1、1第5章 高层建筑结构5.1 高层建筑结构体系及布置原则高层建筑结构体系及布置原则5.3 剪力墙结构分析剪力墙结构分析5.4 框架框架剪力墙结构分析剪力墙结构分析5.6 剪力墙截面设计剪力墙截面设计5.2 单榀剪力墙的受力性能单榀剪力墙的受力性能5.5 框架框架支撑结构分析简介支撑结构分析简介结构结构分析分析构件构件设计设计2高层建筑的定义高层建筑的定义10层及层及10层以上层以上，或房屋高或房屋高度超过度超过28米的住宅结构和房米的住宅结构和房屋高度大于屋高度大于24米的其他民用米的其他民用建筑结构建筑结构100mHm28 超高层超高层m100H 高层高层房屋高度房屋高度H：室外地面至房：室
2、外地面至房屋主要屋面的高度，不包括屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的电梯机房、水箱、突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度。构架等高度。3受力特点：受力特点：多层多层竖向荷载起主要作用竖向荷载起主要作用高层高层水平荷载起主要作用水平荷载起主要作用qMHW4H内力或位移)(HfWHN)(2122HfqHM)(844HfEIqH 高层建筑应具有足够的延性，具有抵抗地震高层建筑应具有足够的延性，具有抵抗地震作用和风荷载的足够的变形能力，不致倒塌。作用和风荷载的足够的变形能力，不致倒塌。5高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系结构体系5.1高层建筑结构体系及布置原则5.1.1 高层结构
3、体系框架框架剪力墙剪力墙一、高层结构的基本受力单元墙与柱的几何形状差异在于墙的截面高度比厚度大得多墙与柱的几何形状差异在于墙的截面高度比厚度大得多(h/t8)；以承受竖向荷载为主的墙称为承重墙，以承受水平荷载为主的墙以承受竖向荷载为主的墙称为承重墙，以承受水平荷载为主的墙称为剪力墙。称为剪力墙。竖向桁架竖向桁架落地剪力墙（一直延伸至基础）落地剪力墙（一直延伸至基础）框支剪力墙（底部支承在框架上）框支剪力墙（底部支承在框架上）剪力墙的种类剪力墙的种类剪力墙的截面形式：剪力墙的截面形式：7筒体筒体由若干片墙组成，平面呈环状。由若干片墙组成，平面呈环状。核心筒（实腹筒）核心筒（实腹筒）框筒（由密集立
4、柱和高跨比框筒（由密集立柱和高跨比很大的裙梁组成）很大的裙梁组成）桁架筒（由稀柱、浅梁和支桁架筒（由稀柱、浅梁和支撑斜杆组成）撑斜杆组成）8高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系结构体系高层结构竖向结构体系单一结构体系框架结构体系剪力墙结构体系筒体结构体系平面复合结构体系框架剪力墙结构体系框架筒体结构体系框架支撑结构体系竖向复合结构体系底部框架、上部剪力墙结构体系底部框架、上部筒体结构体系9高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系结构体系二、框架结构体系优点：布置灵活；缺点：侧向刚度较小。优点：布置灵活；缺点：侧向刚度较小。北京长富宫中心：北京长富宫中心：26
5、层，90.85m，三层以下型钢混凝土框架，三层以上钢框架，89年建成。400080008000800080008000400040005800400058006200高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系结构体系北京长城饭店北京长城饭店:22层，地下一层，高83.85m，83年建成，是中国国内最高的混凝土框架结构，也是大陆第一个玻璃幕墙建筑。11高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系结构体系巨型框架结构巨型框架结构为提高侧向刚度，将柱做成箱形截面（小筒体）或格构柱；每为提高侧向刚度，将柱做成箱形截面（小筒体）或格构柱；每隔若干层设置巨型梁或桁架，形成主框架；
