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【摘 要】城市化进程下，我国城市人口数量与日俱增，为了缓解住房压力、提高土地资源利用率，高层钢筋混凝土框架结构成为城市建筑主要形式。但是受到地震等因素的影响，由于结构自身侧向刚度相对较小，受到强烈地震作用下，会出现较大的形变，对于内部居住人们的人身及财产安全构成了极大的威胁。本文将立足于框架结构特点基础之上，分析和研究少剪力墙框架结构性能，最后总结出少剪力墙框架结构罕见地震作用后其性能变化情况，从而为施工单位实践工作提供借鉴。
【关键词】少剪力墙；框架结构；性能分析
前言：
近年来，随着建筑行业不断发展，越来越重视对建筑工程安全性、可靠性的研究，其中少剪力墙框架结构作为当前高层建筑工程的主要形式，了解和掌握结构性能对于我们调整和优化建筑设计方案具有非常重要的意义，能够在短时间内找到框架薄弱点，并进行相应的调整和优化。
1.框架结构特点分析
通常来说，由梁、柱等要素构成的框架结构，能够同时承载横向与纵向双重荷载。其柱网间距不具备固定的区间值，具有较为突出的灵活性特征。特别是随着层数、高度增加，水平力对结构构件截面尺寸、配筋量都会产生不同程度的影响，直接影响建筑内部空间的使用效果[1]。由于侧向刚度小，结构的顶点位移与层面相对位移较大，非结构性破坏严重，不但会危及到人们人身、财产安全，且增加了震后修复难度，给国家和人民造成了不可估量的损失。
2.基于少剪力墙框架结构性能分析
2.1弹塑性变形分析方法
为了能够充分反映结构整体刚度、安全性，需要对结构弹塑性层面位移进行分析和研究。现阶段，常见的分析方法有静力弹塑性分析方法、弹塑性时程分析法等。而针对动力时程的分析可以采取直接动力分析方法。本文主要采用静力弹塑性分析方法对少剪力墙框架结构性能进行分析[2]。目前常用的是美国提出的能力普法，该方法在实践中的应用思想为：构建两条相同基准普线，一条是由荷载——位移转换来谱曲线，而另外一条是由加速度反应谱呈现出来的具体情况，将二者置于同一个平面图中，两条曲线的焦点就是结构抗震性能控制要点，通过对位移与容许位移进行对比和分析，能够明确结构是否符合抗震需求，具体曲线变化形式如图1、图2。
2.2结构性能控制点的确定
上文已经明确，将结构能力谱与需求谱进行叠加处理后，能够获得结构性能控制要点。一般来说，计算得出的能力谱曲线上的阻尼比，会沿着曲线的变化而发生变化，而需求普则相反，由外向内呈现收缩变化趋势。因此能力谱曲线上的谱值势必会需求普出现重叠点，而将此作为结构性能的主要分析点更具科学性、客观性。
2.3塑性铰判断条件
针对少剪力墙框架性能分析来看，塑性铰作为结构进入非弹性阶段后的主要能耗位置，我们会将截面刚度破坏程度作为判断主要依据。
2.4基底剪力比
建筑结构在使用过程中，多遇地震影响的水平地震影响系数最大值能够达到0.12，而罕见地震作用下的水平低着影响系数仅为0.72[3]。因此二者之间的比值为6，在设计分析和研究中，如果剪力墙框架的基底建立在6之内，说明在遇到大地震影响下，结构刚度会出现退化现象，难以承受地震带来的冲击和影响，进而对建筑物内部居民的人身、财产构成一定损害。
3.少剪力墙框架结构罕见地震作用弹塑性研究
笔者采用PKPM软件对罕见性地震下，建筑结构弹塑性的静力、动力进行分析，以此来了解整体结构的抗震性能。在满足上述条件下，笔者得出了以下结论：
第一，在纯框架基础上增加少量墙体大震计算模型，框架的层间位移角不能够超过限值范围，简单来说，当遇到大型地震情况下，结构整体性能并不高，无法承受较大的压力。
第二，针对结构平面的四角加L型墙体来说，墙肢长度整体承受能力并不高，但是添加少量墙体后，能够促使框架抗倒塌能力更强。尤其是在性能控制点，多数梁基本进入塑性阶段，如果在外力作用下，可能会出现不同程度的破坏[4]。因此需要我们给予更多关注，加大对转角位置的处理，有效延长剪力墙结构整个刚度，从而提高结构抗震能力。
第三，对于整体框架来说，在纯框架不能够满足抗倒塌计算情况下，加墙体后，能够促使框架具有较强的抗震能力。结合性能控制点来看，墙体数量越多，那么梁端出铰也就越少，那么当遇到的地震时，墙体转角位置破坏十分严重，因此在整体耗能基础之上来看，基底剪力逐渐较少，总加载逐渐增多，说明了墙肢越长，数量越多，墙肢开裂耗能也会逐渐增加，那么塑性发展就会越加充分，以此来更好地满足建筑物抗震需求。
第四，原有框架基础上，针对结构平面的不同部位来说，适当加入少量墙体后，能够促使框架具有较强的抗倒塌能力。主要原因在于原有框架结构自身侧变能力较小。因此在性能控制方面，梁出铰量较少，基本集中在墙体与梁端连接维持，为框架更好地应对地震作用奠定了坚实的基础。剪力墙框架作为建筑物的核心，其质量高低直接影响建筑物使用功能的发挥[5]。所以在工程设计过程中，我们应加大对该方面的关注力度，在不影响使用功能的情况下，努力提高柱子的刚度及承载力，增强框架结构的抗倒塌能力，从而为人们创建舒适、安全的工作和生活空间。
结论：
根据上文所述，随着城市经济不断发展，建筑规模也逐渐加大，人们对建筑工程安全、可靠性提出了更高要求，传统施工技术存在一定局限性和滞后性，而少剪力墙框架结构在其中的应用，在提高建筑物整体抗震性能、延长建筑物使用寿命等方面占据至关重要的位置。因此施工单位可以结合建筑物实际情况，严格按照相关规定，适当调整框架结构相关数值，不断提高建筑施工有效性，从而促进建筑领域在社会主义和谐社会建设中的积极作用得到最大限度发挥。
参考文献：
[1]郭兰慧，李然，范峰，张素梅.钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构滞回性能研究[J].土木工程学报，2012，（11）：69-78.
[2]郑维，刘杏杏，陆伟东.胶合木框架-剪力墙结构抗侧力性能试验研究[J].地震工程与工程振动，2014，（02）：104-112.
[3]刘贵荣.结合实例分析框架剪力墙结构的抗震设计[J].中华民居（下旬刊），2014，（06）：67-68.
[4]金双双，郭兰慧，戎芹，张素梅.方钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构抗震分析[J].应用基础与工程科学学报，2013，（06）：1145-1156.
[5]王文达，魏国强，李华伟.钢管混凝土框架-RC剪力墙混合结构滞回性能分析[J].振动与冲击，2013，（15）：41-46.
论文作者:邵皓宇
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第6期
论文发表时间:2016/9/26
标签：结构论文; 性能论文; 塑性论文; 框架论文; 框架结构论文; 剪力墙论文; 刚度论文; 《低碳地产》2016年第6期论文;