高层建筑混凝土结构设计-框架剪力墙

《高层建筑混凝土结构设计-框架剪力墙》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高层建筑混凝土结构设计第4章框架─剪力墙结构设计1在框架-剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。设计时应在两个主轴方向都布置剪力墙，形成双向抗侧力体系。否则，将会造成两个主轴方向的抗侧刚度相差悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一向不协调，也容易造成结构整体扭转。在框架-剪力墙结构中,梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架梁、柱中心线之间有偏离时，应符合第5章的有关规定。框架-剪力墙结构中框架的布置要求同第5章框架结构的有关规定。框架-剪力墙结构中剪力墙的布置原则：均匀、对称、分散、周边及在薄弱环节处设

2、置剪力墙。7.1框架-剪力墙结构布置2（1）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；（2）平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；（3）纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等形式（见下图）；框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：（4）单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40％；（5）剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；（6）楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；（7）抗震设计时，剪力墙

3、的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。3剪力墙的最大间距宜满足下表的要求：7.2构件截面尺寸估算一、二级的底部加强区≥1/16层高，且≥200mm其他≥1/20层高且≥160mm1.剪力墙的厚度主要应满足剪力墙承载力及平面外稳定的要求（剪力墙厚度对变形的影响较小）。剪力墙的厚度是否满足承载力的要求，只能根据最终的设计计算结果检验。为防止剪力墙平面外失稳，带边框剪力墙的最小厚度应满足4框架-剪力墙结构，当框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩50%时，其框架部分的抗震等级应按纯框架结构采用，轴压比限值应按纯框架结构的规定采用。

4、2.梁、柱截面及混凝土强度等级框架-剪力墙结构中框架梁的截面估算方法与框架结构完全相同；框架柱截面的估算方法亦与框架结构相同，仅轴压比限值不同，轴压比限值见下表：框架、剪力墙混凝土强度等级等要求，分别同第5章、第6章相应的要求。轴压比限值57.3框架-剪力墙结构的内力及位移计算一、竖向荷载作用下的内力计算框架的内力计算同第5章剪力墙的内力计算同第6章二、水平荷载作用下的内力及位移计算—协同工作法1.基本假定1）将所有框架合并为总框架，所有剪力墙合并为总剪力墙。总框架、总剪力墙的刚度分别为各单个结构刚度之和，且沿竖向均匀分布（当刚度沿

5、竖向有变化时，取其加权平均值）。2）在同一楼层上，总框架和总剪力墙的水平位移相同。（条件是合力中心与刚度中心重合，否则，应考虑扭转。）3）将连梁简化为沿高度均匀分布的连续弹性薄片，反弯点在跨中。62.计算简图73.内力及位移计算说明：因为弯矩正向定义与材料力学不同，所以公式中的正负号与材料力学中的相反。根据M、V、p的微分关系对总剪力墙则有：8式中：刚度特征值反映总框架与总剪力墙的刚度比。将不同的水平荷载（均布、倒三角、顶部集中力）代入上式，并求解微分方程，可得出位移曲线方程如下：为了将pf用变形曲线函数y(x)表达,应先给出总框架

6、的剪切刚度Cf，即总框架产生单位转角所需之力。9均布荷载作用：为了将上式制成图表以方便使用，需将以上各式化成无量纲形式，根据上式制成的图，即教材中的图7.11~图7.13。10111213倒三角形荷载或顶部集中荷载作用下，公式推导过程同上，此处从略。4.计算步骤（1）计算总剪力墙、总框架刚度（2）由λ及楼层相对标高ξ（=x/H），并根据水平荷载形式查位移及内力系数，然后分别乘以，即可得到总剪力墙的位移及内力。（3）根据各片剪力墙的等效刚度，将总剪力墙的内力分配给各片剪力墙；总框架的剪力可由下式确定每根框架柱的剪力为，其余计算同D值法

7、。14已知：如图所示框架―剪力墙结构，承受均布荷载q=150kN/m，刚度特征值λ=2.5，求底层、5层、8层、10层处总剪力墙的Mw及Vw和总框架的Vf，并给出内力(Mw、Vw、Vf)的分布图。15层号标高10850302415010.80.500-0.056-0.01250.530-3780-84435775-0.232-0.0550.2031-1044-2489144500104411481336016175.框架―剪力墙刚结体系前面给出的计算方法中，总框架与总剪力墙之间没有连梁，二者之间是用楼板相连的，无约束弯矩，我们称这种

8、体系为框架―剪力墙铰接体系。下图所示框架―剪力墙中，有连梁直接与剪力墙相连，连梁将对剪力墙产生约束弯矩，我们称这种情况为框架―剪力墙刚结体系。结构平面图刚结体系计算简图18结构平面图刚结体系铰接体系192021刚结体系的计算方法与铰接