6、其余层设置次框架。隔若干层设置巨型梁或桁架，形成主框架；其余层设置次框架。主框架次框架格构柱桁架次框架柱12三、剪力墙结构体系优点：侧向刚度大优点：侧向刚度大缺点：布置受限制缺点：布置受限制360040008000800066003000360030006600800080004000360070000785078502300广州白云宾馆：广州白云宾馆：33层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首栋百米高层。13北京国际饭店：北京国际饭店：1987年建成，27层，底层层高5m，标准值层层高2.9m，总高度104m，剪力墙厚度为200600mm。14高层结构5.1 体系与布置体系与
7、布置5.1.1 结构体系结构体系四、框架剪力墙结构体系94000=36000750075002000北京民族饭店：北京民族饭店：59年建成，12层框架剪力墙结构。发挥框架结构布置灵活、剪力墙结构侧向刚度大的优点。发挥框架结构布置灵活、剪力墙结构侧向刚度大的优点。15五、框架支撑结构体系在部分框架柱之间设置竖向支撑，增加侧向刚度。在部分框架柱之间设置竖向支撑，增加侧向刚度。六、筒体结构体系框筒框筒结构、结构、筒中筒筒中筒结构、成结构、成束筒束筒结构、核心结构、核心筒筒结构。结构。框筒框筒结构结构中间设一些仅承受竖向荷载的柱，水平荷载全部由外侧的框筒承担16筒中筒结构筒中筒结构由外侧的框筒和内部的
8、核心筒组成。由外侧的框筒和内部的核心筒组成。5.13.437.04.04.04.04.04.03.45.122.835.15.33.33.35.33.93.93.93.93.916.8广东国际大厦：广东国际大厦：1990年建成，63层，总高200.18米。外筒平面尺寸35.1m37m，由24根中柱和4根异形角柱组成；内筒为16.8m22.8m的矩形平面，壁厚300700mm。17成束筒结构成束筒结构由若干个框筒并列而成。由若干个框筒并列而成。150层5166层6790层91层以上美国西尔斯大厦：110层，443米，束筒钢结构，1974年建成。安装了102部高速电梯。22850228502285
9、0228502285022850H形钢柱18七、框架核心筒结构体系南京金陵饭店：37层，108米，框架-筒体结构，1983年建成。发挥框架结构布置灵活、筒体结构侧向刚度大的优点。发挥框架结构布置灵活、筒体结构侧向刚度大的优点。19八、核心筒结构体系所有荷载通过核心筒伸出的大梁或桁架，传递给核心筒。所有荷载通过核心筒伸出的大梁或桁架，传递给核心筒。205.1.2 高层结构的规则性一、平面规则性建筑的平面长度、局部突出部分尺寸不宜超过下表限值建筑的平面长度、局部突出部分尺寸不宜超过下表限值（混凝土结构）；（混凝土结构）；下列情况属平面不规则：下列情况属平面不规则：设防烈度设防烈度L/Bl/Bmax
10、l/b6、7度度6.00.352.08、9度度5.00.301.5L、l 的限值的限值不规则类型不规则类型定定 义义凹凸不规则凹凸不规则结构平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的结构平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%楼板局部不连楼板局部不连续续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼，或开洞面积大于该层楼面面积的面面积的30%，或较大的楼层错层，或较大的楼层错层215.1.2 高层结构的规则性二、竖向规则性下列情况属竖向不规则：下列情况属竖向不规则：不规
11、则类型不规则类型定定 义义侧向刚度不规则侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层或出屋；除顶层或出屋面的小建筑外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一面的小建筑外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的层的25%竖向抗侧力构件竖向抗侧力构件不连续不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递水平转换构件（梁、桁架等）向下传递楼层承载力突变楼层承载力突变楼层抗侧力结构的层间受剪承载力小
