【正文】 . 5 。當(dāng)縱墻和橫墻整體聯(lián)結(jié)時(shí)，荷載可以相互擴(kuò)散。 對(duì)單榀平面剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力與位移計(jì)算的方法包括電算和手算。所以 整體彎矩的大小反映了墻肢之間協(xié)同工作 的程度，這種程度稱為剪力墻的整體性。 整體彎矩大，局部彎矩就小 ； 2）任一截面 x上的整體彎矩等于該截面以上所有連梁約束彎矩的總和，因此可以說(shuō)， 整體彎矩是由連梁提供的 ； 3）任一截面 x上墻肢的軸向力等于該截面以上所有連梁豎向剪力的總和。 對(duì)于每一榀 x方向的剪力墻，由位移與剪力墻截面所受的彎矩之間的關(guān)系可導(dǎo)得： xxc FF ? yyc FF ? xyyxT eFeFM ??xcnjxj FV ???11xjyjyjxj FEJEIV???11同理，當(dāng)僅有 Fyc單獨(dú)作用時(shí)， y方向每榀剪力墻所受的剪力Vyi1為： 當(dāng)僅有 MT作用時(shí)，剪力墻內(nèi)的剪力為： yixixiyi FEIEIV???11Tminjyjyjxixiyjyjxj MrEIrEIrEIV? ?? ????1 1222Tminjyjyjxixixjxjyj MrEIrEIrEIV? ?? ????1 1222 因此在側(cè)向荷載 F作用下，剪力墻內(nèi)的總剪力為 單榀剪力墻的受力特點(diǎn) 以雙肢墻為例。?????njyjnjyjyjcEIrEIy1139。oyx 式中 分別為 y向剪力墻與 x向剪力墻至參考點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn) O的距離（圖 1415a）。 在許多實(shí)際工程中，剪力墻的布置沿豎向是不變的，各榀剪力墻剛度也是不變的或是按同一比例變化的。有關(guān)符號(hào)的含義見 1414。 （ 3） 提高轉(zhuǎn)換層附近樓蓋的強(qiáng)度與剛度 。 方法： 從剪切變形模量（彈性模量）和慣性矩上考慮 。如圖 1413 。 剪力墻過(guò)長(zhǎng)時(shí)處理：設(shè)置施工洞或結(jié)構(gòu)豎縫將其劃分為若干墻段，墻段之間用弱連梁連接， 每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于 2，墻肢截面高度不宜大于 8m。 其間距應(yīng)根據(jù)建筑平面布局確定，一般取建筑開間或若干倍建筑開間。 (2) 結(jié)構(gòu)布置時(shí)要注意控制剪力墻平面外的彎矩 。 剪力墻墻肢高度與厚度之比一般大于 8，在 5~8之間時(shí)，稱為短肢剪力墻。 為使剪力墻具有較好的受力性能，結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)應(yīng)注意縱、橫剪力墻交叉布置使之 連成整體 ，使墻肢形成 I形、T形、 [形、 Z形的截面形狀。 內(nèi)、外柱之間的伸縮差 由于內(nèi)外溫差的影響，內(nèi)柱和外柱的軸向收縮不一致引起樓蓋結(jié)構(gòu)的平面外剪切變形。 歷史上鋼筋混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)的震害主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面 : (1)扭轉(zhuǎn)引起破壞 .結(jié)構(gòu)平面布置嚴(yán)重不對(duì)稱 ,”剛度中心嚴(yán)重偏離質(zhì)量中心 ,地震中由于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)造成破壞 . (2)軟弱層或薄弱層破壞，結(jié)構(gòu)某一層的抗側(cè)剛度或?qū)娱g水平承載力突然變小，形成所謂的軟弱層或薄弱層，這一層的塑性變形過(guò)大甚至超過(guò)結(jié)構(gòu)的變形能力，或這一層的承載力不足，引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件嚴(yán)重破壞，或樓層倒塌，或結(jié)構(gòu)倒塌。 （ 5）房屋高度大于 200米宜采用風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)確定。風(fēng)振系數(shù)的計(jì)算公式為： zzz ????? ?? 1風(fēng)荷載計(jì)算中的幾個(gè)問(wèn)題 （ 1）對(duì)同一幢建筑，不同的風(fēng)向，有不同的風(fēng)荷載體型系數(shù)。 （ 2）風(fēng)荷載體型系數(shù) (181。脈動(dòng)風(fēng)壓周期短，其長(zhǎng)度隨時(shí)間而變化，其作用性質(zhì)是動(dòng)力的，將引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)， 因此風(fēng)具有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種特性。下面主要介紹風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用計(jì)算中的一些問(wèn)題。 裙房與主樓之間常常設(shè)置沉降縫，當(dāng)采用下列措施后可不設(shè)沉降縫：①采用樁基；②調(diào)整土壓力；③預(yù)留沉降差。 當(dāng)建筑物平面較長(zhǎng)，或形狀復(fù)雜、不對(duì)稱，或或各部分剛度、高度、質(zhì)量相差懸殊且采取上述措施都無(wú)法解決時(shí)，則設(shè)置變形縫也是必要的。 《 高規(guī) 》 規(guī)定見表 14146。當(dāng)某樓層抗側(cè)力三層抗側(cè)剛度平均值的 80%，否則除應(yīng)采用三維結(jié)構(gòu)模型的振型分解反應(yīng)譜法和彈性時(shí)程分析法進(jìn)行計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)薄弱部位采用有效的抗震構(gòu)造措施。