【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，各種新技術(shù)理念廣泛的應(yīng)用在各行業(yè)之中，成為促進(jìn)社會(huì)各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力之源。建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其發(fā)展與當(dāng)前社會(huì)息息相關(guān)，伴隨著各種施工新技術(shù)、新理念的不斷產(chǎn)生與應(yīng)用，建筑行業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展態(tài)勢(shì)，同時(shí)其建筑質(zhì)量也受到人們的高度重視。地震作為一項(xiàng)危害巨大的自然災(zāi)害，對(duì)建筑物有著不可估量的重大影響，同時(shí)其對(duì)人類生活和發(fā)展帶來了嚴(yán)重的危害�？蚣�-剪力墻結(jié)構(gòu)作為目前建筑工程項(xiàng)目的新結(jié)構(gòu)，有著極好的抗震作用。本文就框架-剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析，探討了剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)中抗震系數(shù)和抗震的關(guān)系 ，并指出了確定剪力墻卡巴果真系數(shù)的主要手段和方法。同時(shí)就當(dāng)前框剪結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中的合理布置方案做了詳細(xì)的分析，使得其能夠滿足當(dāng)前房屋的使用要求，為人們生活奠定良好的安全保障。
【關(guān)鍵詞】框架一剪力墻；剪力墻數(shù)量；剛度；剪力墻布置
0.前言
在社會(huì)發(fā)展中，人們對(duì)各個(gè)環(huán)境認(rèn)識(shí)不斷提高，隨著近年來世界各地地震的不斷發(fā)生，對(duì)各個(gè)城市的人們和社會(huì)發(fā)展都帶來了極大的危害。就我國而言08年的汶川地震，10年的玉樹地震等等，這些地震不僅僅造成我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重影響，更是造成了慘重的人員傷亡。但是從某種意義上講，致命的不是地震，而是在地震中倒塌的建筑物。由于在過去建筑工程施工和設(shè)計(jì)中人們對(duì)抗震性能的忽視，導(dǎo)致在地震中各種建筑物的倒塌，造成人員的傷害高于地震本身帶來的危害，因此，建筑物的抗震設(shè)計(jì)非常重要�？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中是其主要的結(jié)構(gòu)方式，其以良好的剛度和空間配置的靈活性成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用和探究的重點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)中剪力墻的剛度較大，主要承擔(dān)地震荷載，更是保證建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。
1.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)概述
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，俗稱為框剪結(jié)構(gòu)。主要結(jié)構(gòu)是框架，由梁柱構(gòu)成，小部分是剪力墻。墻體全部采用填充墻體，由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成，在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件。適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大的高層建筑。
2.框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的受力分析
在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，相當(dāng)于用連桿將框架和剪力墻連成一個(gè)組合體系，構(gòu)成了協(xié)同工作，他們不能單獨(dú)彎曲變形或剪切變形，因此，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的變形曲線為彎剪型，其水平位移特征居于框架和剪力墻之間。因此，在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果剪力墻的剛度很大時(shí)，組合體系的變形將接近剪力墻的變形，如果框架的剛度很大時(shí)，組合體系的變形將接近框架的變形。故在底部剪力墻將協(xié)助框架工作，以減少框架的變形，在頂部框架將協(xié)助剪力墻工作，以減少剪力墻的變形。所以，由以上我們可以得知，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架主要承擔(dān)豎向使用荷載，而剪力墻剛度較大，主要承擔(dān)地震荷載。
