浙江省工业设计研究院
摘要:高层建筑结构设计中框架剪力墙结构模式的应用较为常见,该类结构具备明显优势,可以在优化保障高层建筑整体稳定性的基础上,提升其实用功能。当然,高层框架剪力墙结构的抗震设计依然需要引起高度关注,本文即重点探讨了高层框架剪力墙结构抗震设计原则及其要点,以供参考。
关键词:高层;框架剪力墙结构;抗震设计
引言
高层建筑在现阶段越来越常见,已经成为当前城市化进程中不容忽视的重要组成部分。为了进一步提升高层建筑应用价值,从结构体系入手予以优化把关极为必要,其中框架剪力墙结构作为常见形式,确实也应该引起高度关注,确保相应设计更为科学合理,以便更好发挥框架剪力墙结构应用效益。在高层框架剪力墙结构设计中,抗震设计是比较关键的基本任务和目标,应该引起设计人员的重视。
一、高层框架剪力墙结构抗震设计原则
(一)变形协调
在高层框架剪力墙结构抗震设计中,变形协调是需要关注的核心内容,因为在框架以及剪力墙结构的布置中,因为其受力不当,进而也就很可能导致变形状态出现,影响到整体结构稳定性,更是不利于抗震性能保障。因此,高层框架剪力墙结构的抗震设计需要首先考虑到变形协调,要求实现各个变形倾向的有效协调,以便更好实现各个方向作用力的协调处理,避免出现较为严重的受力状态不协调问题,确保各个部位承受荷载的状况较为理想适宜,避免出现严重超出自身承受能力的现象。这也就需要设计人员能够充分关注高层框架剪力墙结构的各个关键节点,能够切实做好计算分析工作,对于各个框架剪力墙结构的曲线变形状况也需要进行深入分析,以便有效实现整体结构稳定性保障,最终具备理想的抗震效果,在受到外界地震作用时,也可以具备理想的抵抗力,避免出现明显受损问题。
(二)分散设计
高层框架剪力墙结构在抗震设计中,除了要关注于各个剪力墙自身结构尺寸的优化设计,确保其墙肢长度以及厚度符合相应倍数关系外,往往还需要从整体入手优化布置,以更好提升整体框架剪力墙结构的稳定性,在抗震性能方面具备理想表现。这也就需要在高层框架剪力墙结构布置中能够尽量确保设置的抗侧力构件较为充足,并且能够针对这些抗侧力构件予以分散布置,尽量保障其均匀性,如此才能够在这些构件自身具备理想质量性能的基础上,确保整体抗震性能得以优化保障。在高层框架剪力墙结构的分散设计布置中,为了有效提升抗震性能,设计人员还需要积极关注扭转功能,以便更好实现对于高层建筑平面结构的优化。
二、高层框架剪力墙结构抗震设计要点
(一)框架抗震设计
高层框架剪力墙结构抗震设计需要积极关注框架结构的优化处理,避免因为框架设计不当,影响到整个高层结构体系的稳定性。在框架结构设计中,抗震性能的保障首先可以从角柱入手,确保角柱能够发挥出较强的连接作用,能够更好实现整体框架的优化控制,进而在提升其抗剪能力的基础上,为抗震性能保障做出贡献。
其次,对于高层框架抗震性能进行优化设计还需要考虑到层间位移问题,确保相应整体刚度可以得到较好保障,进而更好形成位移问题的应对效果。另外,为了更好优化提升高层框架结构的抗震效果,还可以从框架结构的延性入手,可以在墙板结构上合理设置十字开口,进而确保相应位置能够较为稳定可靠,充分发挥出延性耗能墙板的作用价值,避免出现较为严重的整体抗震效果不佳问题。最后,高层框架剪力墙结构的框架处理还可以借助于一些适当地赘余构件予以优化,比如在框架中合理运用偏交斜撑,就能够更好凸显弯曲耗能作用,促使相应结构体系具备更强的地震作用力抵抗效果,避免出现较为严重的框架结构受损问题。
(二)剪力墙抗震设计
高层框架剪力墙结构抗震设计还应该重点考虑到剪力墙的优化布置,以便借助于剪力墙结构更好增强其抗震效果。对于剪力墙结构的抗震设计处理,可以首先合理在周边设置一些梁柱结构,进而促使其提升剪力墙的应用效果,对于后续可能出现的斜向裂缝具备理想防控作用,避免剪力墙结构出现严重受损问题,在确保其承载能力的基础上,有效提升其抗震性能。另外,对于高层框架剪力墙结构中的各个剪力墙进行抗震设计还需要重点考虑到墙肢面积的控制,设计人员应该在充分考虑到整个高层建筑结构应用需求的基础上,有效实现墙肢面积的减少,并且能够合理设置多肢墙,对于屈服部位进行重点调控,进而避免其在遭遇地震灾害威胁时,出现较为严重的剪切破坏现象,保障该部位的整体稳定性和抗震性能。
(三)整体抗震性能优化设计
在高层框架剪力墙结构抗震设计优化中,设计人员在分别设计好框架结构以及剪力墙结构后,往往还需要重点从整体结构入手,确保相应结构的整体性更强。比如设计人员可以从整体框架剪力墙结构的屈服效果入手进行综合分析,力求采取恰当的布置方式,解决该方面隐患问题,尤其是对于塑性铰的合理设计运用,更是需要引起设计人员的高度重视,以便在恰当位置选择适宜的塑性铰,避免在该区域出现较为严重的结构件受损问题。另外,设计人员还需要重点围绕着整个高层框架剪力墙结构的刚度以及延性进行综合设计分析,了解延性系数、刚度等基本参数的应用状况,进而分析其在框架剪力墙结构中的实际应用状况,对于可能存在破坏或者是受损问题的结构进行针对性优化处理,确保其符合相应抗震强度要求。针对高层框架剪力墙结构的轴压比同样也需要全面综合考虑,这也是直接关系到框架剪力墙结构延性的重要因素,在防控剪切破坏方面具备重要价值。
三、结束语
高层建筑中框架剪力墙结构比较常见,为了更好优化高层框架剪力墙结构的应用价值,注重优化抗震设计工作极为必要,这也就需要重点围绕着框架、剪力墙以及综合布局进行优化控制,以便最终更好提升高层框架剪力墙结构的整体抗震性能。
参考文献
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