2 抗侧力结构与布置Ⅰ

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1、第2章抗侧力结构与布置PPT:soilfoundation@163.com(password:foundation)周葆春工学博士Email：zhoubcxynu@163.com1高层建筑最突出的外部作用是水平荷载，故其结构体系常称为抗侧力结构体系(lateralloadresistingsystem)。基本的钢筋混凝土抗侧力结构单元有框架、剪力墙、筒体等，由它们可以组成各种结构体系。在高层建筑结构设计中，正确地选用结构体系和合理地进行结构布置是非常重要的。本章介绍高层建筑混凝土结构体系和结构布置方面的内容。22.1框架结构2.2剪力墙结构

2、2.3框架-剪力墙结构2.4板柱-剪力墙结构2.5框架-支撑结构2.6筒体结构2.7框架-核心筒结构2.8巨型结构2.9抗侧力结构体系的适用高度及高宽比2.10建筑体形和结构总体布置2.11变形缝的设置2.12基础形式32.1框架结构（framestructure）1.定义由梁、柱组成的结构单元称为框架,全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结构体系称为框架结构。纵向连系梁横向主梁柱4由于普通框架的柱截面一般大于墙厚，室内出现棱角，影响房间的使用功能及观瞻，因此，出现了由Ｌ形、Ｔ形、Ｚ形或十字形截面柱构成的异形柱框架(framewithspec

3、ial-sectioncolumn)结构。异形柱框架结构平面示例5框架结构平面及剖面示意图2.分类按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方案。63.受力变形特点框架结构的侧移一般由两部分组成：1）水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形U；s（与悬臂柱剪切变形的曲线形状相似，称为剪切型变形曲线）2）由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩）形成框架结构的整体

4、弯曲变形U；b（与悬臂柱弯曲变形的曲线形状相似，称为弯曲型变形曲线）3）当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。框架结构属于柔性结构，侧移主要表现为整体剪切变形。78剪切型变形与弯曲型变形框架结构的侧移94.优缺点1）优点建筑平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商场、餐厅等），也可按需要隔成小房间；建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。2）缺点侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷载作用下的侧移也较大，

5、而且引起的倾覆作用也较大。因此，设计时应控制房屋的高度和高宽比。（以15~20层以下为宜）102.2剪力墙结构(shearwallstructure)1.定义由钢筋混凝土墙承受竖向荷载和抵抗侧向力的结构。剪力墙结构平面图11建筑物高度较大时，如仍用框架结构，则将造成过大的柱截面尺寸，且影响房屋的使用功能。用钢筋混凝土墙代替框架，能有效地控制房屋的侧移。由于这种钢筋混凝土墙有时主要用于承受水平荷载，使墙体受剪和受弯，故称为剪力墙。如整幢房屋的竖向承重结构全剪力墙的受力状态部由剪力墙组成，则称为剪力墙结构。1213剪力墙结构房屋平面布置示意图2

6、.受力变形特点在竖向荷载作用下，剪力墙是受压的薄壁柱；在水平荷载作用下，剪力墙则是下端固定、上端自由的悬臂柱。1）剪力墙结构属于刚性结构，侧向变形呈弯曲型。2）剪力墙结构水平承载力和侧向刚度均很大，侧向变形较小。3.优缺点1）优点剪力墙结构水平承载力和侧向刚度均很大，侧向变形较小；房间墙面及天花板平整，层高较小，特别适用于住宅、宾馆等建筑。（结构高度：几十米~100多米）2）缺点结构自重较大；建筑平面布置局限性大，较难获得大的建筑空间（一般剪力墙间距3-8m）。144.框支剪力墙结构(shearwallsupportedoncolumns)

7、1）框支剪力墙结构将剪力墙结构房屋的底层或底部几层做成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑结构。2）破坏特点：带转换层高层建筑结构在其转换层上、下层间侧向刚度发生突变，形成柔性底层或底部，在地震作用下易遭破坏甚至倒塌。3）布置原则：在底部大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪力墙布置在两端或中部，并将纵、横向墙围成筒体；另外，还应采取增大墙体厚度、提高混凝土强度等措施加大落地墙体的侧向刚度，使上、下部侧向刚度差别尽量小。15框支剪力墙结构165.短肢剪力墙（short-piershearwall）结构短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5－8

8、的剪力墙；高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构；短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。一般是在电