高层框筒结构剪力墙抗侧移及最优厚度分析

2011-05-12黄雅娜

天津建设科技 2011年1期

关键词：结构

□文/黄雅娜

高层框筒结构剪力墙抗侧移及最优厚度分析

□文/黄雅娜

文章以正交异性板宏单元法理论及其对应Fortran程序为依据，验证Sap2000有限元软件对框筒结构进行受力及侧移分析的有效性。在此基础上对四筒高层建筑结构中不同厚度及不同位置的剪力墙板抗侧移能力进行对比，分析其在满足侧移要求前提下，获得最大经济效益的剪力墙厚度。

高层框筒；剪力墙；抗侧移；最优厚度

在高层结构设计中，侧向风荷载和水平地震作用所产生的结构内力与位移是结构设计的控制因素。随着建筑物高度的增加，对结构抗侧刚度的要求也随之提高。

1 框筒结构介绍

与一般框架结构相比，密柱深梁的框筒结构是一种立体结构，在水平力作用下，翼缘框架与腹板框架共同工作，提高了整个结构的抗推刚度，使结构侧移减小很多。但是立体结构的有效性取决于结构剪力滞后效应的大小。在一个完全的立体结构中，水平力作用下所引起的弯曲应力达到理想的分布状态，即翼缘墙上的轴力，近似呈均匀分布，腹板墙上的轴力，近似呈三角形线性分布，见图1a。而一般有四片框架组成的框筒结构在水平荷载作用下发生整体弯曲所引起的轴力，不论是翼缘框架还是腹板框架，均呈曲线分布，如图1b，降低了立体结构的有效性，减小了结构的抗推刚度，水平荷载下的结构侧移也就随之增大。