12、于相邻上一楼层楼层抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的的80%22高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系5.1.2 规则性一、平面布置5.1.3 布置原则布置原则5.1.3 高层结构布置原则平面宜简单、规则、对称；选择风荷载效应较小的平面形状；尽平面宜简单、规则、对称；选择风荷载效应较小的平面形状；尽量不使用平面不规则结构，不应采用严重不规则的平面布置；各层量不使用平面不规则结构，不应采用严重不规则的平面布置；各层的抗侧刚度中心应基本与水平荷载合力中心重合，减少扭转效应。的抗侧刚度中心应基本与水平荷载合力中心重合，减少扭转效应。保证楼盖具有足够的刚度。保证楼盖具有足够
13、的刚度。框架结构体系应采用双向刚接方案，梁、柱中心线宜重合；在框架结构体系应采用双向刚接方案，梁、柱中心线宜重合；在抗震设防区，应尽量使两个方向的抗侧刚度大致相同抗震设防区，应尽量使两个方向的抗侧刚度大致相同 23框架框架核心筒结构体系中的核心筒宽度不宜小于筒体总高度的核心筒结构体系中的核心筒宽度不宜小于筒体总高度的1/12；剪力墙结构体系中的剪力墙应双向或多向布置，并对直拉通；独剪力墙结构体系中的剪力墙应双向或多向布置，并对直拉通；独立墙段的总高度与宽度之比不应小于立墙段的总高度与宽度之比不应小于2。二、竖向布置规则、均匀，避免过大的外挑和内收；规则、均匀，避免过大的外挑和内收；侧向刚度宜下
14、大上小，沿高度逐渐变化，没有突变；各层的抗侧向刚度宜下大上小，沿高度逐渐变化，没有突变；各层的抗侧刚度中心应接近在同一竖直线上；侧刚度中心应接近在同一竖直线上；尽量不使用竖向不规则结构，不应采用竖向严重不规则结构；尽量不使用竖向不规则结构，不应采用竖向严重不规则结构；建筑的总高度不宜超过附表建筑的总高度不宜超过附表E.的限值。的限值。25三、变形缝设置高层结构5.1 体系与布置体系与布置5.1.1 结构体系5.1.2 规则性5.1.3 布置原则布置原则房屋长度超过限值而无其它措施时，应设置伸缩缝；房屋长度超过限值而无其它措施时，应设置伸缩缝；26三、变形缝设置5.1 体系与布置体系与布置5.1
15、.1 结构体系5.1.2 规则性5.1.3 布置原则布置原则在下列情况下，一般应考虑设置沉降缝：在下列情况下，一般应考虑设置沉降缝：在建筑高度差异或荷载差异较大处；在建筑高度差异或荷载差异较大处；地基土的压缩性有显著差异处；地基土的压缩性有显著差异处；上部结构类型和结构体系不同，其相邻交接处；上部结构类型和结构体系不同，其相邻交接处；基底标高相差过大，基础类型或基础处理不一致处。基底标高相差过大，基础类型或基础处理不一致处。采用措施后，主楼与裙房之间可以不设沉降缝。采用措施后，主楼与裙房之间可以不设沉降缝。27当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之当建筑物平面形状复杂而又无法
16、调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时应设置防震缝成为较规则的结构时应设置防震缝；防震缝沿房屋全高设置，地下室和基础可不设防震缝；防震缝的防震缝沿房屋全高设置，地下室和基础可不设防震缝；防震缝的宽度应满足附表宽度应满足附表A.2的要求的要求；抗震设防区的伸缩缝和沉降缝宽度均应满足防震缝的宽度要求。抗震设防区的伸缩缝和沉降缝宽度均应满足防震缝的宽度要求。29303132325.1.4 剪力墙厚度要求非抗震，混凝土剪力墙的厚度不应小于非抗震，混凝土剪力墙的厚度不应小于140mm；剪力墙结构，墙的厚度尚不宜小于楼层高度或无支承长度的剪力墙结构，墙的厚度尚不宜小于楼层高度或无支承长度的1/25
17、；框架框架剪力墙结构，墙的厚度尚不宜小于楼层高度或无支承剪力墙结构，墙的厚度尚不宜小于楼层高度或无支承长度的长度的1/20；当采用预制楼板，剪力墙厚度尚应满足楼板的搁置长度要求当采用预制楼板，剪力墙厚度尚应满足楼板的搁置长度要求。335.2单榀剪力墙的受力性能5.2.1 无洞口剪力墙的受力性能BHxzq(a)计算简图侧移由两部分组成：侧移由两部分组成：弯曲变形引起的侧移弯曲变形引起的侧移和剪切变形引起的侧和剪切变形引起的侧移。移。从墙底向上，侧移从墙底向上，侧移的的增量增量越来越大。这越来越大。这类侧移曲线称为类侧移曲线称为“弯弯曲型曲型”从墙底向上，侧移从墙底向上，侧移的的增量增量越来越小。
