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剪力墙结构体系的原理及优缺点分析

发布时间:2017-05-17 15:49

1. 承受建筑物竖向和水平荷载的主体结构全部为剪力墙时,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构一般为钢筋混凝土结构,其钢筋混凝土墙即剪力墙也可作为维护和房间的分隔构件。

2. 高层建筑中当剪力墙的高宽比较大时,剪力墙相当于一个以受弯为主的竖向悬臂构件,在水平荷载作用下,产生的侧向变形或侧移曲线呈现为弯曲型。剪力墙在水平荷载作用下,层间位移在结构的底部较小,在结构的上部相对较大,由底部到顶部有逐渐增大的趋势。

3. 现浇钢筋混凝土剪力墙结构,由于整体性好和刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,顶端水平位移和层间相对位移通常都能够满足设计要求。且由于侧向变形小,有利于避免内部隔断墙、建筑装修、设备管道等非结构性破坏,也有利于防止过大的位移对主体结构在强度和稳定性方面造成的不利影响。当采用大模板或滑升模板等先进的施工方法时,施工方便,施工速度快,可省去或减少大量砌筑填充墙的工作量和材料。

4. 剪力墙结构体系侧向刚度大,自振周期短,加之自重较大,因而导致产生较大的地震作用。但剪力墙截面的有效工作高度大,截面惯性矩大,所以很容易满足强度要求。且经合理设计,可以控制剪力墙的终破坏形式以受弯破坏为主,以取得较好延性,从而获得良好的抗展性能.从一些历史震害的结果来看,剪力墙结构的震害一般比较轻微。

5. 剪力墙结构体系的缺点和局限性在于:剪力墙的间距通常为3~8m,间距不能太大,因此剪力墙结构墙体多,平面布置不灵活,很难满足要求有大空间的公共建筑,且结构自重较大,往往导致基础工程造价的增加。

6. 剪力墙结构适用于要求小开间的住宅、宾馆等高度较高的高层建筑,高度范围可达30~40层。

7. 为了克服剪力墙结构平面布置不灵活的缺点,当底部或底部几层有大空间的要求时,可将剪力墙的底层或底部几层做成框架,形成所谓的框支剪力墙结构,即底部的框架支承上部的剪力墙。在剪力墙与支承框架交接处,由于上层侧向刚度大,下层侧向刚度较小,形成上、下层刚度突变,在地震作用下底层柱将产生很大内力与塑性变形,易造成震害。已有多次历史震害证明了这种刚度突变所导致的结构破坏。所以在地震区,结构不允许全部采用框支剪力墙结构体系。为了满足底层或底部几层大空间的要求,可使部分剪力墙落地,部分做成框支剪力墙。

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