楼板开洞对剪力墙抗震性能的影响

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在高层建筑中,剪力墙结构已成为一种有效的抗侧力结构体系,尤其对高烈度地震区的建筑,设置剪力墙可以极大的改善结构的抗震性能。因此,剪力墙被广泛地应用于各种建筑形式中。但随着建筑形式逐渐趋于多元化,人们对建筑空间、建筑功能等提出更高的要求。建筑功能的变化,往往要求在楼板中的局部位置开洞。平板楼面由于楼梯、电梯、管道井和管道等的需要,也经常对楼板进行开洞处理。楼板作为重要的受力构件和传力构件,局部开洞后,使传力路径受到阻碍。有必要结合洞口的尺寸和洞口位置,对框架-剪力墙结构体系中剪力墙的抗震性能进行分析。本文主要以一层框架-剪力墙结构为研究对象,用ETABS软件进行静力荷载作用下和振型分解反应谱作用下的整体计算分析。然后建立一个高层结构模型,将其与一层结构在相同的开洞情况下进行比较分析。研究了结构的振型、周期、周期比,剪力墙的剪力、剪力墙最大位移、剪力墙的应力和楼板应力。结果表明,楼板开洞面积越大,剪力墙承担的剪力越小;在开洞面积相同的情况下,楼板靠近剪力墙角部开洞比中部开洞有利。开洞面积、开洞位置相同,在开洞率较小时,开方形洞口最有利、洞口短边靠近剪力墙次之,洞口长边靠近剪力墙最差;开洞率较大时,洞口靠近剪力墙一侧边长越大,剪力墙承担的地震剪力越小,对结构越不利。通过楼板在不同开洞尺寸、开洞位置情况下对剪力墙抗震性能的研究,提出一些合理的建议,对工程实践起到指导作用。最后,总结了本文的研究工作,并在此基础上,指出了研究存在的不足之处,对今后的研究提出若干建议。
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