18、这越来越小。这类侧移曲线称为类侧移曲线称为“剪剪切型切型”。qH4/(8EI)11ujuj+1(b)um(c)uvuj+1qH2/(2GA)11uj34总侧移曲线：总侧移曲线：对于一般杆件，对于一般杆件，H/B在在10左左右，剪切变形在总侧移所占右，剪切变形在总侧移所占比例非常小；比例非常小；H/B为时，为时，这一比例这一比例5；H/B为时，为时，这一比例接近这一比例接近50。35FFFFFFaHhB(a)计算简图h5.2.2 有洞口剪力墙的受力性能墙肢连梁(b)外弯矩MP分布Fh3Fh6Fh10Fh15Fh21FhaNMMMjjjP121)(外力矩由两部分来抵抗：外力矩由两部分来抵抗：墙肢单
19、独承担的弯矩墙肢单独承担的弯矩Mj1、Mj2墙肢轴力合成的力矩墙肢轴力合成的力矩Nj1a内力内力局部局部弯矩弯矩整体整体弯矩弯矩(c)截面内力Nj1Nj2Vj2Vj1Mj1Mj2aFFF36aNMMMjjjP121)(c)截面内力Nj1Nj2VbkVj2Vj1Mj1Mj2aFFFnjkbkjjVNN21连梁剪力越大，墙肢轴力越大；由墙肢轴力连梁剪力越大，墙肢轴力越大；由墙肢轴力合成的整体弯矩越大，而墙肢局部弯矩越小合成的整体弯矩越大，而墙肢局部弯矩越小。(d)墙肢正应力墙肢截面的正应力相应地可以分成两部分：轴墙肢截面的正应力相应地可以分成两部分：轴力引起的均匀应力和弯矩引起的线性分布应力力引起
20、的均匀应力和弯矩引起的线性分布应力(e)墙肢弯矩分布墙肢剪力在层高范围内不变，因而墙墙肢剪力在层高范围内不变，因而墙肢弯矩在层高范围内线性变化；由于连肢弯矩在层高范围内线性变化；由于连梁梁端存在弯矩，墙肢弯矩在连梁位置梁梁端存在弯矩，墙肢弯矩在连梁位置处有突变，呈锯齿状。处有突变，呈锯齿状。突变程度取决于连梁剪力大小。突变程度取决于连梁剪力大小。37(d)墙肢弯矩分布FFFFFF(b)计算简图FFFFFFxnxjx1(c)基本结构(a)连梁刚度很小的墙 如连梁的刚度很小，以至连梁对墙肢的转动约束可以忽略不计，如连梁的刚度很小，以至连梁对墙肢的转动约束可以忽略不计，则连梁可以简化为两端铰接的则连
21、梁可以简化为两端铰接的连杆连杆；剪力墙受力如同两个独立的竖；剪力墙受力如同两个独立的竖向悬臂构件，可用材料力学方法计算。向悬臂构件，可用材料力学方法计算。385.2.3 剪力墙分类判别及分析模型的选择高层结构5.1 体系与布置5.2.1 无洞剪力墙5.2 剪力墙性能剪力墙性能5.2.2 有洞剪力墙5.2.3分类与分类与 模型选择模型选择一、剪力墙类别(a)独立墙肢洞口较宽较高时，连梁洞口较宽较高时，连梁线刚度很小或各墙肢间线刚度很小或各墙肢间仅采用楼板连接时，连仅采用楼板连接时，连梁对墙肢的转动约束作梁对墙肢的转动约束作用可以忽略；剪力墙的用可以忽略；剪力墙的受力性能如同各个受力性能如同各个墙
22、肢墙肢单独受力单独受力。395.2.3 剪力墙分类判别及分析模型的选择一、剪力墙类别(c)整体小开口剪力墙(a)独立墙肢洞口尺寸很小，剪力洞口尺寸很小，剪力墙的受力性能墙的受力性能基本基本相相当于一个当于一个整体的竖向整体的竖向悬臂构件悬臂构件，墙肢截面，墙肢截面正应力正应力基本基本呈线性分呈线性分布，称为布，称为整体小开口整体小开口剪力墙剪力墙。高层结构5.1 体系与布置5.2.1 无洞剪力墙5.2 剪力墙性能剪力墙性能5.2.2 有洞剪力墙5.2.3分类与分类与 模型选择模型选择405.2.3 剪力墙分类判别及分析模型的选择一、剪力墙类别(c)整体小开口剪力墙(a)独立墙肢(b)整截面剪力
23、墙如果墙肢弯矩可以完如果墙肢弯矩可以完全忽略，墙肢截面正全忽略，墙肢截面正应力应力完全完全呈线性分布，呈线性分布，称为称为整截面剪力墙整截面剪力墙。高层结构5.1 体系与布置5.2.1 无洞剪力墙5.2 剪力墙性能剪力墙性能5.2.2 有洞剪力墙5.2.3分类与分类与 模型选择模型选择41(c)整体小开口剪力墙(d)联肢剪力墙 (e)壁式框架(a)独立墙肢(b)整截面剪力墙如果洞口尺寸很大、而墙肢截面高如果洞口尺寸很大、而墙肢截面高度很小，大部分楼层将出现反弯点，度很小，大部分楼层将出现反弯点，剪力墙受力性能如同框架；但连梁剪力墙受力性能如同框架；但连梁和墙肢的截面尺寸远大于一般框架和墙肢的截
