框架剪力墻結(jié)構(gòu)樓板裂縫分析【摘要】本文針對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)樓板產(chǎn)生的裂縫，考慮相關(guān)荷載作用，采用有限元方法進(jìn)行分析，得出裂縫成因，并為今后防止和減少類似裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展從設(shè)計(jì)方面的結(jié)構(gòu)構(gòu)件布局、配筋形式等方面提供理論借鑒?！娟P(guān)鍵詞】框架剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫溫度荷載結(jié)構(gòu)布局配筋形式有限元【Abstract】Thepaperaimsatthecrackofframe-shearwallstructurefloor.Iteducesthecauseofthefloorcrackbyfiniteelementanalysisconsideringcorrelationloads.andusesforreferenceforavoidingandreducingthesimilarcrackproducinganddevelopingbyconsideringstructurelayou、reinforcingsteelbarformindesign.【Keywords】frame-shearwallstructurecracktemperatureloadstructurelayoutreinforcingsteelbarformfiniteelement引言近幾年來，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定工作中接觸了不少不同結(jié)構(gòu)形式的建筑物產(chǎn)生的各種各樣的裂縫，有的是結(jié)構(gòu)裂縫，將影響結(jié)構(gòu)的安全性，有的是非結(jié)構(gòu)裂縫，雖然不直接影響結(jié)構(gòu)安全，但影響使用性與耐久性，更多的情況是影響業(yè)主的使用心理，因而如果我們能正真分析這些裂縫產(chǎn)生的原因，并從擬建建筑開始，從設(shè)計(jì)方面包括結(jié)構(gòu)布局、構(gòu)件位置、配筋方式等方面就開始注重結(jié)構(gòu)裂縫有可能產(chǎn)生的部位并針對(duì)其從設(shè)計(jì)方案開始做相應(yīng)的調(diào)整，以及施工中注意嚴(yán)格按照技術(shù)要求把關(guān)，將使這些建筑物的裂縫的產(chǎn)生以及發(fā)展大大減少。本文僅討論了框架剪力墻結(jié)構(gòu)中樓板較為嚴(yán)重的裂縫形式，并將在以后的文章中陸續(xù)討論其它結(jié)構(gòu)形式的建筑裂縫。實(shí)例分析（一）工程概況某工程綜合實(shí)驗(yàn)樓，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架－剪力墻，其中地下部分一層，地上部分為12層。該建筑于1988年完成設(shè)計(jì)，約上世紀(jì)90年代初期建造完畢。建筑平面近似呈“Z”形，總長(zhǎng)75.6米，總寬37米，總高45.6米，建筑面積約為17300平方米。結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)圖見下圖標(biāo)準(zhǔn)層裂縫分布示意圖，其中在縱軸L和M之間設(shè)置凈距為100mm的變形縫縫將該建筑分為兩部分。該綜合實(shí)驗(yàn)樓基礎(chǔ)采用天然基礎(chǔ)，地基承載力為150kPa。該建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，其重要性系數(shù)γ=1.0，該建筑位于地震烈度區(qū)劃圖的8度區(qū)，框架抗震等級(jí)為二級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí)。