框剪结构中剪力墙的设置问题及地震作用下抗侧刚度的优化数学模型研究

在框剪结构中,剪力墙作为主要的抗侧力构件,它几乎承担了80%的风荷载和水平地震作用,剪力墙刚度(数量)的大小直接影响到结构的抗震性能及经济性能。如果刚度选择过小,结构将产过大的变形而不能满足使用要求;如果刚度选择过大,结构的自振周期相应会减小,地震作用相应也会增大,这样不仅使得上部结构内力变大,材料耗量也将增大,而且增加了基础的设计难度,基础造价相应提高,同时剪力墙过大,框架承担的水平作用也有所降低,但是在设计时,为了保证框架结构部分的安全,采用的设计剪力不能小于一定的限值,也就是说剪力墙再多,框架部分需要的材料也不能减少甚至可能会增加。因此,从抗震抗风角度看,剪力墙宜多设置为好;从经济角度看,剪力墙又宜少设置为好,这样的话也就存在剪力墙最优刚度的问题这是框剪结构优化设计的关键。