24、面尺寸远大于一般框架梁、柱，称为梁、柱，称为壁式框架壁式框架。其余情况的剪力其余情况的剪力墙称为联肢剪力墙称为联肢剪力墙；当仅有两个墙；当仅有两个墙肢时又称为双墙肢时又称为双肢剪力墙。肢剪力墙。42壁式框架墙肢弯矩和变形图壁式框架墙肢弯矩和变形图435.3剪力墙结构分析5.3.1 单榀剪力墙受到的水平荷载一、空间问题的简化bf=b01bf=b02S01S02S03bfbfhfb(1)楼盖在其平面内的刚度为无限大；楼盖在其平面内的刚度为无限大；(2)各榀剪力墙主要在其平面内发挥作用。各榀剪力墙主要在其平面内发挥作用。基本假定：基本假定：根据假定根据假定(1)，任一楼面标高处，各榀剪力墙的侧向水平
25、位移可由，任一楼面标高处，各榀剪力墙的侧向水平位移可由楼盖的刚体运动条件楼盖的刚体运动条件唯一唯一确定；确定；根据假定根据假定(2)，对于正交的剪力墙结构，在横向水平分力作用下，对于正交的剪力墙结构，在横向水平分力作用下，可只考虑横向剪力墙的作用；在纵向水平分力作用下，可只考虑纵可只考虑横向剪力墙的作用；在纵向水平分力作用下，可只考虑纵向剪力墙的作用。向剪力墙的作用。44二、水平荷载在各榀剪力墙之间的分配 一般情况下，楼盖在侧向水平荷载作用下将发生自身平面内的移一般情况下，楼盖在侧向水平荷载作用下将发生自身平面内的移动和转动。但如果水平力通过某一中心点，则楼盖仅发生移动而无动和转动。但如果水平
26、力通过某一中心点，则楼盖仅发生移动而无转动，这一中心位置称为转动，这一中心位置称为抗侧刚度中心（抗侧刚度中心（C点点）。高层结构5.1 体系与布置5.3.1 荷载分配荷载分配5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析剪力墙分析xyocDxjDyirxiryj45一、整体小开口剪力墙的材料力学方法1111高层结构5.1 体系与布置5.3.1 荷载分配5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析剪力墙分析5.3.2 内力侧移计算内力侧移计算5.3.2 单榀剪力墙内力和侧移计算方法截面的应力分布截面的应力分布4611整体弯曲应力整体弯曲应力局部弯曲应力局部弯曲应力实际应力分布实际应力分布高层结构5.1 体系与布置
27、5.3.1 荷载分配5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析剪力墙分析5.3.2 内力侧移计算内力侧移计算整体弯曲墙肢均匀应力整体弯曲墙肢均匀应力整体弯曲墙肢弯曲应力整体弯曲墙肢弯曲应力构成墙肢轴力构成墙肢弯矩47刚域的影响用刚度无刚域的影响用刚度无限大的刚臂反映。限大的刚臂反映。二、壁式框架高层结构5.1 体系与布置5.3.1 荷载分配5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析剪力墙分析5.3.2 内力侧移计算内力侧移计算与普通框架相比，壁式框架的截面尺寸较大，剪切变形的影响与普通框架相比，壁式框架的截面尺寸较大，剪切变形的影响不应忽略；节点部位存在刚性区域。不应忽略；节点部位存在刚性区域。485.4
28、.1 框架剪力墙结构的简化分析模型一、基本假定5.4 框架剪力墙结构分析纵向连梁纵向连梁横向连梁横向连梁横向连梁楼盖结构在其平面内的刚度为无限大，平面外刚度可忽略不计；楼盖结构在其平面内的刚度为无限大，平面外刚度可忽略不计；水平荷载的合力通过结构的抗侧刚度中心；水平荷载的合力通过结构的抗侧刚度中心；框架与剪力墙的刚度特征值沿结构高度为常量。框架与剪力墙的刚度特征值沿结构高度为常量。49二、平面计算模型p综合剪力墙综合框架连梁框架框架剪力墙结构刚接体系剪力墙结构刚接体系 由于水平荷载通过结构的抗侧刚度中心，楼盖仅发生沿荷载作用由于水平荷载通过结构的抗侧刚度中心，楼盖仅发生沿荷载作用方向的平移，荷
