2012結(jié)構(gòu)工程師考試輔導(dǎo):對(duì)剪力墻的認(rèn)識(shí)與把握3

　　4.剪力墻傾覆力矩比對(duì)結(jié)構(gòu)體系的影響分析

　　1)對(duì)任何形式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，都可以通過(guò)結(jié)構(gòu)底部剪力墻的傾覆力矩與結(jié)構(gòu)底部總傾覆力矩 的比值加以區(qū)分(圖1)，結(jié)構(gòu)體系與 / 的大致關(guān)系見(jiàn)表3。

　　圖1 結(jié)構(gòu)體系與 / 的大致關(guān)系

　　表3 結(jié)構(gòu)體系與 / 的大致關(guān)系

　　注：對(duì)應(yīng)于少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)，上表相應(yīng)確定少量框架的剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　2)剪力墻傾覆力矩的取值

　　對(duì)剪力墻傾覆力矩的取值部位，規(guī)范沒(méi)有明確的規(guī)定(短肢剪力墻較多時(shí)除外)，應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，一般情況下，對(duì)均勻?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)可取結(jié)構(gòu)底部，對(duì)其他結(jié)構(gòu)可取底部加強(qiáng)部位。

　　3)對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，可根據(jù) / 比值判定為強(qiáng)框架或弱框架的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　(1)當(dāng)0.2< / <0.5時(shí)，屬于強(qiáng)框架的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地框架的抗震等級(jí)按框架結(jié)構(gòu)確定;

　　(2)當(dāng)0.5≤ / <0.8時(shí)，屬于弱框架的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，為典型的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系;

　　(3)是否可將結(jié)構(gòu)確定為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵看結(jié)構(gòu)是否能真正形成二道防線。

　　4)關(guān)于少量框架的剪力墻結(jié)構(gòu)

　　在剪力墻結(jié)構(gòu)中設(shè)置少量的框架，結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件仍為剪力墻，少量框架根本起不到二道防線的作用，因此，不能將其歸類為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)采用包絡(luò)設(shè)計(jì)的原則，設(shè)計(jì)剪力墻時(shí)，可不考慮框架柱的抗側(cè)作用(在框架柱EA不變時(shí)，對(duì)EI取小值)，按純剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算;對(duì)框架柱可按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架柱設(shè)計(jì)。

　　5)關(guān)于少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)

　　(1)少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)仍應(yīng)歸類為框架結(jié)構(gòu);

　　(2)只有在純框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算滿足規(guī)范要求，而框架結(jié)構(gòu)的彈性位移角不滿足1/550的要求時(shí)，才設(shè)置少量剪力墻以使結(jié)構(gòu)的彈性位移滿足1/550的要求，設(shè)置剪力墻的根本目的是為了利用剪力墻的彈性剛度，滿足規(guī)范對(duì)框架結(jié)構(gòu)的彈性位移限值要求;

　　(3)規(guī)范只規(guī)定“結(jié)構(gòu)分析計(jì)算應(yīng)考慮該剪力墻與框架的協(xié)同工作”，但僅進(jìn)行協(xié)同工作計(jì)算是不夠的，對(duì)框架結(jié)構(gòu)應(yīng)分步計(jì)算，即按純框架結(jié)構(gòu)(去除剪力墻)計(jì)算、按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算，采用包絡(luò)設(shè)計(jì)的原則，框架的抗震等級(jí)按框架結(jié)構(gòu)確定;

　　(4)應(yīng)特別注意：對(duì)少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)驗(yàn)算在剪力墻失效后(去除剪力墻)結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，并應(yīng)使其滿足規(guī)范對(duì)框架結(jié)構(gòu)的要求。

　　(5)剪力墻的設(shè)計(jì)

　　規(guī)范未明確少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)中剪力墻的設(shè)計(jì)原則，這給剪力墻設(shè)計(jì)帶來(lái)相當(dāng)?shù)睦щy，剪力墻的設(shè)計(jì)也成為此類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)，其關(guān)鍵問(wèn)題集中在剪力墻的抗震等級(jí)的確定和配筋原則等。

　　有文獻(xiàn)要求按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)確定剪力墻的抗震等級(jí)并配筋，實(shí)際工程中問(wèn)題很多，首先，結(jié)構(gòu)體系混淆不清，與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)混為一談，其次，由于設(shè)置的剪力墻很少，剪力墻的超筋現(xiàn)象很普遍，也無(wú)法按一般剪力墻設(shè)計(jì)。為此文獻(xiàn)[4、5]提供了對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)的三種方法供讀者選擇采用。

　　(6)特別建議

　　由于布置少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)原則及具體設(shè)計(jì)中存在諸多不確定因素，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工圖審查帶來(lái)相當(dāng)?shù)睦щy，筆者建議，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免采用，盡可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能較好的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)必須采用時(shí)，應(yīng)提前與施工圖審查單位溝通，以利于設(shè)計(jì)順利進(jìn)行，避免返工。

　　6)根據(jù) / 的比值確定結(jié)構(gòu)體系，在對(duì)結(jié)構(gòu)體系區(qū)分的量值把握上可以有所不同(如圖1中0.2和0.8)，但不影響對(duì)結(jié)構(gòu)體系的宏觀控制標(biāo)準(zhǔn)，為此在實(shí)際工程中應(yīng)盡量避免采用結(jié)構(gòu)體系分界線附近的結(jié)構(gòu)(圖1中 / =0.2、0.8附近區(qū)域)，避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的調(diào)整帶來(lái)結(jié)構(gòu)體系飄忽，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工圖審查帶來(lái)困難。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2002)中國(guó)建筑工業(yè)出版社。

　　[2] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)中國(guó)建筑工業(yè)出版社。

　　[3] 朱炳寅、陳富生。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范綜合應(yīng)用手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)出版社2005。

　　[4] 朱炳寅。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)用圖解中國(guó)建筑工業(yè)出版社2005。

　　[5] 朱炳寅。配置少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)。技術(shù)通訊2007.5

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