框支剪力墻結構設計與分析

1、<p>　　框支剪力墻結構設計與分析</p><p>　　【摘要】結合一棟框支剪力墻高層建筑的結構設計過程，針對項目的超限情況，通過大量的計算分析以及嚴格的抗震措施，確保結構在地震作用下具有良好的抗震性能。 </p><p>　　【關鍵詞】高層建筑；框支剪力墻結構；結構設計 </p><p>　　[Abstract] Based on the struct

2、ure design process of a frame supported shear wall structure，for the conditions of beyond code limits， seismic performance is ensured through a lot of calculation and strict seismic measures. </p><p>　　[Keyw

3、ords] tall building；frame supported shear wall structure；structure design. </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　某高層商住樓位于廣東省英德市，是集底部商業(yè)裙房、住宅塔樓于一體的高層建筑。工程主體高89.10m，地下2層，地上26層；裙房地上三層，建筑高度18

4、.0m。 </p><p>　　本商住樓底部三層為商業(yè)裙房，首層層高6.80m，2～3層層高5.60m；4層為設備轉換層，層高4.0m；5層以上為住宅，層高均為3.05m。為實現(xiàn)底部大開間與上部剪力墻之間的轉換，在裙房頂部設置結構轉換層，形成底部大空間的框支剪力墻結構。裙房結構平面布置圖如圖1所示。 </p><p>　　本工程所在地區(qū)的抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度0.05g，設

5、計地震分組為第一組；場地類別為II類；場地特征周期Tg=0.35s； 按建筑類別及場地調整后確定抗震等級的地震烈度為6度；建筑結構的阻尼比取5%；50年一遇的基本風壓為0.30kN/m2，地面粗糙度為C類[1][2]。 </p><p>　　圖1 裙房結構平面布置圖 </p><p><b>　　2、結構選型 </b></p><p>　　本工

6、程轉換層采用了傳力直接明確、傳力途徑清楚的梁式轉換方式。樓梯間、電梯間以及設備管井處布置落地剪力墻，組合成筒體布置形式，其余剪力墻均為框支剪力墻。結構轉換層結構平面布置圖如圖2所示。 </p><p>　　圖2 轉換層結構平面布置圖 </p><p><b>　　3、結構超限情況 </b></p><p>　　通過結構整體計算分析，結合《廣東省

7、超限高層建筑工程抗震設防專項審查實施細則》（粵建市函[2011] 580號），對本工程的不規(guī)則情況進行判斷分析，結構不規(guī)則情況見表1。 </p><p><b>　　4、結構計算分析 </b></p><p>　　4.1 抗震等級確定 </p><p>　　剪力墻底部加強區(qū)高度為轉換層以上兩層且不小于房屋高度的1/10。本工程轉換層設置在3層，

8、屬于高位轉換，框支柱的抗震等級為一級，框支梁的抗震等級為二級，底部加強區(qū)落地剪力墻抗震等級為一級，非底部加強區(qū)的剪力墻抗震等級為三級。 </p><p>　　4.2 主要計算結果 </p><p>　　為分析整體結構的特性，采用SATWE、GSCAD對結構進行整體對比計算。結構嵌固端取為地下室頂板，計算中考慮雙向地震作用和偶然偏心的扭轉耦聯(lián)影響。計算結果見表2。 </p>&

9、lt;p>　　4.3 補充計算分析 </p><p>　　4.4. 彈性時程分析 </p><p>　　為了校核多遇地震下上述振型分解反應譜法的計算結果，采用SATWE軟件進行了彈性時程分析補充計算。RH4TG035為場地地震安全性評價報告提供的人工地震波，TH2TG035、TH4TG035分別為天然波。按照規(guī)范要求進行雙向地震波輸入，主、次方向峰值加速度最大值按1：0.85的比例調

10、整。彈性時程分析得到的結果如圖3所示。 </p><p>　?。╝）最大樓層位移角曲線 </p><p>　?。╞）最大樓層剪力曲線 </p><p>　　圖3 彈性時程分析結果 </p><p>　　從以上計算結果可以看出，三條時程曲線計算得到層間位移角均滿足規(guī)范要求。X、Y 向的最大樓層位移曲線、最大層間位移角曲線、最大樓層剪力的分析結果

11、與振型分解反應譜方法計算結果趨勢基本是一致的，沒有出現(xiàn)異常情況。 </p><p><b>　　5、抗震措施 </b></p><p>　　經(jīng)過上述計算分析，除計算結果滿足規(guī)范要求以外，為保證結構安全，還需采取抗震構造措施。 </p><p>　?。?）轉換層樓板承擔著完成上下部分剪力重分配的任務；并且由于轉換層樓板自身平面內(nèi)受力很大，而變形也

12、很大，所以轉換層樓板必須有足夠的剛度作保證。轉換層樓板厚度取為180 mm，雙層雙向鋼筋拉通，每層最小配筋率為0.25%。另外，為了協(xié)助轉換層樓板完成剪力重分配，將轉換層上層樓板也適當加強，厚度取150mm。 </p><p>　?。?）在核心筒內(nèi)增加底部落地剪力墻的數(shù)量和厚度，調整裙房結構的剛心，加強裙房部分抗扭剛度，以減小裙房結構的的扭轉位移。 </p><p>　?。?）嚴格控制轉換

13、柱、落地剪力墻的軸壓比，以提高整體結構的抗震性能。 </p><p>　　（4）通過優(yōu)化上部結構布置，減小框支梁因偏心荷載產(chǎn)生的扭矩。 </p><p><b>　　6、結 論 </b></p><p>　　本工程為高位轉換的框支剪力墻結構，存在扭轉不規(guī)則、豎向構件不連續(xù)等不規(guī)則項。結構設計時，通過大量的計算分析以及嚴格的抗震措施，確保了結構在