29、载方向每榀框架和每榀剪力墙在楼盖处具有相同的方向的平移，荷载方向每榀框架和每榀剪力墙在楼盖处具有相同的侧移，所承担的剪力与其抗侧刚度成正比，而与框架和剪力墙所处侧移，所承担的剪力与其抗侧刚度成正比，而与框架和剪力墙所处的平面位置无关。的平面位置无关。于是可把所有框架等效成综合框架，把所有剪力墙等效成综合剪于是可把所有框架等效成综合框架，把所有剪力墙等效成综合剪力墙；并将综合框架和综合剪力墙放在同一平面内分析。力墙；并将综合框架和综合剪力墙放在同一平面内分析。p综合剪力墙综合框架连杆框架框架剪力墙结构铰接体系剪力墙结构铰接体系50高层结构5.1 体系与布置5.4.1 分析模型分析模型5.2 剪力
30、墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析框架剪力墙分析三、刚度特征的计算三、刚度特征的计算综合剪力墙的抗弯刚度等于各榀剪力墙等效抗弯刚度之和：综合剪力墙的抗弯刚度等于各榀剪力墙等效抗弯刚度之和：WeqiiEIEI51高层结构5.1 体系与布置5.4.1 分析模型5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析框架剪力墙分析计算模型计算模型综合剪力墙计算简图综合剪力墙计算简图ppfppfmb综合框架计算简图综合框架计算简图将综合连梁沿高度连续化，其作用分别用轴向分布力将综合连梁沿高度连续化，其作用分别用轴向分布力pf和约束弯矩和约束弯矩mb代替。代替。525.4.2 框架剪力墙结
31、构的协同工作性能一、结构的侧移特性高层结构5.1 体系与布置5.4.1 分析模型5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析框架剪力墙分析5.4.2协同工作性能协同工作性能框架：自底向上层框架：自底向上层间位移越来越小；间位移越来越小；剪力墙：自底向上剪力墙：自底向上层间位移越来越大；层间位移越来越大；框框-剪：自底向上剪：自底向上层间位移先越来越层间位移先越来越大、后越来越小大、后越来越小53框架：侧移曲线呈框架：侧移曲线呈“剪切型剪切型”剪力墙：侧移曲线呈剪力墙：侧移曲线呈“弯曲型弯曲型”框框-剪：侧移曲线呈剪：侧移曲线呈“弯剪型弯剪型”，下部呈，下部呈“弯曲型弯曲型”、上部
32、呈、上部呈“剪切型剪切型”54高层结构5.1 体系与布置5.4.1 分析模型5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析框架剪力墙分析5.4.2协同工作性能协同工作性能wpfp二、荷载分配p沿结构高度，综合剪力墙与综合框架并沿结构高度，综合剪力墙与综合框架并不按固定的比例分配外荷载不按固定的比例分配外荷载p在结构上部，在结构上部，pw、pf 与与p的方向相同；的方向相同；在结构下部，在结构下部，pw与与 pf 的方向相反，的方向相反，pw大大于于p；在结构顶面，综合剪力墙与综合框架之在结构顶面，综合剪力墙与综合框架之间存在大小相等、方向相反的集中力间存在大小相等、方向相反的集中力
33、（因而顶层连梁必须加强）（因而顶层连梁必须加强）555.5.1 支撑的种类5.5 框架支撑结构分析简介一、中心支撑十字交叉杆单斜杆K形斜杆人字形斜杆V形斜杆具有较大的侧向刚度；但反复荷载作用下对结构产生较大的冲击力56高层结构5.1 体系与布置5.5.1 支撑种类支撑种类5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析5.5 框架支撑分析框架支撑分析二、偏心支撑(a)单斜杆式(b)V字形(c)门架式(d)人字形eeee利用耗能段的塑性变形耗能以保证支撑斜杆不屈服或屈服在后57高层结构5.1 体系与布置5.5.1 支撑种类5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析5.5