該建筑一直正常使用至今，現(xiàn)在業(yè)主進(jìn)行重新裝修時(shí)，發(fā)現(xiàn)幾乎每層?xùn)|西側(cè)樓板上部都有明顯的近45o斜裂縫（地板裝修為木地板加地毯，使用期間無法發(fā)現(xiàn)），個(gè)別細(xì)微裂縫延伸至鋼筋混凝土剪力墻上。具（二）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)錄查胃厚現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該桂建筑近似各呈按“供Z作”飽形，但總體東仰西向較長(zhǎng)，南通北向較短，為銜鋼筋混凝土框咽架－剪力墻結(jié)躲構(gòu)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件浪布置見下圖標(biāo)問準(zhǔn)層裂縫分布晴示意圖，從圖斬中可以看出，層該結(jié)構(gòu)夕鳳匙蛾協(xié)泄超圖一是框架分布在中精間部位，剪力塞墻則位怨于航“久Z殿”元形結(jié)構(gòu)兩南北綱段的東西兩側(cè)筐端部。中間設(shè)雷置變形縫。該子建筑地下一層欲為箱形基礎(chǔ)形己成的地下室，至層高哄4鴿米胞；地上部分脂共瞇1莖2餐層，最大柱網(wǎng)溫為插7.障2扎米抵×券7.森2訴米慮，界框架柱截面尺完寸多數(shù)為術(shù)600mm偷×縫600mm氏、框架梁截面雙尺寸多數(shù)為否300mm拆×路700mm贏，剪力墻厚度淋四層及以下為腿300mm個(gè)、四層以上為發(fā)250mm捷。鋼筋混凝土寄強(qiáng)度等級(jí)三層擁及以下記為帶C3慢0淹、三層以上賀為隊(duì)C2安5褲。填充墻分別震為磚和加氣混逝凝土砌塊兩種樓形式，并均有范拉結(jié)筋與框架棋柱連接。撥經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，先裂縫主要出現(xiàn)賣在以下部位（返詳見上圖標(biāo)準(zhǔn)役層裂縫分布示糠意圖）：殃2況～矛3說軸駛的堤E珠～蘋H廊之間縱與鄰J件～側(cè)K傅之間西端的樓私板面，裂縫形矛式為西北角與孤西南角沿大約趕45舟o柔斜線燙形式，縫寬最覆大達(dá)到旁2mm提，范圍約占半合個(gè)柱距，從一坡層至十二層基名本均有，個(gè)別數(shù)樓板裂縫延伸抹至鋼筋混凝土癢剪力墻，但墻刮上裂縫較細(xì)微恨，縫寬最大約謀0.3mm頌；短6去～索8拋軸吐的起E似～羅H持之間東端的樓奮板面，裂縫形泉式為東南角沿源大約碰45變o育斜線驢形式，縫寬與倆范圍與上婚述繁1惠基本相同犧；島8壟～睜1/1趁0恐軸述的猛J械～危K潤(rùn)之間西端的樓揪板面，裂縫形丑式為東南角沿步大約遠(yuǎn)45燙o駕斜線嗽形持式，縫寬與范獵圍與上冒述輕1兼基本相同窯；蒜17敗～蹤2般0汽軸鉛的洋E線～渡H桌之間宿與扣J容～衣K偶之間西端的樓送板面，裂縫形娛式為東北角與送東南角沿大約販45酒o健斜線數(shù)形式，縫寬與沾范圍與上茂述蹈1霸基本相同；另巴外在一些層腸的殊5針～翻6筐軸省、量1換3炎～鉛1啄5按軸常、痕1猛5恨～均1須7壤軸之間的樓板琴面有南北走向魚的裂縫，裂寬挪最大達(dá)到比2mm避。閱綜合上述裂縫策，有如下特點(diǎn)名：較嚴(yán)重的裂個(gè)縫均分布在建替筑物西北、西苗南和東北、東莊南大約霧沿氣45仇o憑方向的鋼筋混呢凝土樓板面，梨而此處正是結(jié)帶構(gòu)大片剪力墻盜所在部位，裂伙寬最大達(dá)話2mm府，并且有少數(shù)隊(duì)裂縫延伸至剪軟力墻，但剪力有墻裂寬較小，夜在掠0.3mm由以下；其余裂互縫分布基本均蠟在東西兩端沿構(gòu)南北走向的板號(hào)面。訊紛帥淚譯候歪堵歇烈敗腸榮者軍棉耽出滿編憲嘆趣烏源勻（三）裂縫產(chǎn)錘生原因分析擋飲蒼根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查租結(jié)果，得知較嘩嚴(yán)重裂縫均分勵(lì)布在建筑物的豆各段東西外圍誤角部約光沿耀45四o睛方向項(xiàng)的板面。下面帥分別從結(jié)構(gòu)布堅(jiān)置與樓板承載賊力有限元分析煮方面對(duì)裂縫產(chǎn)喝生的原因進(jìn)行燭分析。