框支剪力墻結構受力分析與探討框支剪力墻結構

本文格式為Word版，下載可任意編輯——框支剪力墻結構受力分析與探討框支剪力墻結構本文通過概括工程實例對框支剪力墻布局舉行了分析，并變更轉換層位置，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)比較分析了轉換布局的延性、耗能、強度等規(guī)律，評價了轉換布局的抗震性能。

框支剪力墻；轉換梁；抗震性能

1.前言

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

2.布局計算模型

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房和復式住宅。轉換層在第三層，用的梁式轉換。

一到三層是框支轉換剪力墻布局，四至二十三層為剪力墻布局，布局抗震等級：剪力墻，非底部加強部位為4級，底部加強部位為3級，框支框架為2級，設防烈度為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，此三層作為實例來說明。

圖11-3層柱截面尺寸圖及布局布置圖

圖24層轉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

框支梁不同于普遍轉換梁（托柱），它不但承受著彎矩，剪力，還承受著拉力；它的抗側剛度變化大，把剪力墻的力轉換給混凝柱來承受。因此模范對它的梁寬和梁高有了相應的規(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，但是在實際的應用中，梁的寬度和高度遠大于規(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計值。

通過公式（10.2.8-2）操縱框支梁的寬度、高度，為了制止轉換梁的高度和寬度過大，普遍樓層的凈高太低，轉換層層高太高，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)定轉換層上下主體布局總剪切剛度之比γ值的范圍（轉換層在二層時不應少于0.5，二層以上時不應少于0.6），對于γ值的范圍我們可以通過高規(guī)的E.0.1-1式來計算。

梁式轉換的適合跨度應操縱在8m以下，如超過8米那么應加大梁下轉換柱的截面，或裁減轉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（轉換梁）上，不能制止時應盡量減小落在軟支座上的長度。不落地墻最好位于轉換梁跨中部位，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，而造成轉換層上一層小墻肢和連梁超筋的現(xiàn)象。

2.3轉換層位置變化對布局周期的影響

第一平動周期一般有兩個方向，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，但假設這個周期震型的底部剪力不是最大的，理應選擇其次個長周期，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換層設在其次和第四及第六層時，布局第一和其次振型X，Y向均為平動振型，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，及第一平動振型為X向的側振周期，第三振型為扭轉振型，經(jīng)過以上分析，它沒變更此布局動力特性，當轉換層住上更加提升時，扭轉周期會更長。

周期比不是操縱布局的堅固性，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效應。且務必用強制剛性樓板假定來計算，其目地是可以約束局部的較大變形、以過濾局部振動產(chǎn)生的周期。

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

2.4轉換層位置變化對位移比及位移角影響

位移比實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，需采用強制剛性樓板假定。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。如位移比不得志要求需變更布局平面布置，留神調整布局外圍構件的布局剛度，裁減布局質心和剛心的偏心距。

本工程以轉換層位于其次、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，轉換層位于其次層時，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，框支轉換層設的越高，布局那么越偏柔。

圖3Y向最大樓層位移曲線（轉換層在二層時）

圖4Y向最大樓層位移曲線（轉換層在六層時）

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

圖5表示轉換層在其次層時地震作用下Y向最大層間位移角曲線，圖6表示轉換層在第六層時地震作用下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（轉換層在二層時）

圖6布局Y向最大層間位移角曲線（轉換層在六層時）

由上面兩個圖能看出，框支轉換層布在其次層的時候，布局層間的位移角的曲線就對比的平滑，沒有太多的起伏轉折及突變，但越高到了第六層時，它的數(shù)值變化越來越大，曲線突變起伏大、轉折多變化快，那么轉換層布置的越高，此處境越明顯，這個現(xiàn)象就報告大家，框支轉換層設計的愈高，那么越輕易展現(xiàn)薄弱層，不但轉換層會變成薄弱層，轉換層的下面的樓層也會變成薄弱層。這也進一步論證了高規(guī)10.