判斷方法有兩種:1)利用軟件輸出的基本振型下的底層內力,復核筒體和一般剪力墻的地震傾覆彎矩是否不小于50%結構總底部地震傾覆力矩;2)計算結構的剛度,判斷結構的底層側移剛度中筒體和一般剪力墻在結構總側移剛度中所占的比例。
3.2短肢剪力墻結構體系計算結果分析、判斷和調整采用軟件對短肢剪力墻結構體系計算后,應對計算結構進行如下分析、判斷和調整。
地震作用采用振型分解反應譜法分析,目前,住宅建筑設計的平面和立面往往不規(guī)則,宜考慮扭轉耦聯影響,應根據振型有效質量系數是否大于90%來確定振型數。
計算地震作用時,其第一周期對短肢剪力墻結構一般應控制在T=0.04N-0.08N(N為結構計算層數)。
剪重比是反映結構承受地震作用大小的指標之一,地震力計算不能偏大,但也不能太小。由于短肢剪力墻本身抵抗地震的能力較差,如果短肢剪力墻分配的地震力太大,則很有可能不滿足要求。
軸壓比是體現墻肢抵抗重力荷載代表值作用下的能力。抗震設計時,各層短肢剪力墻軸壓抗震等級為一級,二級,三級時分別不宜大于0.5,0.6和0.7;對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,其軸壓比限值相應降低0.1。
在進行短肢剪力墻結構整體設計時,主要是對剛度要求的控制。房屋的層間位移與層高比及質點位移與總高之比等,指標規(guī)范中均有明確的規(guī)定。在6度區(qū),當位移角較小時,一般剪力墻結構位移比可適當放寬,短肢剪力墻部分的位移要求應從嚴控制;同時還應加強頂層設計,在頂層端開間內、外墻處,應考慮溫度作用下的變形影響,適當加大頂層墻體的水平及豎向配筋數量
計算時應考慮小塔樓(電梯機房、屋頂水箱)的鞭梢效應,出屋面短肢剪力墻應相應提高其強度和延性。
3.3關于構造措施
短肢剪力墻結構中的短肢墻受力以承擔豎向荷載為主,承擔水平荷載為輔。因此,當短肢剪力墻較多時,潛在的危險有兩方面:
1)在剪力墻簡體出現問題以后,很弱的短肢剪力墻沒有足夠的延性和承載力,可能隨之而破壞;
2)短肢剪力墻本身在彈塑性階段抵抗豎向荷載的能力,如果短肢剪力墻失效,雖然結構仍然可以依靠其他剪力墻或井筒抵抗地震作用,但是承受豎向荷載的梁板將受到嚴重威脅,有時會發(fā)生“連續(xù)倒塌”。因此,對短肢剪力墻結構較多的剪力墻結構在進行結構分析和截面設計時,應采取比一般剪力墻結構更嚴的措施。
應使短肢剪力墻具有足夠的延性,抗震設計時,短肢剪力墻的抗震等級應比一般剪力墻的抗震等級提高一級。
為避免短肢剪力墻過早剪壞,應按高規(guī)要求提高剪力增大系數,以提高抗剪能力,實現強剪弱彎的短肢墻。
為提高短肢墻在豎向荷載下的承載力,應增大縱向鋼筋的全截面配筋率,底部加強區(qū)不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%。
高層短肢剪力墻結構在水平力作用下,顯現整體彎曲變形為主,底部外圍小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉剪力,因而對外周邊墻肢應加大厚度和配筋量,加強小墻肢的延性抗震性能。
短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當有扭轉效應時,會加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開裂,應加強其抗震構造措施,如減小軸壓比、增大縱筋和箍筋的配筋率。
為了確保水平力可靠傳遞,核心區(qū)樓板應適當加厚,與核心筒相連的連梁按強剪弱彎設計時,短肢墻之間的梁凈跨不宜過小。
4結語
短肢剪力墻結構由于結構布置方面的靈活性和可調整性,使其各項技術經濟指標均較一般剪力墻結構理想,因
而在高層住宅樓結構設計中已被廣泛采用。對于短肢剪力墻結構,結構工程師在設計中應充分重視,根據其受力的特點,充分了解其破壞的各種機理,合理、對稱、均勻地布置短肢墻,正確掌握計算機分析方法和截面設計,并不斷地總結經驗,才能設計出安全、經濟、合理的建筑結構。
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