文献综述(或调研报告):
众所周知,建筑行业是国家的基础行业,其不但事关国家经济发展,更事关国家民生建设。在政府的大力推动下,近年来我国的各类住宅发展都较快,尤其是中小户型住宅发展十分迅速,且在人们的日益需求下,未来中小户型住宅也有着很大的发展前景。框架结构是当今建筑主流的几种结构形式之一,多被中低层建筑采用。
框架结构由梁、板、柱承受主要的竖向和水平荷载,围护结构主要只起承重和围护作用。框架结构的传力路径十分明确,荷载一般由板传给次梁,次梁再传给主梁,再由主梁传递到柱两边的立柱上。该结构可以较灵活地配合建筑平面布置,利于安排需要较大空间的建筑结构。
框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。但是框架节点应力集中显著,框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破坏。
框架设计的主要内容包括结构平面布置,结构内力计算和侧移分析,梁柱截面设计和施工图的绘制等等。验算构件的承载力以满足构件的强度要求,验算挠度用于满足结构刚度要求,裂缝宽度的验算主要是为了考虑稳定性要求。恒荷载、活载、风载和地震荷载是结构设计计算时主要考虑的荷载。
竖向荷载作用下,框架结构主要由梁跨中弯矩和支座弯矩控制,水平荷载作用下,框架柱承担水平剪力和柱端弯矩,并由此产生水平侧移,由于协调变形使梁端产生弯矩和剪力,因此内力由柱端截面的轴力、弯矩和剪力控制。
水平荷载主要考虑风荷载和地震荷载。而框架结构层数和高度都有限制,风荷载一般不大,主要由地震力控制。框架结构层间位移曲线为剪切型,即楼层越高,层间水平位移越小,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。
我国现行抗震规范通过两阶段设计实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的“三水准”设防目标。第一阶段设计是多遇地震烈度下的强度验算和弹性变形验算;第二阶段设计是罕遇地震烈度下的弹塑性变形验算。第二阶段的设计常常采用概念设计和构造措施来保证。
在抗震设计中要遵循“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点弱构件”的原则。
框架梁是混凝土框架的主要延性耗能构件。梁的破坏形态分为受弯破坏和受剪破坏。少筋破坏和超筋破坏都是脆性破坏,过程急速突然,需要避免。因此“强剪弱弯”的原则是非常重要的。
