部分框支剪力墙结构中落地剪力墙合理截面面积研究

发布时间：2020-04-29 02:51

【摘要】：近年来,时代的进步和社会经济的快速发展,社会大众对于高层建筑的功能要求越来越高,高层建筑结构也呈现出多元化发展,其中框支-剪力墙结构相较于其它结构形式具有极大的优势,能够满足人们对于高层建筑沿竖向高度不同建筑功能空间设置的要求。因而,其在世界范围内应用越来越广泛。框支-剪力墙结构,由三个部分构成,即上部的剪力墙结构,中间的转换层以及下部的框架结构。根据理论研究我们知道,剪力墙结构相对于框架结构而言,具有较大的结构刚度,这就导致建筑结构整体上的刚度变化在转换层上、下部结构交接处产生较大的刚度突变,这对于结构的整体抗侧移性能以及抗震能力十分不利。随着研究的深入,转换层的结构类型也出现多种不同形式,如梁式转换,板式转换,斜柱转换等。同时为了进一步减小上部剪力墙与下部框架结构间的刚度差距,通常,我们进行结构设计时,会将上部剪力墙结构中的部分剪力墙改变为落地式剪力墙,使下部纯框架结构转变为简单的框剪结构,以利于建筑结构整体的抗震性能。因此,对于落地式剪力墙数量以及合理截面面积的确定就显得十分重要了。论文通过文献调研法:对国内外多种相关文献进行查阅、分析及思考,并通过数据平台搜索关键词“框支-剪力墙”查阅相关专家学者研究成果,在充分理解专家学者对框支剪力墙结构的研究成果的基础上,进一步分析总结,得出本次研究的方式方法。通过实证法:运用PKPM-SATWE有限元分析软件建立实际工程“都匀河西安置房”结构模型,设置不同的落地剪力墙的截面面积的数量进行结构分析,通过多方案间数据的变化规律,进而总结得出框支-剪力墙中落地剪力墙的合理截面面积的计算式。主要研究内容如下:1、在全面系统的研究基础上,能够对框支-剪力墙结构有了较为客观准确认识,为后面研究提供了方法和思路。本文就以此为本次研究提供理论支持。2、通过与框架结构及框剪结构的对比,指出部分框支-剪力墙结构所独有的特点,进而对部分框支-剪力墙结构的相关设计要求以及计算方法、计算模型进行分析选择。3、对PKPM-SATWE结构设计软件的简介、运用PKPM-SATWE建筑结构分析软件建模及参数输入、计算结果的统计与分析等的介绍,运用PKPM-SATWE结构计算软件建立“都匀河西安置房工程”结构计算模型,进行有限元分析计算分析,为工程设计提供参考。4、通过对框支层抗剪承载力、层间位移及层高之比进行控制,进而得出部分框支-剪力墙结构落地剪力墙合理截面面积最终计算式,为落地剪力墙的设计布置提供指导,为后续的研究提供指导。研究结论:通过“都匀河西安置房工程”项目,以PKPM-SATWE结构计算软件,研究了落地剪力墙截面面积的影响因素,在考虑周期、振型、位移比、刚重比、剪重比和地震剪力等方面的因素后,结合框支层结构构造要求、抗剪承载力要求,提出了落地剪力墙合理截面面积的计算式。
【图文】：

水平荷载作用下，斜柱式转换结构改变了建筑整体的屈服机理，即由通结构的梁柱节点梁端首先初铰转变为斜柱与梁的相交节点首先出铰。[19]因此，在地震作用下，，这能够很好的保护梁柱节点。综合来看，柱式转换结构的主要优势在于，既能够解决建筑结构在竖向刚度突变问题，又能够在特定的建筑总体设计下，提升建筑使用空间及使用面的效率。因此，在未来的建筑设计过程中，斜柱式转换结构具有十分广的发展空间。

图 2-1 框支-剪力墙结构计算简图3.2 计算方法通过查阅相关资料文献，在不考虑楼板变形的条件下，对力墙结构的静力简化计算方法有以下两种： 在计算的过程中，运用框支-剪力墙与落地剪力墙协同建立平衡方程求解。 在计算过程中，将框支-剪力墙结构中底部框架结构单照计算模型，作为上部剪力墙的弹性支撑，来计算数据结果在本文的研究中，笔者通过结构力学中力矩分配法，在计过依次增加固定约束与放松节点约束的方式来实现简化计算方法的优点在于将框支-剪力墙结构划分为两个相对独立的独计算，最后在进行叠加，既能弥补过往计算方式的不足，
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU973.16

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本文编号：2644144