1、1.框架剪力墙结构的一般描述和特点综述 2.框架剪力墙结构协同工作原理 3.双重抗侧力体系多道抗震防线 4.框架剪力墙(筒体)结构中柱网布置 5.框架剪力墙结构中剪力墙的布置 6.2.4 板柱剪力墙结构和框架墙板结构 7.2.5 框架支撑结构钢结构 2.3. 框架剪力墙体系 框架剪力墙结构框架剪力墙结构 2.3. 框架剪力墙体系 定义定义:框架和剪力墙组合形成的结构体系。 构成构成:以框架为主,适当配置剪力墙板。 特点特点:比框架刚度大、比剪力墙布置灵活 受力受力:框架主要承受竖向荷载,剪力墙主 要承受水平荷载(剪力墙的水平刚度大,同 样变形时受力就大能者多劳)。 抗侧刚度抗侧刚度:框-剪结构
2、属于中等刚性结构。 变形变形:介于框架和剪力墙之间 上海明天广场:上海明天广场: 60层,层,238m, 最高的框架最高的框架 剪力墙结构,剪力墙结构, 98年建成。年建成。 框架剪力墙结构协同工作原理 上部框架帮剪力墙 下部剪力墙帮框架 结构沿着高度受力和变形都趋于均匀 框架-剪力墙协同工作 位移相同 思考题2:为什么出现薄弱层以后,不能象框 架-剪力墙结构那样,实现协同工作,构成两道 抗震防线? 双重抗侧力体系两道防线 框剪结构中:多肢剪力墙为第一道防线, 框架为第二道防线。 小震时:结构弹性,剪力墙主要受力。 中、大震时:剪力墙间的连梁先屈服,剪 力墙整体刚度降低。框架开始承受更大的 地
3、震作用发挥第二道防线的作用。 连梁形成塑性铰后,起到耗能的作用。 框架剪力墙(筒体)中柱网布置-1 框剪结构中框架和剪力墙的布置要各 自满足框架布置和剪力墙布置的要求。 框-剪体系中剪力墙的布置原则(P.17) 双向布置双向布置:剪力墙平面外刚度很小 对称布置对称布置:尽量保证刚心和质心重合 用用T/I/L型型:增加整体刚度(带边框) 贯通全高贯通全高:刚度突变会导致的薄弱层 与剪力墙的要求相同 靠外布置靠外布置:增加抗扭能力(过长的框架不宜) 限制间距限制间距:限制平行墙的间距,减少因楼板 水平变形不均匀导致对框架柱的不利影响 一般原则:均匀、分散、对称、周边 框剪结构中框架和剪力墙的布置要
4、各自满足 框架布置和剪力墙布置的要求。 框剪结构中剪力墙的数量 恰好:使结构恰好满足层间位移角的限值为宜 过多:刚度增加、框架不能发挥作用,不经济 过少:需提高框架抗震等级也不经济 框-剪结构中剪力墙最少为3片。 单片剪力墙承受的底部剪力不能大于总剪力的40%。 剪力墙布置宜使两个主轴方向的刚度接近(周期相近)。 下面的例子中两个主轴方向第一周期相差过大 振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 1.1901 179.68 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 2 0.6385 89.69 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 3 0.3795 0.87
5、0.02 ( 0.02+0.00 ) 0.98 框-剪体系中剪力墙的最大间距 限制间距的目的:保证楼盖的刚度, 使框架和剪力墙两者协同工作 现浇剪力墙间距大于装配式剪力墙 非抗震设防间距大于设防时的间距 设防烈度越大,间距就越小 L 楼(电)梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通 道,不宜设在结构单元端部角区及凹角处; 竖向通道不宜独立设在柱网之外的中间位置。 剪力墙布置示意 框架剪力墙结构实例 上海宾馆平面布置 靠外布置 薄弱位置 2.4 板柱剪力墙结构 板柱结构:无梁楼盖+柱 不宜作为高层建筑抗震体系 板柱剪力墙结构:无梁楼盖+柱+剪力墙 框架墙板结构 剪力墙不宜过长,否则剪力过大,脆性破坏 加了
6、竖向缝以后,墙肢长度变短,弯曲破坏 钢框架梁 RC梁板(预制) 焊接或螺栓连接 用杆件支撑受杆长细比的限制,杆的截 面尺寸较大,否则受压时容易失稳。故 考虑采用墙板做支撑。 类型: 混凝土剪力墙板 钢板 混凝土内藏钢板支撑 带竖缝的剪力墙板 框架墙板结构 2.5 框架支撑结构 支撑(框架):框架中设置支撑斜杆 框架支撑结构: 框架支撑框架(桁架) 材料:钢结构 刚度:支撑框架刚度框架 支撑框架的变形:弯曲型 桁架和框架抗侧向变形的比较 框架支撑结构的类型 中心支撑框架 偏心支撑框架 跨层支撑 框架墙板结构 框架-支撑结构 核心区支撑外(钢)框架 内支撑排架外(钢)框架 轴心支撑 轴心支撑 北京
7、通用时代 1#楼,四角采 用钢支撑,是 结构体系中的 主子结构,其 抗震设防目标 要求在中震下 基本处于弹性。 其中的支撑采 用了UBB 耗能 阻尼器 中心支撑框架 K型支撑的支撑点易使柱屈曲,不可用。 不适用抗震压杆屈曲,降低刚度和承载力。 适用于抗风水平力小,变形小 偏心支撑框架的耗能梁段 耗能梁段短、弯曲刚度大,腹板剪切屈服后防止斜杆压曲 在地震作用下,耗能梁段起”耗能”作用-消耗地震能量 偏心支撑框架适用于抗震。 耗能梁段是第一道防线,支撑框架是第二道防线 每一个支撑斜杆只能在一端与耗能梁段联接 耗能梁段 跨 层 支 撑 大柱距和/或超高层建筑常用 支撑大型化的趋势 核心区加支撑提高了刚度形 成了类似筒体的结构 地上52层,高196m 上公寓、中办公、下旅馆 框撑体系伸臂桁架 上海锦江饭店 作业3(剪力墙和框-剪) 框剪结构中剪力墙的布置要求有哪些? 对框支剪力墙结构中落地墙的要求有哪些? 简述偏心支撑结构中的耗能梁段的作用 简述框-剪结构的两道抗震防线在大震中的 工作状态和各自的作用。