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框剪結(jié)構(gòu)的主要特征
發(fā)布時(shí)間：2025-05-11 20:54:36
1、將剪力墻做成四周有梁柱的帶邊框墻。邊框(明框和暗框)可阻止斜裂縫向相鄰發(fā)展，還可在墻板破壞后作承重構(gòu)件代替墻板承重且有一定延性。邊框應(yīng)具有足夠的斜截面受剪承載力，以承擔(dān)因墻身通裂對(duì)邊框梁柱引起的附加剪力。
2、控制每肢墻的高寬比。必要時(shí)可設(shè)結(jié)構(gòu)洞口或結(jié)構(gòu)豎縫使變成雙肢墻或多肢墻,可控制裂縫和屈服部位出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)豎縫和洞口連梁處，形成耗能機(jī)構(gòu)，同時(shí)使原剪力墻一分為二，剛度降低，避免發(fā)生剪切破壞和底部墻體過早屈服。
3、剪力墻的剛性連梁，其跨高比往往僅為 1左右。而試驗(yàn)表明：當(dāng)連梁的跨高比為5時(shí)，延性和耗能很好，連梁兩端相對(duì)豎向位移的延性系數(shù)都在 8以上，滯回曲線也相當(dāng)飽滿；當(dāng)跨高比降至 1時(shí)，延性系數(shù)則降至 3左右，滯回曲線嚴(yán)重捏擾，耗能很小，最后彎剪破壞。因此，需要對(duì)它的組成和構(gòu)造采取一定措施。
措施之一是在1/2梁高的中性面上留一水平通縫，在縫的上、下兩側(cè)各埋置鋼板，鋼板上開有橢圓形螺栓孔，用高強(qiáng)螺栓把兩鋼板連結(jié)。在豎載、風(fēng)載和小震下，高強(qiáng)螺栓把水平通縫分開的兩部分連梁連結(jié)成整體工作，使連梁具有一定的剛性。在大震作用時(shí),兩鋼板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，原來跨高比為 1的剛性連梁將被分成兩根跨高比為 2的小梁協(xié)同工作， 試驗(yàn)表明, 這樣可使延性系數(shù)由原來的3提高為10左右。 1、加強(qiáng)框架的角柱。角柱是連結(jié)縱橫框架的樞紐，要增加框架的空間整體性，就要加強(qiáng)角柱的抗剪性能。
2、沿周圈框架平面按K形支撐和X形支撐布置一定數(shù)量的鋼筋砼抗剪墻板或配筋砌塊抗剪墻板，能有效克服框架的剪力滯后現(xiàn)象，顯著提高框架的整體性和抗推剛度，減少結(jié)構(gòu)的整體側(cè)移，特別有利于減小層間側(cè)移。但這種結(jié)構(gòu)的延性較差，因此，可以在墻板上開十字形結(jié)構(gòu)豎縫使之出現(xiàn)薄弱部位，形成延性耗能墻板。
3、設(shè)置偏交斜撐等贅余桿件，用彎曲耗能代替軸變耗能，其中折曲撐由鋼纖維砼桿制造，偏心連結(jié)支撐可用鋼桿或勁性鋼筋砼桿組成(如圖2和圖3)。在強(qiáng)烈地震作用下，一方面可利用這些贅余桿件的先期屈服和變形來耗散能量，另一方面當(dāng)贅余桿件破壞或退出工作后，使得結(jié)構(gòu)由一種穩(wěn)定體系過渡到另一種穩(wěn)定體系，引起結(jié)構(gòu)自振周期的改變，以避開地震卓越周期的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)作用所引起的共振效應(yīng)。 提高節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和延性僅靠增加箍筋效果并不顯著，而采用鋼纖維砼和勁性砼梁柱節(jié)點(diǎn)效果較好。由于勁性鋼材或鋼纖維與砼的共同工作，使得節(jié)點(diǎn)區(qū)砼的受力性能特別是剪切變形大大改善，延性和耗能能力顯著提高，同時(shí)提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能：
1、實(shí)行機(jī)構(gòu)控制，實(shí)現(xiàn)總體屈服機(jī)制。在結(jié)構(gòu)的特定位置設(shè)置一定數(shù)量的人工塑性鉸，對(duì)塑性鉸發(fā)生的區(qū)域、順序及塑性程度進(jìn)行控制，使得結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震時(shí)能形成最佳耗能機(jī)構(gòu)。在水平作用下，使水平構(gòu)件先于豎向構(gòu)件屈服，最后豎向構(gòu)件底部屈服。
2、使結(jié)構(gòu)的剛度和承載力相匹配。在框剪結(jié)構(gòu)中，如剪力墻數(shù)量多、厚度大，剛度自然也大，但會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自振周期減小，總水平地震作用增大；反之剛度小，地震力也變小。所以，要根據(jù)建筑的重要性、裝修等級(jí)和設(shè)防烈度來綜合這一對(duì)矛盾，以確定出結(jié)構(gòu)的側(cè)移限值，從而定出抗震墻的數(shù)量、厚度，做到既安全又經(jīng)濟(jì)。
3、使結(jié)構(gòu)的剛度和延性相匹配。剪力墻和框架在剛度、彈性極限變形值和延性系數(shù)方面的差異使得框剪結(jié)構(gòu)的抗震性能大打折扣，造成各構(gòu)件不能同步協(xié)調(diào)地發(fā)揮材料抗力而出現(xiàn)先后破壞被各個(gè)擊破的情況，大大降低了結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的利用效率和整體的抗震可靠度。所以，協(xié)調(diào)各抗側(cè)力構(gòu)件的剛度和延性相匹配是工程設(shè)計(jì)中的一條重要抗震設(shè)計(jì)原則。 為了能夠使剪力墻和框架同步工作，可采用：
帶豎縫剪力墻。豎縫剪力墻在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)移，不再是以墻體的剪切變形為主而是以并列柱的彎曲變形為主，原來墻面上的 斜向裂縫被并列小柱上、下端的水平裂縫代替。由于剪力墻的力學(xué)性能由剪切轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢?，彈性極限側(cè)移值加大，延性改善，彈塑性耗能增加，避免了普通抗震墻斜裂縫出現(xiàn)后的剛度嚴(yán)重退化。
采用較好的延性偏交支撐，主要構(gòu)造是交叉直撐的交叉點(diǎn)處用拼接板、高強(qiáng)螺栓與阻尼材料組成，在小震時(shí)，叉點(diǎn)處提供足夠的強(qiáng)度和剛度，像普通直撐那樣工作。在強(qiáng)震時(shí)，上撐與下?lián)?(或左撐與右撐 )之間可相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致剛度大大下降，可提高剪力墻和框架之間的協(xié)同工作能力。
