钢筋混凝土框架-剪力墙结构中框架的地震层剪力
钟华 易伟建 袁贤讯
(长沙交通学院 410076)(湖南大学土木工程学院 长沙 410082)
[提要]通过采用静力弹塑性分析(Puslrover)方法对框架-剪力墙结构进行全过程分析,考察了不同刚度特征
值,不同楼层数,不同侧移允许值对于考虑剪力墙刚度退化时框剪结构内力的影响,其中楼层数的影响并不
大,而刚度特征值是影响内力分配的重要因素。
[关键词] 框架-剪力墙 内力分配 静力弹塑性分析
Puslrover analyses are applied for the complete responses of frame wall buildings. The effects of structural walls on the elastie plastic responses of frame wall buildings are mainly investigated.The disciplinary conclusions are drawn by
examining the responses of buildings with different stilf character coefficient,different number of stories and differenl
of story drift allowance. The most important factor is stiff characteristic coefficient,while the number of stories cone
tributes litle to the distribution of internal forces.
Keywords:framewall buildings:internal forces distribution;static puslrover analyses
一.引言 规范规定的安全性得出了截然相反的结论。
在强地震作用下,人们希望钢筋混凝土框架-剪力 文[3],[4]中采用的方法都是在某一确定的位置
墙结构中的剪力墙能够消耗大部分的地震能量,在剪 求得框架的内力分配,采用这种方法寻找框架部分的
力墙刚度退化后,框架能保持一定的承载能力,从而保 最不利层剪力,需要事先确定最不利的刚度分布状态,
证结构不倒塌,框架的竖向承载能力与其承受的水平 或侧移变形状态,这是比较困难的。动力时程分析法
作用成反比,随着剪力墙的刚度退化,框架的地震层剪理论上比较精确,但恢复力模型难以选择的缺点,而且
力也会不断变化,设计时,应该尽量地寻找框架的最 地震波的选取也非常讲究,不便于大范围参数分析,
不利(即最大)的水平作用或层剪力。《建筑抗震设计 鉴于此,下面通过用静力弹塑性分析(Pushrover)
规范XGB50011-2001)!"与《高层建筑混凝土结构技 方法”对框架剪力墙结构在不同情况下的内力分配
术规程X(JGJ3-2002)「21都对框架-剪力墙结构中框架 规律进行研究,并对规范相应的条文进行评价分析,
的地震层剪力做了特别的规定:抗震设计时,框-剪结 二、分析假定与模型
构按协同工作计算得到的框架各层总剪力 V4应按下 假设:1)楼层刚度无穷大,框架与剪力墙的水平位
列方法调整:对V1≥0.2V。的楼层不必调整,V1可按 移在每一楼层处相等;2)结构底部固接,不考虑结构与
计算值取用;对V1<0.2V。的楼层,设计时V,取 土的共同工作;3)构件截面特性沿高度均匀分布;4)在
1.5Vmx.f和0.2Vo的较小值,其中V。为地震作用产 结构整体水平上考虑了几何非线性。
生的结构底部总剪力,Vmx.r为各层框架部分所承担剪 0n
力中的最大值,
规范的上述规定是根据设计经验提出来的,缺乏 1 1。 5
应有的严格的理论分析依据,为了解决这一问题,文 51
[3]提出了两阶段设计法,假定结构为理想弹塑性,并 图1五分設杆元模型
假设结构的弹塑性侧移等于弹性侧移的三倍,以此确
定剪力墙的退化刚度,对不同变化参数的框架-剪力墙 框架各杆件采用五分段杆系模型(图1)15l、剪力
进行了分析,结果表明框架最大楼层地震剪力修正系 墙模型采用修正的多垂直杆模型(图2),将剪力墙
数的变化范围为1.8~3.5.说明规范的规定偏于不安 划分为几个垂直杆来代表剪力墙的抗弯刚度和轴向刚
全,而文[4/根据试验数据认为当结构的层间位移角 度,并用一个位于rh(r=0.5)高度处的水平弹簧代表
达到1/500时,框架处于最不利状态。在此基础上进 剪力墙的剪切刚度,这样做是考虑到杆单元在理论上
行分析,结果表明规范是偏于安全的,两篇文献关于 发展得比较成熟,宏观模型计算量不大,并且足以满足

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