《抗侧力结构受力》PPT课件.ppt

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1、第3章抗侧力结构受力、变形概念3.1双重抗侧力体系的受力和变形性能双重抗侧力体系的特点是：由两种受力和变形性能不同的超静定抗侧力结构组成，每种抗侧力结构都具备足够的刚度和承载力，可以承受一定比例的水平荷载，并通过楼板连接而协同工作，共同抵抗外力。在地震作用下，当其中一部分有所损伤时，另一部分有足够的刚度和承载力能够承受较多地震作用，损伤部分可以与它共同担当抗震任务，或者它能够单独抵抗后期地震，抗震结构设计成双重抗侧力体系可以实现多道设防，是安全而可靠的抗震结构体系。常用双重抗侧力体系：框架－剪力墙（筒体）框架－核心筒筒中筒纯框架和剪力墙结构以及板柱－剪力墙结构均不是双

2、重抗侧力体系。当然，实际工程中可以考虑填充墙对结构初始刚度的功献，以及在遭遇地震初期填充墙破坏造成结构刚度变小，地震作用会减小，从概念上填充墙可视为框架结构第一道抗震防线。3.1.1框架－剪力墙（筒体）结构框架－水平荷载－剪力型变形通过刚性楼板协同工作弯剪型剪力墙－水平荷载－弯曲型变形框架－剪力墙在协同工作中的表现可以用刚度特征值λ来评价λ＝λ<1剪力墙刚度大于框架，呈现剪力墙结构特征λ>6剪力墙刚度远小于框架，呈现框架结构特征1<λ<6框剪结构注意：1、框剪结构中框架柱很少时，进行结构力学计算分析时应按剪力墙结构考虑。2、框架结构为控制侧移，在一个方向或双向布置少量

3、剪力墙或在抗震缝两侧设防撞墙，墙体很少时结构力学计算分析时应按框架考虑，如采用三维计算机软件建模，宜按框剪模型，这样算出的墙体内力才符合实际情况。双重抗侧力体系的内力调整：1.“高规”中规定：钢筋混凝土框架－剪力墙（筒体）结构，框架承担的层剪力至少为基底剪力的20％或框架计算出的最大层剪力的1.5倍（取二者中的较小值）。当框架实际剪力分配比例达不到该值时，应当按上述规定增大框架内力同时剪力墙层剪力不得减小。这一规定是保证中震和大震作用下结构的安全。2.当剪力墙承担的地震作用倾覆弯矩小于总倾覆弯矩的50％时，框架按纯框架确定抗震等级。3.短肢剪力墙较多的剪力墙结构，短肢

4、剪力墙应提高抗震等级，防止结构在中、大震时出现连锁倒塌现象。4.板柱－剪力墙中板柱形成弱框架，板柱至少应承担20％的基底地震剪力。3.1.2筒中筒与框架－核心筒结构1.筒中筒结构的受力特点双重抗侧力体系:周边密柱深梁框架形成框筒，承受50％以上倾覆力矩;中部实腹筒承担70％以上剪力。翼缘框架框筒共同抵抗水平荷载产生的弯矩，不需腹板框架要进行内力调整。深梁的作用：将角柱轴力传递至中柱，减小剪力滞后效应。2.框架－核心筒周边稀柱和普通框架梁无法形成框筒，在水平荷载作用下，边柱剪力滞后效应较严重。对平板楼盖，边柱轴力随柱距加大而减小，角柱轴力大于中柱。因此，框架-筒体结构的

5、翼缘框架通过深梁传递轴力作用可以忽略。框－筒平面形状可以随意，结构平面可以不设置角柱。框架－核心筒与筒中筒结构的比较下图中1~12分别对应图3-5中1~12轴的框架柱由图3-6可见，框架－核心筒翼缘框架的柱子不仅轴力小，柱数量又较少，翼缘框架承受的总轴力要比框筒小得多，轴力形成的倾覆力矩也小得多。结构主要是由(1)、(4)轴两片框架（腹板框架）和实腹筒协同工作抵抗侧力，角柱作为（1）、（4）轴两片框架的边柱而轴力较大。从（1）、（4）轴框架本身的抗侧刚度和抗弯、抗剪能力看，也比框筒的腹板框架小的多，因此，框架－核心筒结构抗侧刚度小得多。框架－核心筒中实腹筒为主要抗侧力

6、部分，而筒中筒中抵抗剪力以实腹筒为主，抵抗倾覆力矩则以外框筒为主。肋梁楼盖密柱深梁框筒抵抗倾覆弯矩的实质是各柱均有轴大轴力，两列柱之间距离形成力臂，由于力臂大形成的抵抗矩也大。平板楼盖改为肋梁楼盖可以减小框架－核心筒剪力滞后效应。3.1.1钢－混凝土混合框架－核心筒结构1.应按双重抗侧力体系设计。2.注意框架内力调整，合理的方法是按每层层剪力的比例调整各层剪力。地震区调整幅度宜随设防烈度的不同而改变。例如6、7度区0.2v，8度区0.25v。3、非抗震或6度设防区可以按非双重抗侧力体系设计，内筒承担100％剪力，外框架0.1～0.15v。4、限制在高设防烈度区的建造高

7、度。由于该体系未经实际地震检验，框架抗扭刚度，竖向构件差异变形差等问题不易解决。5、钢骨混凝土柱，钢管混凝土柱的使用有利于提高框架抗剪承载力和刚度。6、高度较高或设防烈度较高时，核心筒可采用钢骨混凝土提高延性。3.2框架－核心筒与板柱－筒体结构前者是双重抗侧力体系，后者不是。板柱－筒体结构设计要点：1.限制高度2.周边布置框架梁3.弱框架（板带与柱形成的框架）承担20％基底剪力，核心筒承担全部剪力4.如有中柱，中柱仅承担竖向荷载，但必须考虑p-Δ效应3.3框架－核心筒－伸臂结构的受力和变形性能超高层（一般B级高度）框架－核心筒结构为控制结构侧移在内筒