厘從結(jié)構(gòu)竣工圖絮可以看出，該懂框架－剪力墻鳥結(jié)構(gòu)的框架位筐于結(jié)構(gòu)中部，衰大片剪力墻分嘴別在建筑物外選圍的各個(gè)角部啄，也正是現(xiàn)場(chǎng)員調(diào)查得知的裂恥縫較嚴(yán)重的部帖位。對(duì)于框架皇－剪力墻結(jié)構(gòu)博，也正是由于到大片剪力墻分衣布于建筑的外冶圍，溫度荷載裙不容忽視。茫下面采用計(jì)算滿程序聰SAP200使0蹦取標(biāo)準(zhǔn)層建模犬對(duì)樓板進(jìn)行包泡括溫度荷載作層用下的靜力有錫限元分析。主堂要考慮的荷載輛為：自重恒載件（駝3.5由kN/m殃2籮）、活荷以5.0念kN/m蔑2洲）蛾、劍秋溫度荷載：考港慮僑5甲0核攝氏度的溫度亡變化（北方地敬區(qū)）等。愁樓板內(nèi)力分析才結(jié)果見圖二為丘溫度荷載作用壘下樓板面的應(yīng)圓力螞,桂由圖中可以看嚇出，考慮溫度坐荷載變化后樓慢板面的應(yīng)力分往布，在該建筑除物角部板面混膽凝土素沿益4感5請(qǐng)度方向拉應(yīng)力就較大，因而，徐在多數(shù)層的角位部會(huì)出塘現(xiàn)輪4疊5綿度斜裂縫；另部外由圖二看眠圖晨二欺脅恭溫度荷載作用反下板面應(yīng)力圖米（一）接出，與中間板距面的東西向拉民應(yīng)力也較大，離因而該處板面碼會(huì)有南北走向岸通長(zhǎng)的裂縫。輸現(xiàn)在多數(shù)結(jié)構(gòu)招設(shè)計(jì)人員在進(jìn)枝行類似常規(guī)結(jié)裹構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考運(yùn)慮溫度荷載的作作用，但從以耐上實(shí)例分析類福似大片剪力墻陷分布在建筑外央圍時(shí)溫度荷載蹲不容忽視。其聲實(shí)從以上分析設(shè)中可知，如果里該結(jié)構(gòu)紙對(duì)設(shè)計(jì)布局加穴以調(diào)整，把大鍋片剪力墻設(shè)置滾在建筑的中間狐部位，這些溫爸度裂縫將明顯領(lǐng)減少（左圖三亞即把剪力墻調(diào)販整到建筑中部框位置得出預(yù)傾隔的溫度荷載下腎的板面應(yīng)力圖針，圖中可看出屑板面應(yīng)力分布撓比較均勻，無雷太大拉應(yīng)力區(qū)殼域）；另外，弟如果即使結(jié)構(gòu)爆布局不變，在板設(shè)計(jì)樓板配筋適時(shí)，在這些樓營(yíng)板角部的板面方適當(dāng)設(shè)置角筋柴、其它魔圖仔三寄藝脹溫度荷載作用催下板面應(yīng)力圖網(wǎng)（二紀(jì)）侵畝板面設(shè)置負(fù)筋篇，以承擔(dān)溫度設(shè)荷載在板面產(chǎn)無生的拉應(yīng)力，賠也能有效地防熟止和減少溫度即變化產(chǎn)生的裂?？p。三結(jié)論母以上分析得知改，框架－剪力鞋墻結(jié)構(gòu)在進(jìn)行爪結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)心時(shí)應(yīng)考慮到大斗片剪力墻的位僻置，盡量不要爹分布在建筑外銅圍，以減少溫腿度裂縫，如果薄有特殊原因必肅須放置在外圍蒼，應(yīng)在樓板以撒及與其相連的底剪力墻中適當(dāng)詢?cè)黾优浣睿曾B抵御溫度荷載暫引起的裂縫。慣其實(shí)即使是磚氣混結(jié)構(gòu)、純剪敗力墻結(jié)構(gòu)等也估應(yīng)該考慮溫度毛荷載的影響，郵防止和減少類液似裂縫的產(chǎn)生沿和發(fā)展，防患根于未然，減少躲不必要的糾紛到和人力、財(cái)力魔的浪費(fèi)暢。歇參考文獻(xiàn)瞇[1]竹散李惠強(qiáng)，建筑引結(jié)構(gòu)診斷鑒定勇與加固修復(fù)，銀華中科技大學(xué)太出版社板，累200謎2越年態(tài)1岔月酬[2]鋒胸王濟(jì)川，《建遵筑物的檢測(cè)與硬抗震鑒定》，羅湖南大學(xué)出版胡社砌，蔽2002虛[3]齒濁建筑物改造與穩(wěn)病害處理，唐斜業(yè)清、萬(wàn)墨林沃主編