多高层混凝土结构-板柱-剪力墙的抗震性能

如果在板柱结构中加入剪力墙或筒体结构，则组成板柱-剪力墙或板柱-筒体结构。此类结构采用现浇钢筋混凝土，水平构件以板为主，楼层平面除周边框架柱间有梁，楼梯间有梁，内部多数柱之间不设梁，主要抗侧力构件为剪力墙或核心筒组成（图4.2.6）。竖向构件有柱和剪力墙或核心筒，抗水平地震作用主要靠剪力墙或核心筒，板柱结构侧向刚度较小。楼板对柱的约束较弱，不像框架梁为杆形构件，既对梁柱节点有较好的约束作用，做到强节点，又能做到塑性铰出现在梁端，达到强柱弱梁。因此，在水平地震作用下板柱结构侧向变形的控制和延性必须由剪力墙或核心筒来保证。

板柱-剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征与框架剪力墙相似，属于弯剪型，接近弯曲型，侧向刚度由层间位移与层高的比值（Δu/h）控制。

板柱-剪力墙结构中的无框架梁，受力性能比较差，在水平荷载作用下的变形情况如图4.2.7所示。板柱节点是抗震的不利部位，设计时应利用剪力墙承担板柱框架的地震作用，根据多道设防的原则，要求板柱结构中的剪力墙作为第一道防线，板柱应能作为第二道防线。

图4.2.6 板柱-筒体结构

图4.2.7 水平荷载作用下板柱结构的变形

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

8.1.10 抗风设计时，板柱-剪力墙结构中各层筒体或剪力墙应能承担不小于80%相应方向该层承担的风荷载作用下的剪力；抗震设计时，应能承担各层全部相应方向该层承担的地震剪力，而各层板柱部分尚应能承担不小于20%相应方向该层承担的地震剪力，且应符合有关抗震构造要求。

《建筑抗震设计规范》指出：

6.6.3 板柱-抗震墙结构的抗震计算，应符合下列要求：(www.xing528.com)

1 房屋高度大于12m时，抗震墙应承担结构的全部地震作用；房屋高度不大于12m时，抗震墙宜承担结构的全部地震作用。各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20%。

【例4.2.1】 板柱应能承担的地震剪力

条件：图4.2.8所示板柱-剪力墙结构，假定该结构总水平地震作用F_Ek=2600kN；底层对应于水平地震作用标准值剪力满足最小剪重比的要求。

要求：在横向水平地震作用下，底层板柱部分应能承担的横向地震力标准值的最小值。

答案：已知V_Ek=2600kN。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第8.1.10条，剪力墙应能承担该层的全部地震剪力，即F_Ek=2600kN。

板柱部分承担20%的该层地震剪力V₁=0.2×2600kN=520kN

图 4.2.8