框架——剪力墻結構最佳耗能體系的探討

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　　框架—剪力墻結構由于具有建筑平面布置靈活和抗側剛度大的特點，以及較好的抗震性能，因而在三十層以下的高層建筑中大量被采用?？蚣?mdash;剪力墻結構是由多種具有不同受力特性構件（如框架梁、柱，框架與剪力墻之間的連梁，剪力墻墻肢，剪力墻連系梁等）組成的結構，如何通過合理設計，使其的抗震性能更好，使之在地震作用下成為最佳耗能體系，即形成最佳破壞體系，滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震原則，從而達到可靠與經濟的目的，是一個很重要的問題，解決這個問題具有重要的理論和實際意義。本文就想針對這個問題進行一些探討。高層建筑結構抗震的概念設計逐步被設計人員所認識和重視。因為任何一個精確的理論計算結果都是在一定假定的計算模型基礎上所得到的，而地震作用是一個非常復雜的空間問題，且有許多不確定性，尤其是當結構進入彈塑性階段以后，就很難用常規(guī)的計算原理去進行內力分析了，所以在實際設計中應把理論計算結果與概念設計結合起來，才能真正做到使結構安全可靠。事實上現(xiàn)行規(guī)范中的“一般規(guī)定”及各類結構的構造要求大部分是從概念設計中獲得的。本文所討論的問題也屬于框架—剪力墻結構抗震概念設計的內容。
　　１　最佳耗能體系的討論
　　框架—剪力墻結構概括起來可以按以下四種方式進行設計（由于框架柱出現(xiàn)塑性鉸框架形成柱式側移機構，危害性大，不易修復，一般不允許框架柱出現(xiàn)塑性鉸）：
　?。ǎ保椥詨?mdash;彈性框架（簡稱ＥＷ—ＥＦ）：即將剪力墻和框架設計成在整個地震過程中一直處于彈性。
　?。ǎ玻椥詨?mdash;彈塑性框架（簡稱ＥＷ—ＰＦ）：即使剪力墻在整個地震過程中處于彈性，而使框架中的梁端在地震過程中進入彈塑性形成塑性鉸。
　　（３）彈塑性墻—彈性框架（簡稱ＰＷ—ＥＦ）：即使剪力墻在地震過程中屈服，進入彈塑性，而讓框架在地震過程中一直處于彈性。
　　（４）彈塑性墻—彈塑性框架（簡稱ＰＷ—ＰＦ）：即使剪力墻在地震過程中屈服，進入彈塑性，也讓框架中的梁端在地震過程中屈服形成塑性鉸。
　　文獻對以上四種結構進行了動力反應分析，比較其動力反應可得到：
　　結構“ＥＷ—ＥＦ”產生了最強的結構動力反應。此結構的頂點位移最大，除在結構底部剪力墻屈服層以及靠近屈服層的少數(shù)層外，各層的層間變形以及框架梁、柱彎矩和剪力均較大，剪力墻的彎矩和剪力沿整個高度均較大。