水平荷載作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的變形分析★

陳玲玲 王志遠(yuǎn) 陳 奇

(1.蚌埠學(xué)院，安徽 蚌埠 233000；2.安徽財經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233000； 3.機械工業(yè)第四設(shè)計研究院珠海分院，廣東 珠海 519000)

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·結(jié)構(gòu)·抗震·

水平荷載作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的變形分析★

陳玲玲1王志遠(yuǎn)2陳 奇3

(1.蚌埠學(xué)院，安徽 蚌埠 233000；2.安徽財經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233000； 3.機械工業(yè)第四設(shè)計研究院珠海分院，廣東 珠海 519000)

簡述了框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的特點，介紹了水平荷載作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的層間變形計算公式，并通過實例，計算得出了該結(jié)構(gòu)層間位移及位移角的變化曲線，驗證了變形計算公式的合理性。

框架—剪力墻，層間位移角，水平荷載，變形計算

0 引言

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是指在原來框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加部分剪力墻而形成的一種結(jié)構(gòu)[1]。框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，能夠滿足大空間的使用要求，但其側(cè)向剛度相對較小，承受水平荷載作用的能力較弱，廣泛應(yīng)用于多層以及小高層建筑中。而剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置較固定，空間不靈活，但其側(cè)向剛度大，承受水平荷載能力較強，適用于高層建筑結(jié)構(gòu)中[2]。框架—剪力墻結(jié)構(gòu)正好兼顧了兩者的優(yōu)點，它承受水平荷載的能力介于框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)之間，相對于框架結(jié)構(gòu)，能適用于更高的建筑，因此研究框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的變形性能具有一定的現(xiàn)實意義。

1 變形計算

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架與純框架結(jié)構(gòu)中的框架受力特點不同，純框架結(jié)構(gòu)中的框架在承受水平荷載作用時，最大剪力

樓層位移：

y(ξ)=fHφ(ξ)

(1)

其中，ξ為樓層高度與建筑總高度的比值；fH為結(jié)構(gòu)頂點位移；φ(ξ)為位移形狀函數(shù)。

(2)

(3)

式(3)對ξ求導(dǎo)，即可得出層間位移角的表達(dá)式：

(4)

根據(jù)式(1)可得：

Vyi=fH[φ(i)-φ(i-1)]

(5)

令結(jié)構(gòu)的最大層間位移角等于其限值，即θmax=[θ]，得：

Vyi=θmaxhi=[θ]hi

(6)

聯(lián)立式(5)和式(6)可得：

(7)

2 實例分析

取一框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，層高均為3.3 m，共10層，結(jié)構(gòu)的總高度H=33 m。剛度特征值λ=2，極限狀態(tài)下的層間位移角限值[θ]=1/800。

1)頂點位移。取θmax=[θ]，則結(jié)構(gòu)頂點的最大位移umax=fH=41.3 mm。

3 結(jié)語

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于框架和剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同作用，在水平荷載作用下有其特有的特點，研究它的變形特點對提高結(jié)構(gòu)的抗震性能以及合理發(fā)揮框架和剪力墻各自作用有著一定現(xiàn)實意義。樓層層間位移角能較好的反映出水平荷載的作用效應(yīng)。本文總結(jié)了水平荷載作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的層間位移計算公式，并以工程實例計算得出結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線和層間位移角變化曲線，與理論較符合，說明該公式具有一定的合理性，可推廣應(yīng)用。

[1] JGJ 3—2010,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 夏先清.高層建筑框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討[J].江西建材,2016(2):45，47.

[3] 張貽能.框架—剪力墻錯層結(jié)構(gòu)受力分析及研究[D].合肥：安徽建筑工業(yè)學(xué)院,2011.

[4] 呂西林.高層建筑結(jié)構(gòu)[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2005.

[5] 田 媛.RC框架—剪力墻結(jié)構(gòu)地震作用下內(nèi)力重分布研究及應(yīng)用[D].重慶：重慶大學(xué),2013.

Under the action of horizontal loading frame-wall structure analysis of the deformation★

Chen Lingling1Wang Zhiyuan2Chen Qi3

(1.BengbuUniversity,Bengbu233000,China； 2.SchoolofMechanicalandElectronicEngineering,AnhuiUniversityofFinance&Economics,Bengbu233000,China； 3.TheFourthDesignandResearchInstituteofMechanicalIndustryinZhuhaiBranch,Zhuhai519000,China)

The paper indicates the features of the frame-shearing wall structure, introduces the calculation formula for the inter-story deformation of the frame-shearing wall structure under the horizontal loading effect, concludes the change curves for the inter-story displacement and displacement angle by the examples and proves the calculation formula to be reasonable.

frame-shearing wall, inter-story displacement angle, horizontal loading, deformation calculation

1009-6825(2016)26-0037-02

2016-07-08★：蚌埠學(xué)院院級自然科學(xué)項目(項目編號：2015ZR12)

陳玲玲(1988- )，女，碩士，助教，國家二級注冊結(jié)構(gòu)工程師，國家二級注冊建造師

TU398.2

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