高层框架—剪力墙结构剪力墙合理数量研究及抗震分析

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框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙组成的结构体系,集合了框架结构与剪力墙结构的优点,共同承受竖向和水平荷载,具有较强的抗震能力及抵抗水平荷载作用的能力。框剪结构中的剪力墙是主要的抗侧力构件,几乎承担了总水平地震作用的80%以上,由于剪力墙刚度较大,剪力墙的数量、位置直接反应结构的抗侧刚度和协同工作性能。其数量和布置不同时对结构整体刚度和刚心位置影响很大,同时剪力墙刚度的大小将直接影响到结构的安全性及工程造价,故处理好剪力墙的数量和布置是框剪结构设计中的重要问题。本文一方面从框架-剪力墙结构协同工作的连续化分析原理出发,按照我国现行抗震设计规范,推导了满足层间侧移角限值的抗震剪力墙的计算公式。并给出了在不同抗震等级、场地类别和设计分组情况下的剪力墙合理数量图,讨论了影响剪力墙合理数量的各种因素;另一方面,通过在工程中运用最大层间位移角和顶点位移的计算公式,总结出了确定结构体系最佳刚度特征值的理论方法;最后,本文以抗震设防8度的某地区框架-剪力墙结构工程为例,按照上面所述方法,对结构进行剪力墙合理数量的分析与计算,并基于求解的结构最佳刚度特征值的经验公式,求解最佳的剪力墙刚度,进行了剪力墙合理数量正确性的验证,并对其工程进行了抗震分析。
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