素后,结合框支层结构构造要求、抗剪承载力要求,提出了落地剪力墙合理截面面积的计算式。
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