高層建筑框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算

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1、第5章框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算金仁和高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)題主要內(nèi)容：主要內(nèi)容7.1結(jié)構(gòu)布置（了解）7.2基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖7.3框架-剪力墻鉸結(jié)體系結(jié)構(gòu)分析7.4框架-剪力墻剛結(jié)體系結(jié)構(gòu)分析7.5框架-剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算步驟及計(jì)算實(shí)例（了解）重點(diǎn)、難點(diǎn)：5.1結(jié)構(gòu)布置7.1結(jié)構(gòu)布置1）總體平面布置、豎向布置及變形縫設(shè)置等，見(jiàn)第2.2節(jié)所述；2）具體布置除應(yīng)符合下述的規(guī)定外，其框架和剪力墻的布置尚應(yīng)分別符合框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定。5.1結(jié)構(gòu)布置7.1.1基本要求1、雙向抗側(cè)力體系1）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻協(xié)同工作共同抵抗水平荷載，其中剪力墻是結(jié)構(gòu)的

2、主要抗側(cè)力構(gòu)件。2）為了使框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向均具有必需的水平承載力和側(cè)向剛度，應(yīng)在兩個(gè)主軸方向均勻布置剪力墻，形成雙向抗側(cè)力體系。3）如果僅在一個(gè)主軸方向布置剪力墻，將造成兩個(gè)主軸方向結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)向剛度相差懸殊，可能使結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。2、節(jié)點(diǎn)剛性連接與構(gòu)件對(duì)中布置1）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，為了保證結(jié)構(gòu)的整體剛度和幾何不變性，同時(shí)為提高結(jié)構(gòu)在大震作用下的穩(wěn)定性而增加其贅余約束，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接（節(jié)點(diǎn)）應(yīng)采用剛接。2）梁與柱或柱與剪力墻的中心線宜重合，以使內(nèi)力傳遞和分布合理，且保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的完整性。5.1結(jié)構(gòu)布置7.1.2框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

3、中剪力墻的布置（了解）1、剪力墻的數(shù)量1）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度主要由同方向各片剪力墻截面彎曲剛度的總和EcIw控制，結(jié)構(gòu)的水平位移隨EcIw增大而減小。3）一般以滿足結(jié)構(gòu)的水平位移限值作為設(shè)置剪力墻數(shù)量的依據(jù)較為合適。2）剪力墻數(shù)量也不宜過(guò)多，否則地震作用相應(yīng)增加，還會(huì)使絕大部分水平地震力被剪力墻吸收，框架的作用不能充分發(fā)揮，既不合理也不經(jīng)濟(jì)。5.1結(jié)構(gòu)布置2、剪力墻的布置（參考課本）(1)剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化或恒載較大的部位，剪力墻的間距不宜過(guò)大；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。(2)縱、橫

4、向剪力墻宜組成L形、T形和匚形等形式，以使縱墻（橫墻）可以作為橫墻（縱墻）的翼緣；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，以增強(qiáng)其空間剛度和整體性。(3)剪力墻布置不宜過(guò)分集中，單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)底部總剪力的40%，以免結(jié)構(gòu)的剛度中心與房屋的質(zhì)量中心偏離過(guò)大、墻截面配筋過(guò)多以及不合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。當(dāng)剪力墻墻肢截面高度過(guò)大時(shí)，可用門(mén)窗洞口或施工洞形成聯(lián)肢墻。5.1結(jié)構(gòu)布置（5）保證框架與剪力墻協(xié)同工作，其剪力墻的布置宜符合下列要求：1)橫向剪力墻沿房屋長(zhǎng)方向的間距宜滿足表7.1.1的要求，當(dāng)這些剪力墻之間的樓蓋有較大開(kāi)洞時(shí)，剪力墻的間距應(yīng)適當(dāng)減小

5、；2)縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端。（4）剪力墻宜貫通建筑物全高，避免剛度突變；剪力墻開(kāi)洞時(shí)，洞口宜上、下對(duì)齊?？拐鹪O(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。5.1結(jié)構(gòu)布置7.1.4梁、柱截面尺寸及剪力墻數(shù)量的初步擬定1、梁、柱截面尺寸框架梁截面尺寸一般根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，框架柱截面尺寸可根據(jù)軸壓比要求確定，詳見(jiàn)框架結(jié)構(gòu)部分5.2.1。2、剪力墻數(shù)量在初步設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)房屋底層全部剪力墻截面面積Aw和全部柱截面面積Ac之和與樓面面積Af的比值，或者采用全部剪力墻截面面積Aw與樓面面積Af的比值，來(lái)粗估剪力墻的數(shù)量。7.1.3板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)的布置（略）5

6、.2基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖7.2基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖7.2.1框架與剪力墻的協(xié)同工作1、定義：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。在水平荷載作用下，平面內(nèi)剛度很大的樓蓋將二者連接在一起組成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，二者之間存在協(xié)同工作問(wèn)題。5.2基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖2、特點(diǎn)：1）在水平荷載作用下，單獨(dú)剪力墻的變形曲線以彎曲變形為主；單獨(dú)框架的變形曲線以整體剪切變形為主。2）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，其變形曲線介于彎曲型與整體剪切型之間。在結(jié)構(gòu)下部，剪力墻的位移比框架小，墻將框架向左拉，框架將墻向右拉；在結(jié)構(gòu)上部，剪力墻的位移比框架大，框架將墻向左推，墻將框架向右推。3）二者之間存

7、在協(xié)同工作使框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移大大減小，內(nèi)力分布更趨合理。7.2基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖7.2.2基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖1、基本假定：1）樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無(wú)限大。這保證了樓板將整個(gè)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的所有框架和剪力墻連為整體，不產(chǎn)生相對(duì)變形。2）房屋的剛度中心與作用在結(jié)構(gòu)上的水平荷載（風(fēng)荷載或水平地震作用）的合力作用點(diǎn)重合，在水平荷載作用下房屋不產(chǎn)生繞豎軸的扭轉(zhuǎn)。注：1）在這兩個(gè)基本假定的前提下，同一樓層標(biāo)高處，各榀框架和剪力墻的水平位移相等。2）可將結(jié)構(gòu)單元內(nèi)所有剪力墻綜合在一起，形成一榀假想的總剪力墻，總剪力墻的彎曲