混凝土跳层剪力墙结构在地震中的反应分析

田镜楷

（山西西山金城建筑有限公司，山西 太原 030000）

1 跳层剪力墙结构的基本概述

1.1 跳层剪力墙结构的优势特点

跳层剪力墙结构的基本单元为通过对剪力墙进行隔层布置的单片结构，相邻两片结构中的剪力墙要进行错层布置，并将基本单元进行组合形成多片整体结构。从总体结构上看，由于跳层剪力墙经常应用于跨度较小的楼板，因此，可以在建筑空间上最大限度的获得可利用的空间或房间。从单片结构上分析，侧向变形主要集中在未设剪力墙的柱层，这对柱在整体结构中的受力十分不利。但通过将两片相邻的结构单元进行交叉布置形成跳层剪力墙，不仅可以有效的稳定结构，更可以最大程度的减少柱的侧向变形所带来的影响[1]。

1.2 当前我国混凝土跳层剪力墙结构的存在问题

对于跳层剪力墙结构的研究，国内与国外均现有相关的建筑实例。我国的行业研究人员通过对电算程序的自编，对9 层的钢筋混凝土跳层剪力墙结构从整体上进行了工作机理研究和分析，并对其在抗震概念设计和构造上进行了针对性的探索。在行业的诸多研究中发现，跳层剪力墙结构可以顺应现代化城市高层建筑发展的同时，也可以不断满足人们对于建筑空间自由服务区域的需求。

2 跳层剪力墙结构在地震下所产生的变形分析

对跳层剪力墙结构中的柱、墙以及梁的混凝土强度进行选择，一般为C30；钢筋和箍筋的选用也有一定的标准，一般为HRB400。与此同时，对荷载进行合理布置，通常情况荷载一般从水平以及竖向两个方向进行考虑。竖向荷载是对楼面的活载和恒载进行针对性的考虑，楼面的活载按照《建筑结构荷载规范》中的具体要求进行确定；恒载则根据实际情况进行确定。水平荷载的主要是对地震荷载以及风荷载进行针对性的考量。地震荷载作为本次研究和分析的重点，在其产生作用的过程中，由于跳层剪力墙结构在质量和刚度上沿层高呈现出分布不均匀的现象，因此，需要采用相关的内力计算方法进行计算，常用的有振型分解反应谱法等[2]。同时，为了对该结构体系进行更准确的分析，应采用时程分析法进行补充计算。控制条件上，为了进一步达到第一水准抗震的设计方向和设计目标，并使整体结构可以达到“小震不坏”的要求，这需要依照相关的设计规范对其层间的位移角进行严格的限制，规范参照《建筑抗震设计规范》。

3 跳层剪力墙结构时程分析

时程分析又叫做直接动力分析，简单来说，是对结构物中的运动微方程进行积分求解的逐步分析方法。在时间变化的基础上，对结构的反应历程进行速度、位移时程等相关数据的结果分析。并根据分析的结果对内力的变化时程进行确定。在对跳层剪力墙结构进行时程分析的过程中，不仅需要对其进行分门别类的研究，更要将模拟地震的反应进行详细的记录和分析，才可以确定跳层剪力墙所发挥的实际意义[3]。

地震具有不确定性和难预测性，根据大量的研究结果表明，不同的结构会在地震波的影响下产生不同的变化。不同的结构类型其抗震等级的划分也是不同的，对于跳层剪力墙结构而言，在地震烈度为7 度和8 度时跳层剪力墙结构体系宜参照如下标准：抗震设防烈度为7 度时，该结构高度要小于或等于60m，且跳层剪力墙结构中的框架部分需采用三级框架，剪力墙则需要按照二级的构造措施进行具有针对性的设计；抗震设防烈度为8 度时，该结构高度要小于或等于60m，且跳层剪力墙结构中的框架部分需采用二级框架，剪力墙则需要按照一级的构造措施进行具有针对性的设计[4]。具体内容如下表：

结构类型烈度7 8跳层剪力墙结构高度（m） ≤60 ≤60框架 三 二剪力墙 二 一

4 跳层剪力墙结构的设计建议

在跳层剪力墙结构的具体设计过程中，其结构的设计需要重点关注层数、层高、跨度以及设防烈度等基本信息[5]。其次，要对结构构件如柱、梁、墙等的横截面尺寸进行合理的选择，保障其严格按照规范的具体要求进行设计。第三，对于不同方向的荷载作用的计算要确保和一般结构保持一致或相似，并用振型分解反应谱法以及时程分析法进行有效的计算。只有在施工之前，对跳层剪力墙结构进行合理的布置并对其进行有效的分析计算，才可以从根本上保障其发挥应有的抗震作用。

5 结语

综上所述，作为新型的钢筋混凝土结构，只有对其不断进行测试和分析，才能够不断优化其抗震性能。城市进程的加快，让更多高层建筑成为了人们生活的最佳选择，但如何有效应对不可预知的地震灾害，是行业研究人员以及普通大众亟需面对和解决的问题。