落地墙厚度对框支剪力墙结构抗震性能的影响研究

《落地墙厚度对框支剪力墙结构抗震性能的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、垫!!垒箜鱼塑(蔓墓2QZ塑j江酉蕉盟建筑量塑型遮让落地墙厚度对框支剪力墙结构抗震性能的影响研究●王中伟■中铁建工集团青岛工程有限公司。山东青岛266000摘要：本文首先介绍框支剪力墙结构，再简述落地墙方面的研究现状．最后将对某住宅楼进行试验．计算地面剪力墙厚度增减时对建筑的地震反应，研究数据变化对转换层上下地震作用力的相应影响。分析实验数据表明：落地墙的改变对转换层下部框支结构的侧向刚度有明显影响，对建筑本身整体抗侧刚度作用不明显，剪切力突然变化得到部分改进。关键词：落地墙厚度框支剪力墙结构抗震性能1问题的提出随着科学技术的进步，城市中出现越来越多的高

2、层建筑，其以现浇钢筋混凝土为主要作业方式，预制为辅助手段，多种构造体系同时存在，并向越来越繁琐复杂的结构模式进发。近几十年来，随着社会的发展，部分框支剪力墙构造在高层建筑中应用非常多见。部分框支剪力墙构造是由落地剪力墙与框支剪力墙组成的。因为这种体系可以拥有底层的大空间，所以被大量使用在底部为营业厅、饭店，上部为商场、写字间的建筑。这种体系因为使用性质造成上部楼层部分垂直构件不能直接连接到地面上，在高层建筑的下半部分，应安设转换层，在结构转换层安放有关的转换结构部件。但是，这种构造在受力上也有显著的缺陷：传力不合理、不直接，构造垂直刚度变化明显，甚至是发

3、生突变，在地震影响下容易产生薄弱层，加上其结构也较复杂，给构造设计带来较多不便。在框支剪力墙结构设计时，为了改进构造的抗震性能，优化构造的受力情况，在结构布置时需要将部分剪力墙与地面相连，从而形成上下联通的结构，生成落地剪力墙构造。这种剪力墙假如安设到位，将形成有效的抵抗地震作用，构造也将产生明显的侧向位移从而到达正常的使用要求；假如安设的较多，不但会对建筑底层的布置有影响，并降低结构自振周期，增强地震作用效应，材料需要量增加，结构自身重量增加，工程造价增加，降低项目收益。所以落地剪力墙特性的明确是工程设计中必须考虑的问题。落地剪力墙的特性对框架受力体系

4、有显著影响，尤其在地震中，预防转换层下部结构坍塌将起到限制作用。1971年美国加利福尼亚州发生地震，OliveView医院主楼因为没有使上部剪力墙贯通到地面，下层框支柱破坏严重，框架上部剪力墙也出现了裂缝。地震灾害研究表明，要避免转换层下部构造不出现严重的倒塌或破坏，必须关注落地剪力墙的特性。2落地剪力墙受力情况的研究现状落地剪力墙的设置对建筑整体受力状况和抗震性能的有显著影响，但是现在，关于落地剪力墙厚度对框支剪力墙结构系统的影响研究不多。尤其是对建筑抗震性能的影响。但是已有对于部分框支剪力墙构造中落地剪力墙的厚度的研究成果。一是参考框支层抗剪应力验算

5、，或是按框支层的顶点形变与框支层层高之比验算。研究表明等效剪切刚度比Y的限值与场地特征、设防烈度等因素有关系，对Y的限值随着防地震度的变大而要求越来越高；Y也有随着建筑高度改变而发生明显变化；假如对楼层层间最大形变与层高之比与抗剪力做双重制约的话，对等效转换剪切刚度比的数值可以对现行规范作适当的放松。但是试验结果只是得出了剪力墙厚度初步确定的手段，并没有说明剪力墙具体厚度对结构受力产生的影响。除此之外，假如落地剪力墙厚度过小．建筑的侧移将没有办法受到很好的控制，从而无法达到正常使用要求；假如设置过厚，则会对建筑底部平面的使用功能产生不利影响，并且会加大结

6、构自身重量及地震响应，消耗更多材料，造成成本增加。所以对框支剪力墙构造，合理界定地面剪力墙的刚度是必需的。根据学者黄勤勇、吕西林的研究数据表明，落地剪力墙墙厚的增厚，建筑转换层上下刚度比相应减小，同时对建筑的自振周期有所改·58·变。但落地剪力墙厚度的加大对建筑的振型曲线影响不明显，即在转换层上下没有产生显著的改变。随着落地剪力墙厚度的加厚，建筑的侧向变形慢慢变小，位移曲线在转换层处的转折变得不明显。同时，有数据证实：水平方向承受载荷能力在转换层上部构造中主要是依照各剪力墙的等效刚度比向下传递作用力的；但是在建筑下部构造中，落地剪力墙的刚度要明显强于支柱

7、，落地墙主要承受地震产生的作用力，框支柱承载的较少。但是转换层结构在现实状况中会有显著的水平形变，从而使支柱生成的剪力明显变强。12层底层大空间剪力墙结构模型试验表明：实际框支柱承担的剪切应力一般为楼板假定计算结果的6～8倍；并且落地剪力墙发生裂缝后刚度下降也造成了框架柱应力加大。因此在应力研究后，应依照转化层位置的不一样，框支柱数量变化，对框支柱及落地剪力墙的作用力作对应的改变。国外在这方面理论研究也比较多，20世纪50年代，麻省理工学院的Gallety及斯坦福大学的Williams对矮剪力墙进行了模拟试验研究，主要目的是分析带边框矮剪力墙承担侧向作用

8、力的性能。Paulay等学者认为适当地安放墙体斜向钢筋，墙体的变形主要受弯曲变形