3.剪力墻合理數(shù)量的確定
3．1地震荷載與剪力墻剛度之間的關(guān)系
我們可以看出T>0（0≤A≤6），所以T是的增函數(shù)。我們又知地震荷載與T成反比關(guān)系，故得地震荷載與剪力墻剛度成正比關(guān)系。即剪力墻剛度越大，地震荷載越大。由以上推導(dǎo)可知，地震荷載與剪力墻剛度成正比關(guān)系，即地震荷載隨剪力墻剛度的增大而增大，減小而減小。如果剪力墻的布置過少，則其剛度會(huì)相應(yīng)的很少，房屋的變形增大，不能抵抗地震荷載；如果剪力墻的布置過大，則其剛度會(huì)相應(yīng)的很大，房屋的自震周期減小，引起了地震荷載的增大，而且所耗的材料也會(huì)增大。所以，我們要研究的主要任務(wù)是怎樣合理選取剪力墻的剛度，選取一個(gè)合適的剪力墻剛度不僅減小了地震荷載，而且又滿足了房屋的使用和變形要求。
3．2剪力墻合理剛度的確定
一般情況下，我們假設(shè)地震荷載呈倒三角形分布，在倒三角形分布荷載作用下，我們可以推導(dǎo)得框架總抗側(cè)移剛度為：我們確定了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值后，即可根據(jù)場(chǎng)地土特征周期，相應(yīng)于烈度的地震影響系數(shù)，許可位移值。我們又知，根據(jù)框架的設(shè)計(jì)剪力不宜小于0．2，也不得大于0．4，相應(yīng)的值應(yīng)控制在。在確定合適剪力墻剛度時(shí)，我們可以先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在1．1-2．2之間選出一個(gè)合適的值，再由式（9）計(jì)算出對(duì)應(yīng)的目，將其代入式（4）中算出值。如果算出的值與我們?cè)冗x出的值有差別，則再另選一個(gè)值，直至選值與計(jì)算出的值相等為止，這樣我們就可以找到一個(gè)最合適的剪力墻剛度。
4.剪力墻的合理布置方案
剪力墻的布置除了應(yīng)著重確定剪力墻的數(shù)量及其相應(yīng)的厚度以外，還應(yīng)在以下幾個(gè)方面加以注意：
4.1剪力墻的厚度
剪力墻的厚度不應(yīng)小于160mm且不應(yīng)小于層高的1／20，底部加強(qiáng)部位的剪力墻厚度不應(yīng)小于200mm，且不應(yīng)小于層高的1／16。剪力墻的周邊應(yīng)設(shè)置梁（或暗柱）和端柱組成的邊框；端柱截面宜與同層框架柱相同；剪力墻底部加強(qiáng)部位的端柱和緊靠剪力墻洞口的端柱宜按箍筋加密區(qū)的要求沿全高加密箍筋。剪力墻的豎向和橫向分布鋼筋，配筋率均不應(yīng)小于0．25％，并且雙排布置，拉筋問距不應(yīng)大于600rn／n，直徑不應(yīng)小于6mm。
4.2結(jié)構(gòu)的平面布置
剪力墻應(yīng)雙向設(shè)置，盡量布置在建筑物的端部。每個(gè)方向的剪力墻應(yīng)做到對(duì)稱，均勻，沿結(jié)構(gòu)平面的周邊布置，盡量做到樓層平面的剛度中心與樓層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心相結(jié)合，以達(dá)到節(jié)省造價(jià)，提高結(jié)構(gòu)抗扭能力，增加結(jié)構(gòu)安全性的目的。縱、橫剪力墻最好能連在一起，構(gòu)成T形，L形和口字形。
4.3剪力墻的片數(shù)
沿每一主軸方向設(shè)置的剪力墻片數(shù)不應(yīng)大于三片，為了避免地震荷載集中分布到一片剪力墻上，同方向的剪力墻的抗側(cè)移剛度應(yīng)大小一致，且各片剪力墻的抗側(cè)移剛度相對(duì)比值應(yīng)與所負(fù)擔(dān)的各樓層重力荷載相對(duì)應(yīng)。
4.4剪力墻的長(zhǎng)度
為了讓剪力墻有一定的延性，具有彎曲型構(gòu)件的特征，不會(huì)引起剪切型破壞，每一片剪力墻（包括單片墻，小開洞墻）或多肢墻墻肢的總高度與其長(zhǎng)度的比值H／L應(yīng)不小于2，其中每一墻肢的長(zhǎng)度還不宜大于8m。過長(zhǎng)的墻肢可以利用高度不小于2／3層高的施工洞口，劃分成兩個(gè)以上的較窄墻肢。施工洞口可用砌體填補(bǔ)。
4.5剪力墻中連梁的布置
對(duì)于一片截面較長(zhǎng)層的連續(xù)梁首先開裂，進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，并且要求連梁彎矩不得超過總彎矩設(shè)計(jì)值的20％，這樣就需要降低這層連梁的彎矩設(shè)計(jì)值，提高相鄰上下層彎矩設(shè)計(jì)值。一、二級(jí)剪力墻的洞口連梁，跨高比不宜大于5m，梁截面高度不應(yīng)小于400mm。
5.結(jié)束語
抗震設(shè)計(jì)伴隨著當(dāng)前社會(huì)發(fā)展逐步受到人們的關(guān)注，是當(dāng)前建筑工程設(shè)計(jì)中的重要方式，更是保證建筑工程使用功能良好安全進(jìn)行的關(guān)鍵基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)的過程中合理的利用各個(gè)基礎(chǔ)措施進(jìn)行綜合分析是當(dāng)前人們探究的重點(diǎn)形式和基礎(chǔ)保證�！�
