剪力墙结构设计问题
风雪离
风雪离 Lv.6
2017年12月07日 11:36:04
只看楼主

最近有些时间突然有些想拿出来和大家讨论分享的东西,主要是有个剪力墙的住宅工程,由于时间不是很紧,有些问题希望可以一起探讨。工程概况:8度0.2g,三类场地第二组,地下室一层,地上21层,1、2层商业,以上为住宅层高3m。一、剪力墙结构如何做到最优?(当然多数的住宅在拿到建筑方案的时候基本定型了,调整的程度较小,这里只在结构能力范围内探讨)1.何为最优很难讲,这里我的想法是在满足规范的前提下,尽可能经济、合理。剪力墙的布置经验比较重要,有机会可以探讨。这里说一个问题,

最近有些时间突然有些想拿出来和大家讨论分享的东西,主要是有个剪力墙的住宅工程,由于时间不是很紧,有些问题希望可以一起探讨。工程概况:8度0.2g,三类场地第二组,地下室一层,地上21层,1、2层商业,以上为住宅层高3m。
一、剪力墙结构如何做到最优?(当然多数的住宅在拿到建筑方案的时候基本定型了,调整的程度较小,这里只在结构能力范围内探讨)
1.何为最优很难讲,这里我的想法是在满足规范的前提下,尽可能经济、合理。剪力墙的布置经验比较重要,有机会可以探讨。这里说一个问题, 位移计算时,连梁刚度不折减(抗规6.2.13-2条纹说明,地震内力计算,连梁刚度折减),意义在可以减少剪力墙的数量,降低结构整体重量,减小地震力,减小配筋。经过对比,总参数中折减系数改为1,可增大结构刚度,位移角更容易满足。实际计算中,因为模减型需要多次调整,如果开始按不折减计算位移,后期调整局部配筋时,又需考虑折减系数,位移的变化很难把控。(实际工程很难实现,建议程序可以输出不考虑连梁刚度折减的位移计算结果),此外,民用技术措施p9页提到,对于平面狭长的结构,位移比计算时,附加的偶然偏心可适当减小,规范中没有依据,也没有量化的做法。(位移比≤1.2,实际不易满足,若可适当减小偶然偏心,实际作用应该不小,个人yy)
2. 周期问题,理想目标是1,1,0,平动系数最好接近1+0,0+1,原因是扭转会导致各种计算假定失真,结构的破坏严重。周期比计算可不附加偶然偏心(高规p215),程序目前是否考虑?此外,周期比计算是否考虑连梁刚度?具体的差别,后续会通过对比计算比较(估计影响不大)。
3. 连梁配筋(老生常谈的问题),高烈度区连梁超筋的问题比较严重,办法可以查阅朱总结构设计问答及分析及民用技术措施附录b。个人疑问是,位移和周期结果较为理想的时候,连梁超筋严重,若将连梁超筋程度适当减小,往往位移的结果又不甚理想,该如何取舍,比较头疼。此外,朱总书籍中对于连梁超筋的第三种处理方式,(通过减小连梁截面计算,实际采用大截面抗剪),连梁截面减小,必然导致剪力减小,相应的实配纵筋折减后也很小(但需满足最小配筋率),箍筋按最大值配置,墙的配筋取两次计算的包络值(增加工作量),这样做的意义感觉不是很大。我的想法是连梁超筋先通过折减系数和减小截面(高度取400),箍筋按最大值配同上述的调整方法,纵筋按最小配筋率和重力荷载下按简支梁计算,连梁两侧的墙配筋适当提高(量化指标也不好确定)。
最后,本人结构小白,很多问题理解存在问题,希望各位同仁不吝赐教。相关的问题也欢迎各位补充,后续的有时间也会更新
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风雪离
2017年12月07日 11:39:31
2楼
还有个事想做一下,就是连梁按洞口建模,和按梁输入,对计算结果的影响比较,稍后会发
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风雪离
2017年12月07日 16:36:49
3楼
单向地震下配筋计算.png
双向地震下配筋计算.png
上图分别是单向地震和双向地震下的计算结果,双向地震下局部的计算结果明显大于单向地震,所以位移比要尽可能≤1.2
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风雪离
2017年12月07日 18:01:14
4楼
连梁刚度不折减位移计算结果
1 1.2803 3.24 1.00(0.99+0.00) 0.00
2 1.1726 93.38 1.00(0.00+0.99) 0.00
3 0.8722 55.99 0.01(0.00+0.00) 0.99
X向最大层间位移角: 1/1029 (10层1塔
Y向最大层间位移角: 1/991 (15层1塔)
X方向最大位移与层平均位移的比值: 1.02 (21层1塔)
Y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.23 (1层1塔)
连梁刚度折减位移计算结果
1 1.4696 1.18 1.00(1.00+0.00) 0.00
2 1.2167 91.17 1.00(0.00+1.00) 0.00
3 0.9764 89.22 0.00(0.00+0.00) 1.00
X向最大层间位移角: 1/894 (9层1塔)
Y向最大层间位移角: 1/1012 (15层1塔)
X方向最大位移与层平均位移的比值: 1.02 (1层1塔)
Y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.27 (1层1塔)
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风雪离
2017年12月07日 18:06:12
5楼
通过对比周期比前者0.681,后者0.664,对周期比的影响较小;位移的影响较大(y向的位移折减后反而小些,有些反常),故希望软件在位移计算可以优化。
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风雪离
2017年12月07日 19:34:45
6楼
相同条件,连梁按洞口输入和按梁输入计算结果不同
洞口输入.png
梁输入.png
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风雪离
2017年12月07日 19:39:59
7楼
通过对比,按框架梁输入结构的整体刚度减小,周期稍增大,位移稍增大,同时连梁超筋稍减小(若实际工程连梁超筋教小时,也不失为一种方法)
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风雪离
2017年12月07日 19:48:42
8楼
顺便说个想法,当剪力墙的计算配筋较小时(最好小于构造要求),较多墙肢轴压比略大于0.3时(抗震等级二、三级),可通过提高混凝土强度,改约束边缘构件为构造边缘构件,可减小钢筋用量
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qq_1512647661676
2017年12月07日 20:18:10
9楼
结构设计要基本功扎实,更要头脑灵活。看得出楼主聪明好学,是我们的榜样。结构设计不是越强越好,太浪费了要你高水平工程师何用?
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结构生活
2017年12月08日 09:14:58
10楼
除非平面内质量、刚度完全对称,竖向刚度也无变化才可以不考虑双向地震吧
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混混结构
2017年12月08日 09:34:28
11楼
楼主你这是几度区,这么多剪力墙
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