【正文】 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 第三章 框架 剪力墻結構 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 167。 1 框架 剪力墻協(xié)同工作 一、概述 剪力墻 剪力墻 框架梁 框架梁 框架梁 由樓、屋蓋連系起來，形成整體，使框架與剪力墻協(xié)同工作。 框架柱 端柱 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 由于剪力墻的存在 ,使整棟建筑物側向剛度增大 ,地震時結構變形及水平位移減小 ,非結構破壞減輕。 剪力墻 — 由墻板與周邊的梁、柱結合在一起 而形成帶邊框的剪力墻，水平呈啞鈴形，剪力墻數量少、受力大、配筋要高。（主要的抗側力構件） ssA 39。sAswAshA高層建筑結構 框架 剪力墻結構 梁 兩端均與剪力墻連接的梁 框架梁 剪力墻 剪力墻 框架梁 框架梁 框架梁 剪力墻 剪力墻 柱 — 截面小、用料省、側向剛度小。 一端與剪力墻、一端與框架連接的梁 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 ? 這種梁與墻的連結剛度大 ,在水平力作用下，會由于彎曲變形很大而出現很大的彎矩和剪力后首先開裂、屈服，進入彈塑性工作狀態(tài)，因此在計算時，要將此類連梁的剛度進行折減。 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 二 、協(xié)同工作的基本概念 框剪結構水平位移的特征 剪力墻結構：彎曲型，層間變形上大下小 框架結構： 剪切型，層間變形上小下大 剪彎型 彎剪型 框架與剪力墻結構兩者單獨變形性質的不同，從而導致在水平位移過程中的相互約束。 剪切型 彎曲型 框剪結構： 通過剛性樓面協(xié)同工作 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 剪力墻 框架 框架 剪力墻 不同結構的變形圖 H?協(xié)同工作 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 A、 位移 上部： 框架的層間位移比剪力墻小，框架協(xié)助剪力墻工作，使變形協(xié)調如圖中虛線所示，故框架較剪力墻承擔的剪力大，但水平剪力上部本來就小，故框架內力并不大。 底部： 剪力墻的位移比框架小，剪力墻將協(xié)助框架工作以調整位移，則剪力墻承受的水平剪力越接近底部越大。由于底部剪力大，則框架剪力墻的協(xié)同工作對框架的受力極為有利。 剪力墻 框架 框架 剪力墻 不同結構的變形圖 H?高層建筑結構 框架 剪力墻結構 B、 內力 上部 ：框架除了負擔外荷載產生的水平力外，還額外負擔了把剪力墻拉回來的附加水平力。因此，在上部樓層，即使外荷載產生的樓層剪力很小，框架中也出現相當大的剪力。 底部 ：框架承受的水平剪力減小。 C、 節(jié)省材料 剪力墻 框架 框架 剪力墻 不同結構的變形圖 H?高層建筑結構 框架 剪力墻結構 0??pV fVwV???0?????高層建筑結構 框架 剪力墻結構 注意事項 ? 純框架結構設計完后，如果又增加了剪力墻，問結構是否安全？ ? 框架結構中有電梯井或局部有剪力墻，問是否能按純框架結構進行設計？ 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 三、荷載 首先求出水平力在各榀框架和剪力墻之間的分配 然后再分別計算各榀框架或剪力墻的內力 水平荷載 豎向荷載 框架 剪力墻 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 基本假定 ? 樓蓋結構在自身平面內的剛度為無窮大，平面外的剛度可忽略不計； ? 水平力的合力通過結構的抗側剛度中心，即結構沒有整體扭轉； ? 框架和剪力墻的結構剛度參數沿高度方向均為常數。 根據以上假定：所有框架等效為 綜合框架 所有剪力墻等效為 綜合剪力墻 所有連梁等效為 綜合連梁 樓蓋的作用是保證各片平面結構具有相同的水平位移。 四、基本假定和計算簡圖 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 確定計算簡圖 綜合剪力墻 連梁 鏈桿 (剛性樓蓋 ) 綜合框架 兩片雙肢墻 五榀框架 y x 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 結構在 y方向上受力（鉸結體系） 結構在 x方向上受力 (剛結體系） y x x y y x 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 剛結體系 —— 當連梁的剛度較大時 鉸結體系 —— 當連梁的剛度較小，轉動剛度較小時，可忽略連梁對剪力墻的轉動約束作用 綜合框架 （四榀） 綜合剪力墻（四片單肢墻） 剛性連桿 綜合框架 （五榀） 綜合剪力墻（兩片雙肢墻） 鉸接連桿 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 綜合剪力墻剛度 =每片剪力墻等效抗彎剛度的和；即 ?? e q iw EIEI291HAIEIEIwiwiwie q i ???五、綜合剪力墻及綜合框架剛度計算 綜合剪力墻剛度計算 )( 2wiwiwie q iGAHEIEIEI???)41( 2wiwiwie q iGAHEIEIEI???)31( 2wiwiwie q iGAHEIEIEI???EG ?高層建筑結構 框架 剪力墻結構 綜合框架剛度計算 1???Dh 1???? jf DhC?? jf DhCfC框架抗推剛度的定義： 產生單位 層間 變形角所需的推力 ?jD同一層 內框架柱的抗側移剛度 212hiD cj ??綜合框架剛度 =所有柱抗推剛度的總和 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 框架抗側剛度考慮柱軸向變形的修正 fnmmf CC ?????0nm??__僅考慮梁、柱彎曲變形時框架的頂點位移； __僅考慮柱軸向變形時框架的頂點位移； 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 實際工程中，各層的 fC和 wEI值可能不同， 如果相差不大，可用加權平均方法得到平均值。 HChChChC fmmfff?????2211HEIhEIhEIhEI wmm?????2211高層建筑結構 框架 剪力墻結構 167。 2 框架 剪力墻 鉸接體系 協(xié)同工作計算 協(xié)同工作計算采用連續(xù)連桿法 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 綜合框架 綜合剪力墻 P綜合框架 綜合剪力墻 Pfp高層建筑結構 框架 剪力墻結構 綜合框架 綜合剪力墻 Pfpzp)(zy)(zfpHz ??相當于彈性地基梁 )(zy)(zfp相當于彈性地基 將集中荷載在層高內連續(xù)化 ： 高層建筑結構 框架 剪力墻結構 預備知識 ： ? 材料力學計算公式 22dxydEIM ?33dxydEIdxdMV ????dxdVq ??qxydxdMV ??4422dxydEIdxMddxdVq ????高層建筑結構 框架 剪力墻結構 微分方程的建立 ? 力的平衡條件 z)(zp )(zpfyzyH)()(44zpzpdzydEIfw ???? jf DhcdzdyccVfff ?? ?22)(