34、 框架支撑分析框架支撑分析5.5.2 桁架受力性能桁架受力性能5.5.2 单榀竖向桁架的受力性能一、内力分布特性B=h1111hhhhH0136-6-10-1-3-1-2-3-441010(a)杆件内力(b)剪力分布(c)弯矩分布12341h3h6h10h2222423横杆（横梁）起传递水平力作横杆（横梁）起传递水平力作用，其值与支撑类型有关，对于用，其值与支撑类型有关，对于单斜杆与楼层剪力成正比单斜杆与楼层剪力成正比斜杆：承受水平剪力，其值与斜杆：承受水平剪力，其值与楼层剪力成正比；起着使弦杆协楼层剪力成正比；起着使弦杆协同工作的作用同工作的作用弦杆承担力矩，其值与楼层倾弦杆承担力矩，其值与
35、楼层倾覆力矩成正比覆力矩成正比58二、侧移曲线特性B=hhhhhHdyEANNuPN1Hq高层结构5.1 体系与布置5.5.1 支撑种类5.2 剪力墙性能5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析5.5 框架支撑分析框架支撑分析5.5.2 桁架受力性能桁架受力性能由弦杆轴向变形引起的侧由弦杆轴向变形引起的侧移呈弯曲型；由腹杆轴向移呈弯曲型；由腹杆轴向变形引起的侧移呈剪切型。变形引起的侧移呈剪切型。59假定B=h，则H/B=层数n；取Ac=Ah=Ad。当层数达到时，弦杆轴向变形在支撑桁架的侧移中占到当层数达到时，弦杆轴向变形在支撑桁架的侧移中占到90；侧移曲线呈弯曲型。侧移曲线呈弯曲型。60 墙肢
36、按偏心受力构件进行正截面和斜截面计算；由于楼盖的作用，墙肢按偏心受力构件进行正截面和斜截面计算；由于楼盖的作用，连梁内的轴力可忽略不计，按受弯构件设计。连梁内的轴力可忽略不计，按受弯构件设计。剪力墙在竖向荷载和水平荷载作用下，墙肢和连梁内将产生轴剪力墙在竖向荷载和水平荷载作用下，墙肢和连梁内将产生轴力、弯矩和剪力。力、弯矩和剪力。墙肢墙肢连梁连梁正截面承载力计算正截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面承载力计算正截面承载力计算正截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面承载力计算设计内容设计内容内力组合包括地震作用时，承载力除以抗震承载力调整系数。内力组合包括地震作用时，承载力除以抗震承载力调整系数。
37、5.6 剪力墙截面设计615.6.1 钢筋混凝土剪力墙设计一、墙肢正截面承载力计算 与一般偏心受力构件不同，与一般偏心受力构件不同，墙肢内除了端部集中配筋外，墙肢内除了端部集中配筋外，一般还有分布钢筋。一般还有分布钢筋。大偏心受压大偏心受压小偏心受压小偏心受压大偏心受拉大偏心受拉高层结构5.7.1 混凝土剪力墙混凝土剪力墙5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析5.5 框架支撑分析5.6剪力墙截面设计剪力墙截面设计偏心受压偏心受压sAsAswAwhwbshAsasahw0hswasas626364斜截面破坏形态斜截面破坏形态斜拉破坏（通过最小配筋率来避免）斜拉破坏（通过最小配筋率来避免）斜压破
38、坏（通过限制剪压比来避免）斜压破坏（通过限制剪压比来避免）剪压破坏（建立计算公式）剪压破坏（建立计算公式）二、墙肢斜截面承载力计算试验表明试验表明反复荷载下斜截面承载力比单调加载低反复荷载下斜截面承载力比单调加载低151520%20%。高层结构5.7.1 混凝土剪力墙混凝土剪力墙5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析5.5 框架支撑分析5.6 筒体结构分析5.7 剪力墙截面设计剪力墙截面设计 规范将静力受剪承载力计算公式乘以规范将静力受剪承载力计算公式乘以0.80.8作为抗震设计时的作为抗震设计时的受剪受剪承载力计算公式。承载力计算公式。65三、边缘构件三、边缘构件66高层结构5.7.1 混
39、凝土剪力墙混凝土剪力墙5.3 剪力墙分析5.4 框架剪力墙分析5.5 框架支撑分析5.6 筒体结构分析5.7 剪力墙截面设计剪力墙截面设计构造边缘构件要求构造边缘构件要求(a)端柱bw、400bW附加箍筋hcbc墙肢水平分布筋(b)暗柱附加箍筋300bw300300(c)翼墙附加箍筋300300附加箍筋(d)转角墙提问与解答环节Questions And Answers谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
