框支剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析與探討框支剪力墻結(jié)構(gòu)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——框支剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析與探討框支剪力墻結(jié)構(gòu)本文通過概括工程實(shí)例對框支剪力墻布局舉行了分析，并變更轉(zhuǎn)換層位置，對該類布局的周期、位移、位移角舉行了探討。根據(jù)數(shù)據(jù)比較分析了轉(zhuǎn)換布局的延性、耗能、強(qiáng)度等規(guī)律，評價(jià)了轉(zhuǎn)換布局的抗震性能。

框支剪力墻；轉(zhuǎn)換梁；抗震性能

1.前言

在大量工程實(shí)際的建立中經(jīng)常會(huì)使用框支剪力墻布局方式，在轉(zhuǎn)換梁的受力、布局方式等方面有它的更加性，本文根據(jù)概括實(shí)例，細(xì)致闡述框支轉(zhuǎn)換剪力墻布局的相應(yīng)受力特性和規(guī)律。

2.布局計(jì)算模型

2.1工程概要

此工程是皇家御府的工程，在此工程中我用了框支轉(zhuǎn)換剪力墻布局，該布局工程的總高度74.4米，有二十三層。一、三層是商鋪，用的是框架布局加樓、電梯筒架空；四到二十三層為普遍住宅，布局是剪力墻布局；二十二到二十三層是電梯機(jī)房和復(fù)式住宅。轉(zhuǎn)換層在第三層，用的梁式轉(zhuǎn)換。

一到三層是框支轉(zhuǎn)換剪力墻布局，四至二十三層為剪力墻布局，布局抗震等級：剪力墻，非底部加強(qiáng)部位為4級，底部加強(qiáng)部位為3級，框支框架為2級，設(shè)防烈度為6度，根本布局地震的加速度是0.05g，場地類別II類，特征周期是0.35s，圖1和圖2、給出了布局的柱梁布置狀況，層高、混凝土等級等見表1，在此文中，我以其次和第四及第六，此三層作為實(shí)例來說明。

圖11-3層柱截面尺寸圖及布局布置圖

圖24層轉(zhuǎn)換層墻肢支承處境及梁截面尺寸圖布置

2.2框支剪力墻布局受力特點(diǎn)

框支梁不同于普遍轉(zhuǎn)換梁（托柱），它不但承受著彎矩，剪力，還承受著拉力；它的抗側(cè)剛度變化大，把剪力墻的力轉(zhuǎn)換給混凝柱來承受。因此模范對它的梁寬和梁高有了相應(yīng)的規(guī)定，規(guī)定寬度要大于上部剪力墻厚2倍和400毫米的較大值。梁的高度不宜小于八分之一梁的跨度，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，梁的寬度和高度遠(yuǎn)大于規(guī)定值，此理由乃是梁的寬度和高度在剛度要求得志的處境下，還要得志剪壓比的模范要求，用高規(guī)10.2.8條的公式（10.2.8-2）來確定框支梁的剪力最大設(shè)計(jì)值。

通過公式（10.2.8-2）操縱框支梁的寬度、高度，為了制止轉(zhuǎn)換梁的高度和寬度過大，普遍樓層的凈高太低，轉(zhuǎn)換層層高太高，限制布局豎向布置的不規(guī)矩性，制止布局剛度沿豎向突變，形成薄弱層，模范規(guī)定轉(zhuǎn)換層上下主體布局總剪切剛度之比γ值的范圍（轉(zhuǎn)換層在二層時(shí)不應(yīng)少于0.5，二層以上時(shí)不應(yīng)少于0.6），對于γ值的范圍我們可以通過高規(guī)的E.0.1-1式來計(jì)算。

梁式轉(zhuǎn)換的適合跨度應(yīng)操縱在8m以下，如超過8米那么應(yīng)加大梁下轉(zhuǎn)換柱的截面，或裁減轉(zhuǎn)換梁上剪力墻的自重（即墻中部開洞口）；落地剪力墻宜對稱布置有助平面高度的平勻，從而減小轉(zhuǎn)換層鄰近的受力繁雜程度；盡量制止同一片墻一端落在硬支座（墻柱）上而另一片落的軟支座（轉(zhuǎn)換梁）上，不能制止時(shí)應(yīng)盡量減小落在軟支座上的長度。不落地墻最好位于轉(zhuǎn)換梁跨中部位，這樣可以防止托梁沿跨度方向豎向變形不同即兩端豎向位移差過大，而造成轉(zhuǎn)換層上一層小墻肢和連梁超筋的現(xiàn)象。

