准确确定框架—剪力墙结构中各分部结构的抗震等级.doc

准确确定框架剪力墙结构中各分部结构的抗震等级框架剪力墙结构是建筑工程的一种常见结构形式。框架剪力墙结构中框架、剪力墙所分担的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩比值是确定框架、剪力墙抗震等级的重要依据。对此，GB50011-2001建筑抗震设计规范6.1.3条、JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程8.1.3条做了明确规定，如何理解规范条文精神，准确确定框架、剪力墙的抗震等级，确保钢筋混凝土框架剪力墙结构的设计质量，是结构设计人员常常遇到的问题。下面谈谈我个人的一些认识。GB50011-2001规范6.1.3条规定：“框架抗震墙结构，在基本振型作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加” 。JGJ3-2002规范8.1.3条规定：“抗震设计的框架剪力墙结构，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架部分的抗震等级应按框架结构采用；其最大适用高度和高宽比可比框架结构适当增加” 。二者的条文精神是一致的。根据以上条文精神，钢筋混凝土框架剪力墙结构设计时，首先应根据框架部分承受的地震倾覆力矩占总地震倾覆力矩的百分比的多少，确定框架剪力墙各自抗震的等级。通常情况，先按一般框架剪力墙结构进行试算，根据试算的柱墙地震倾覆力矩百分比，柱墙地震剪力百分比和柱墙轴压比，对框架剪力墙作结构的整体认识，确定框架剪力墙的抗震等级，必要时，对框架柱、剪力墙的几何尺寸作局部调整。根据柱墙地震倾覆力矩百分比，可分三种不同情况。第一种情况，柱地震倾覆力矩百分比小于50%。此时，按一般框架剪力墙结构直接进行下部设计工作。第二种情况，柱地震倾覆力矩百分比在50%60%之间，此时应按JGJ3-2002规范8.1.3条和GB50011-2001规范6.1.3条要求，将框架的抗震等级增加一级后，再进行结构计算。第三种情况，柱地震倾覆力矩比大于60%，此时宜按2003年全国民用建筑工程设计技术措施（结构）11.2.4条“框架剪力墙结构中，当剪力墙部分承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的40%时，尚应按不设剪力墙的框架结构进行补充计算，并按不利情况取值。”此时，应按框架剪力墙结构和框架结构分别进行计算，框架的抗震等级都按框架结构的抗震等级确定，并按两种情况最不利的计算结果进行下步设计。框架剪力墙结构的工程多为高程建筑，当为每层建筑仅有少量剪力墙时（即柱承受地震倾覆力矩百分比大于40%），可参照北京市建筑设计技术细则（2004北京）5.6.3条第9款“多层框架当按纯框架结构计算），不能满足框架结构层间位移限值时，结构可仅布置少量的纵横向剪力墙，但仍应按框架结构确定框架的抗震等级，而计算时应按框架剪力墙结构满足剪力墙的承载能力和结构整体变形要求，此时剪力墙的抗震等级可为三级也可不设底部加强区，同时框架部分还宜满足不计入剪力墙时的框架承载能力要求”的意见进行结构设计。框架剪力墙的地震倾覆力矩比，通常采用基本振型下的底层地震总倾覆力矩的比例来确定。但值得注意的是，此时应符合框剪结构刚度沿竖向没有突变的基本条件。在图纸审查中，曾遇到框架剪力墙结构，工程设计图纸仅底层（无地下室与基础相连）柱倾覆力矩比小于50%，二层以上均大于50%。框架的抗震等级仍按框架剪力墙结构的框架确定抗震等级的情况。其底层剪力墙厚，剪力墙墙肢长度均较上部各层要大，属于竖向刚度有突变的情况。遇此情况，结构设计人员宜按江苏省审图中心（2007年3月）的建筑工程施工图设计审查技术问题，结构专业部分第二条第二款“框剪结构应按基本振型下的底部地震总倾覆力矩比例进行判定，框架剪力墙结构，剪力墙在上部承担地震作用减少、符合框剪结构的工作特点。框剪结构若抗侧刚度沿竖向没有突变，在底部加强区以上，少数楼层剪力墙承受的总弯矩少于50%，框架抗震等级按框剪结构中的框架考虑”的统一意见进行框架剪力墙结构的设计。注意之中按框架剪力墙结构来确定框架的抗震等级的条件是“底部加强区以上，少数楼层剪力墙承受的总弯矩少于50%” 。框架剪力墙结构，剪力墙轴压比应符合JGJ3-2002规程7.2.14条规定，框架柱的轴压比应符合JGJ3-2002规程6.4.2条规定。昆山7度抗震设防，建筑工程场地类别大部分为类场地土（场地土质差，为节省工程成本，少数勘察单位在统计岩土资料时，尽量靠拢类场地土标准）。在图审中曾有少数工程类场地土，框架结构底部少数楼层柱轴压比大于规范限值的情况。如存在框架剪力墙结构柱地震倾覆力矩百分比大于50%，则柱承担地震剪力大，配箍率也大，柱轴压比再超限的情况时，一旦当遭受相当于及大于本地抗震设防烈度的地震影响时，部分剪力墙退出工作，框架柱承担的地震作用将大大增加，柱的承压能力和抗剪能力将不能承受众多的地震作用而产生严重破坏，给国家财产和人民群众的安全造成重大损害。当遇