框架－剪力墻結(jié)構(gòu)分析

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1、第6章框架－剪力墻結(jié)構(gòu)分析6.1概述一、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的特征1、概念:框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，簡稱框剪結(jié)構(gòu)，它是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。2、適用范圍：適用于需要靈活大空間的多層和高層建筑。3、水平荷載作用下的變形特征：4、水平荷載作用下的受力特征：5、是一抗震性能較好的結(jié)構(gòu)體系—協(xié)同工作：在協(xié)同工作時(shí)，剪力墻單元的剛度比框架大得多，往往由剪力墻擔(dān)負(fù)大部分外荷載，其次，兩者分擔(dān)荷載的比例上、下是變化的，由他們的變形特點(diǎn)可知，剪力墻下部變形將增大，框架下部變形卻減小了，這使得下部剪力墻擔(dān)負(fù)更多剪力，而框架擔(dān)負(fù)的剪力較小。上部則相反，剪力墻變形減小，因而卸載，框架上部變形加大，擔(dān)負(fù)的剪力將增

2、大，因此框架上部下部所受剪力趨于均勻化。6、是一種延性較好的結(jié)構(gòu)體系—延性好的框架：抗側(cè)力剛度較大并帶有邊框的剪力墻和有良好耗能性能的連梁所組成,具有多道抗震設(shè)防。二、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁?1）普通框架梁C2）剪力墻之間的連梁A3）一端與墻肢相連，另一端與框架柱相連B1、類型：2、設(shè)計(jì)方法1）普通框架梁C－按框架梁設(shè)計(jì)2）剪力墻之間的連梁A－雙肢或多肢剪力墻的連梁設(shè)計(jì)3）一端與墻肢相連，另一端與框架柱相連B－特殊考慮?三、框架－剪力墻適用高度及高寬比高寬比限值：P12表2.3、2.4適用高度：P11表2.1、2.2注意：高寬比及高度限制的目的四、剪力墻的布置1、剪力墻的數(shù)量通過多次地震

3、中實(shí)際震害的情況表明：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，剪力墻數(shù)量越多，地震震害減輕得越多?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在強(qiáng)震中大量破壞、倒塌，而剪力墻結(jié)構(gòu)震害輕微。因此，一般來說，多設(shè)剪力墻對抗震是有利的。但是，剪力墻超過了必要的限度，是不經(jīng)濟(jì)的。剪力墻太多，雖然有較強(qiáng)的抗震能力，但由于剛度太大，周期太短，地震作用要加大，不僅使上部結(jié)構(gòu)材料增加，而且?guī)砘A(chǔ)設(shè)計(jì)的困難。另外，框剪結(jié)構(gòu)中，框架的設(shè)計(jì)水平剪力有最低限值，剪力墻再增多，框架的材料消耗也不會(huì)再減少。所以，單從抗展的角度來說，剪力墻數(shù)量以多為好；從經(jīng)濟(jì)性來說，剪力墻則不宜討多，因此，有一個(gè)剪力墻的合理數(shù)量問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻的合理數(shù)量可參考表1決定.2、剪力

4、墻的布置(1)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向抗側(cè)力體系?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻。(2)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間除個(gè)別節(jié)點(diǎn)外不應(yīng)采用鉸接.(3)、梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合.(4)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置宜符合下列要求：1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；2）平面形狀凹凸較大時(shí)，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻；3）縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和[形等型式；4）單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40％；5）剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開

5、洞時(shí)，洞口宜上下對齊；6）樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置；7）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。(5)、長矩形平面或平面有一部分較長的建筑中，其剪力墻的布置尚宜符合下列要求：1）橫向剪力墻沿長方向的間距宜滿足P114表6.3的要求，當(dāng)這些剪力墻之間的樓蓋有較大開洞時(shí)，剪力墻的間距應(yīng)適當(dāng)減??；2）縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端(6)、框粱-剪力墻結(jié)構(gòu)可采用下列形式：1）框架與剪力墻（單片墻、聯(lián)肢墻或較小井筒）分開布置；2）在框架結(jié)構(gòu)的若干跨內(nèi)嵌入剪力墻（帶邊框剪力墻）；3）在單片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)內(nèi)連續(xù)分別布置框架和剪力墻；4）上述兩種或三種形式的混

6、合。6.2框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算一、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的簡化計(jì)算模型1、基本假定1）樓板在自身平面內(nèi)剛度無限大。2）水平荷載的合力通過結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心。3）框架與剪力墻的剛度特征值沿結(jié)構(gòu)高度為常量。在上述假定的基礎(chǔ)上：1）框架與剪力墻承擔(dān)的剪力與其抗側(cè)剛度成正比，而與平面位置無關(guān)。2）可將框架等效為綜合框架、剪力墻等效為綜合剪力墻，放于同一平面內(nèi)分析。3）綜合框架、綜合剪力墻之間用軸向剛度無限大的綜合連桿連接。框架和剪力墻是通過樓板的作用連接在一起橫向：被連接的總剪力墻包含4片墻，總框架包含5榀框架；總連桿中包含2根連梁，每梁有兩端與墻相連，即2根連梁的4個(gè)剛結(jié)端對墻肢有約束彎矩作用

7、縱向：總剪力墻包含4片墻，總框架包含2片框架和6根柱子（也起框架作用），總連桿中包含8根一端剛接、一端鉸接的連梁，即8個(gè)剛接端對墻肢有約束彎矩作用總結(jié)：計(jì)算簡圖取法——平移協(xié)同工作計(jì)算方法把所有剪力墻合并為總剪力墻，所有框架合并為總框架，協(xié)同工作計(jì)算主要解決荷載在總剪力墻和總框架之間地分配，得到總剪力墻和總框架的內(nèi)力，并計(jì)算側(cè)向位移。每片剪力墻的內(nèi)力，按各片墻等效抗彎剛度進(jìn)行再分配，各個(gè)柱子的水平剪力也將按每個(gè)柱子的D值進(jìn)行再分配。