高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-框架剪力墻

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1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第4章框架─剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻是主要的抗側(cè)力構(gòu)件。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在兩個主軸方向都布置剪力墻，形成雙向抗側(cè)力體系。否則，將會造成兩個主軸方向的抗側(cè)剛度相差懸殊，無剪力墻的一個方向剛度不足且?guī)в屑兛蚣艿男再|(zhì)，與有剪力墻的另一向不協(xié)調(diào)，也容易造成結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)。在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合，框架梁、柱中心線之間有偏離時(shí)，應(yīng)符合第5章的有關(guān)規(guī)定?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)中框架的布置要求同第5章框架結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置原則：均勻、對稱、分散、周邊及在薄弱環(huán)節(jié)處設(shè)

2、置剪力墻。7.1框架-剪力墻結(jié)構(gòu)布置2（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[形等形式（見下圖）；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置宜符合下列要求：（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

3、的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。3剪力墻的最大間距宜滿足下表的要求：7.2構(gòu)件截面尺寸估算一、二級的底部加強(qiáng)區(qū)≥1/16層高，且≥200mm其他≥1/20層高且≥160mm1.剪力墻的厚度主要應(yīng)滿足剪力墻承載力及平面外穩(wěn)定的要求（剪力墻厚度對變形的影響較?。?。剪力墻的厚度是否滿足承載力的要求，只能根據(jù)最終的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果檢驗(yàn)。為防止剪力墻平面外失穩(wěn)，帶邊框剪力墻的最小厚度應(yīng)滿足4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩50%時(shí)，其框架部分的抗震等級應(yīng)按純框架結(jié)構(gòu)采用，軸壓比限值應(yīng)按純框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用。

4、2.梁、柱截面及混凝土強(qiáng)度等級框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架梁的截面估算方法與框架結(jié)構(gòu)完全相同；框架柱截面的估算方法亦與框架結(jié)構(gòu)相同，僅軸壓比限值不同，軸壓比限值見下表：框架、剪力墻混凝土強(qiáng)度等級等要求，分別同第5章、第6章相應(yīng)的要求。軸壓比限值57.3框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移計(jì)算一、豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算框架的內(nèi)力計(jì)算同第5章剪力墻的內(nèi)力計(jì)算同第6章二、水平荷載作用下的內(nèi)力及位移計(jì)算—協(xié)同工作法1.基本假定1）將所有框架合并為總框架，所有剪力墻合并為總剪力墻?？偪蚣?、總剪力墻的剛度分別為各單個結(jié)構(gòu)剛度之和，且沿豎向均勻分布（當(dāng)剛度沿

5、豎向有變化時(shí)，取其加權(quán)平均值）。2）在同一樓層上，總框架和總剪力墻的水平位移相同。（條件是合力中心與剛度中心重合，否則，應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)。）3）將連梁簡化為沿高度均勻分布的連續(xù)彈性薄片，反彎點(diǎn)在跨中。62.計(jì)算簡圖73.內(nèi)力及位移計(jì)算說明：因?yàn)閺澗卣蚨x與材料力學(xué)不同，所以公式中的正負(fù)號與材料力學(xué)中的相反。根據(jù)M、V、p的微分關(guān)系對總剪力墻則有：8式中：剛度特征值反映總框架與總剪力墻的剛度比。將不同的水平荷載（均布、倒三角、頂部集中力）代入上式，并求解微分方程，可得出位移曲線方程如下：為了將pf用變形曲線函數(shù)y(x)表達(dá),應(yīng)先給出總框架

6、的剪切剛度Cf，即總框架產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角所需之力。9均布荷載作用：為了將上式制成圖表以方便使用，需將以上各式化成無量綱形式，根據(jù)上式制成的圖，即教材中的圖7.11~圖7.13。10111213倒三角形荷載或頂部集中荷載作用下，公式推導(dǎo)過程同上，此處從略。4.計(jì)算步驟（1）計(jì)算總剪力墻、總框架剛度（2）由λ及樓層相對標(biāo)高ξ（=x/H），并根據(jù)水平荷載形式查位移及內(nèi)力系數(shù)，然后分別乘以，即可得到總剪力墻的位移及內(nèi)力。（3）根據(jù)各片剪力墻的等效剛度，將總剪力墻的內(nèi)力分配給各片剪力墻；總框架的剪力可由下式確定每根框架柱的剪力為，其余計(jì)算同D值法

7、。14已知：如圖所示框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，承受均布荷載q=150kN/m，剛度特征值λ=2.5，求底層、5層、8層、10層處總剪力墻的Mw及Vw和總框架的Vf，并給出內(nèi)力(Mw、Vw、Vf)的分布圖。15層號標(biāo)高10850302415010.80.500-0.056-0.01250.530-3780-84435775-0.232-0.0550.2031-1044-2489144500104411481336016175.框架―剪力墻剛結(jié)體系前面給出的計(jì)算方法中，總框架與總剪力墻之間沒有連梁，二者之間是用樓板相連的，無約束彎矩，我們稱這種

8、體系為框架―剪力墻鉸接體系。下圖所示框架―剪力墻中，有連梁直接與剪力墻相連，連梁將對剪力墻產(chǎn)生約束彎矩，我們稱這種情況為框架―剪力墻剛結(jié)體系。結(jié)構(gòu)平面圖剛結(jié)體系計(jì)算簡圖18結(jié)構(gòu)平面圖剛結(jié)體系鉸接體系192021剛結(jié)體系的計(jì)算方法與鉸接