常州某办公楼工程设计文献综述
2020-04-10 14:42:13
一、工程概况
本工程位于常州市,房屋总高39.6米,共11层,总长44.2米,总宽14.6米,该工程采用钢筋混凝土框架#8212;剪力墙结构体系,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。二、 选题的目的和意义
我国人口众多,土地匮乏,人均用地少,是世界上人口密度最高的国家之一。改革开放后,我国经济快速发展,大量人口涌入城市,城市用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。
高层结构对抗风荷载及地震力有更高的要求,目前框架-剪力墙结构是高层建筑中应用最为广泛的结构体系。框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度。框架-剪力墙结构具有诸多优点。1. 同样设防烈度地区,框-剪结构因抗震能力较接近剪力墙结构,规范允许建造的高度比框架结构高得多;2. 框-剪结构比起剪力墙结构,其建筑空间布置更灵活,更容易满足使用功能需要有较大空间区域的要求;3. 框-剪结构在水平荷载(或地震水平作用)下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间,是中庸平和类型;在用料、舒适度等各方面都比较适中;4. 由于框-剪结构在水平荷载下,大部分剪力由剪力墙承担,底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大而节约使用空间[1]。
三、框架-剪力墙结构研究现状
从我国高层建筑的发展情况来看,可以看到框剪结构在高层中的应用时非常广泛的。我国内地高层建筑从50年代开始自行设计和建造,50年代末在北京建成了一批高层公共和旅馆建筑,其中就有较多的建筑采用了框剪结构,如民族饭店(14层),民族文化宫(13层)。其后在全国三十多个大中城市修建了一批高层旅馆、办公楼、公寓、住宅,当中较为典型的高层有不少采用了框剪结构,如北京饭店东楼(18层),上海大名饭店(21层),上海宾馆(27层),深圳商业中心(20层),北京香格里拉饭店(26层),南京市玄武饭店(22层)。在这之后,框剪结构更是大量运用于各种高层建筑当中,技术也更加的成熟。
框架-剪力墙结构体系的工程应用表明,框剪结构是框架和剪力墙两种结构的有机结合。通常情况下,框架是框剪结构的主要竖向受力构件,而剪力墙是框架结构的主要抗侧向受力构件,框架和剪力墙两种不同的结构形式通过刚性楼盖体系而协同工作,起到了相互间取长补短的作用。框架结构的变形特性具有剪切型的特点,位移越向上越长越慢,成内收形开口曲线。剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特性,位移越往上增大越快,成外弯形开口曲线。而在框架结构中,框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力,结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间,为反S型曲线,是弯剪型。因此,在框剪结构中,剪力墙在下部楼层变形小,承担了近80%以上的水平剪力,而在上部楼层,框架变形小,可以协助剪力墙工作,抵挡剪力墙的外拉变形,从而承受很大的水平剪力。所以,框剪结构式框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调,从而达到减少结构变形,增强结构侧向刚度,提高结构抗震能力的目的,在结构设计中具有很强的适用性 [2]。
框剪结构中,剪力墙的布置和用量是由框架、剪力墙的受力特性并结合建筑物的功能、布置来决定的。因此,影响剪力墙用量的因素应主要从以下几个方面加以考虑;
1)剪力墙的用量与结构自振周期密切相关,结构自振周期随剪力墙刚度增大而变短,对于比较正常的框剪结构,结构自振周期大致为:T1=(0.08~0.12)n T2=(1/3~1/5)T1 T3=(1/5~1/7)T1
式中T1、T2、T3分别为结构第1、2、3自振周期;n为建筑物总层数。
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