2.3轉(zhuǎn)換層位置變化對布局周期的影響

第一平動(dòng)周期一般有兩個(gè)方向，即X向和Y向，對于周期比，高規(guī)已明確是剛度較弱的方向，即長周期方向，但假設(shè)這個(gè)周期震型的底部剪力不是最大的，理應(yīng)選擇其次個(gè)長周期，因有的周期雖然長，但以局部震撼為主，所以雖然周期最長但不是第一周期。

表2至表4表示為上部剪力墻為200mm厚時(shí)其次層和第四層及第六層自振周期，由此表便知，對于皇家御府小區(qū)的此住宅的布局模型框支轉(zhuǎn)換層設(shè)在其次和第四及第六層時(shí)，布局第一和其次振型X，Y向均為平動(dòng)振型，X向的底部剪力為4692kn，Y方向的底部剪力為4060kn，X方向的底部剪力最大，及第一平動(dòng)振型為X向的側(cè)振周期，第三振型為扭轉(zhuǎn)振型，經(jīng)過以上分析，它沒變更此布局動(dòng)力特性，當(dāng)轉(zhuǎn)換層住上更加提升時(shí)，扭轉(zhuǎn)周期會(huì)更長。

周期比不是操縱布局的堅(jiān)固性，而是操縱布局的合理布局，來操縱在罕遇地震下的布局的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。且務(wù)必用強(qiáng)制剛性樓板假定來計(jì)算，其目地是可以約束局部的較大變形、以過濾局部振動(dòng)產(chǎn)生的周期。

由上表可以知，轉(zhuǎn)換層的位置越往上移，布局周期就越大，布局Tt/T1也會(huì)不斷增大，既布局就越偏柔，布局扭轉(zhuǎn)的作用也在顯著加大。

2.4轉(zhuǎn)換層位置變化對位移比及位移角影響

位移比實(shí)為最大的位移除以平均的位移，那么平均位移為“最大的位移+最小的位移/2”，若樓層中有彈性節(jié)點(diǎn)，需采用強(qiáng)制剛性樓板假定。否那么即展現(xiàn)最小的位移是0，最大位移的一半等于平均位移，位移比是2，那么失去此參數(shù)的參考意義。它是操縱布局平面不規(guī)矩性的重要指標(biāo)。如位移比不得志要求需變更布局平面布置，留神調(diào)整布局外圍構(gòu)件的布局剛度，裁減布局質(zhì)心和剛心的偏心距。

本工程以轉(zhuǎn)換層位于其次、六層布局Y方向地震作用下的最大樓層位移曲線（圖3）（圖4）為例，轉(zhuǎn)換層位于其次層時(shí)，位移值從一～二十三層變化幅度不大，只在二層鄰近有小許突變。位移曲線的偏移呈彎曲型居多，轉(zhuǎn)換層位于第六層布局Y向地震作用下的最大樓層位移，其變化幅度較大，位移曲線偏移呈剪切變化，綜上所述，框支轉(zhuǎn)換層設(shè)的越高，布局那么越偏柔。

圖3Y向最大樓層位移曲線（轉(zhuǎn)換層在二層時(shí)）

圖4Y向最大樓層位移曲線（轉(zhuǎn)換層在六層時(shí)）

位移角指的是頂點(diǎn)位移與布局總高的比值，一般布局總高不變更，但可以變更頂點(diǎn)位移，頂點(diǎn)位移與豎向抗側(cè)構(gòu)件的剛度有關(guān)，其剛度越大，頂點(diǎn)位移就小，那么加大豎向抗側(cè)構(gòu)件的剛度，如加大其截面尺寸或混凝土強(qiáng)度，都可以改善位移角的比值。

圖5表示轉(zhuǎn)換層在其次層時(shí)地震作用下Y向最大層間位移角曲線，圖6表示轉(zhuǎn)換層在第六層時(shí)地震作用下Y向最大層間位移角曲線。

圖5布局Y向最大層間位移角曲線（轉(zhuǎn)換層在二層時(shí)）

圖6布局Y向最大層間位移角曲線（轉(zhuǎn)換層在六層時(shí)）

由上面兩個(gè)圖能看出，框支轉(zhuǎn)換層布在其次層的時(shí)候，布局層間的位移角的曲線就對比的平滑，沒有太多的起伏轉(zhuǎn)折及突變，但越高到了第六層時(shí)，它的數(shù)值變化越來越大，曲線突變起伏大、轉(zhuǎn)折多變化快，那么轉(zhuǎn)換層布置的越高，此處境越明顯，這個(gè)現(xiàn)象就報(bào)告大家，框支轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的愈高，那么越輕易展現(xiàn)薄弱層，不但轉(zhuǎn)換層會(huì)變成薄弱層，轉(zhuǎn)換層的下面的樓層也會(huì)變成薄弱層。這也進(jìn)一步論證了高規(guī)10.