如果必須設(shè)置，一般應(yīng)用鋼筋混凝土墻將其圍起來(lái)形成核心井筒，并對(duì)核心井筒的墻體配筋進(jìn)行加強(qiáng)。 如圖 148 所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)平面上有局部凸出區(qū)段時(shí)，突出部分的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，圖中尺寸宜滿足表 144的要求。 （ 6）設(shè)置多道抗震防線。 （ 4）具有整體牢固性和盡量多的冗余度。 高層建筑結(jié)構(gòu)布置的一般原則 結(jié)構(gòu)總體布置原則 （ 1）采用對(duì)抗震有利的建筑平面和立面、對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)布置，即采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。 豎向桁架結(jié)構(gòu) 桁架結(jié)構(gòu)具有很大的剛度，能夠充分利用材料強(qiáng)度。 巨型框架結(jié)構(gòu) 巨型框架結(jié)構(gòu)是將位于設(shè)備層上的大梁或大型桁架作為水平構(gòu)件、將布置在建筑物四周的大型柱子或鋼筋混凝土井筒作為柱子，與位于建筑物中間的核心筒組成整體，形成具有強(qiáng)大側(cè)向剛度的巨型的框架結(jié)構(gòu)。 要考慮到建筑使用要求、裝潢要求、設(shè)備布置要求和施工 技術(shù)要求等。 水平結(jié)構(gòu)的作用： 承受作用在樓面或屋面上的豎向荷載； 連接各個(gè)豎向承重構(gòu)件，并把作用在整個(gè)結(jié)構(gòu)上的水平力傳遞或分配給各個(gè)豎向承重構(gòu)件； 當(dāng)各榀框架、剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不等時(shí)，或當(dāng)建筑物發(fā)生整體扭轉(zhuǎn)時(shí)，樓蓋結(jié)構(gòu)中樓板平面內(nèi)的剪力和軸力，實(shí)現(xiàn)各榀框架、剪力墻結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)、共同工作。 筒體結(jié)構(gòu)體系的主要形式有框筒結(jié)構(gòu)、核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、框架 核心筒結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)和多重筒結(jié)構(gòu)等。因筒壁上僅開有少量洞口，故也稱為實(shí)腹筒。 筒體是由若干片剪力墻圍合而成的封閉井筒式結(jié)構(gòu)，其受力與一個(gè)固定于基礎(chǔ)上的筒形懸臂構(gòu)件相似。 框 剪體系廣泛應(yīng)用于多層及高層辦公樓、旅館等建筑中。 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是剪力墻的數(shù)量和布置。 一般用于住宅、旅館等開間要求較小的建筑，適用高度為 15～ 50層，應(yīng)用最多的是 10~30層。但僅就延性而言，剪力墻不如框架，另外剪力墻自重大，剛度大，基本周期短、地震慣性力較大。 隨著層數(shù)的增加和高度的提高，水平力對(duì)結(jié)構(gòu)受力和變形的影響加大，結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)特別注意增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在各個(gè)方向的側(cè)向剛度，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和空間工作性能。 框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，空間劃分方便，易于滿足生產(chǎn)工藝和使用要求，構(gòu)件便于標(biāo)準(zhǔn)化，具有較高的承載力和較好的整體性； ②框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期長(zhǎng)，地震反應(yīng)較小，經(jīng)過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以具有較好的延性性能。 高層建筑的豎向結(jié)構(gòu)體系 常用的鋼筋混凝土高層建筑豎向結(jié)構(gòu)體系 有： 框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系和巨型框架結(jié)構(gòu)體系等。 高層建筑結(jié)構(gòu)體系與布置原則 結(jié)構(gòu)體系： 豎向結(jié)構(gòu)體系和水平結(jié)構(gòu)體系。 （ 3）高度為 150m至 250m之間的高層建筑，樓層層間最大位移與層高之比的限值按上述限值線性插入取用。上述彎矩和側(cè)向位移常常成為決定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸的控制因數(shù)。見表 14表 142。并按結(jié)構(gòu)型式和高度不同分為 A級(jí)和 B級(jí)。 如圖 141（ a），在高層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載的作用與多層建筑相似，柱內(nèi)軸力隨著層數(shù)的增加而增大，而 水平向作用 的風(fēng)荷載或地震作用可近似地認(rèn)為呈倒三角形，如圖141（ b）所示該力 在結(jié)構(gòu)底部所產(chǎn)生的彎矩與結(jié)構(gòu)高度的三次方成正比 ，如圖 141（ c）所示水平力作用下 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的側(cè)向位移與高度的四次方成正比 。 因此 ,《 高規(guī) 》 規(guī)定，當(dāng)按彈性理論分析時(shí)，其樓層層間最大位移與層高之比不宜大于以下限值： （ 1）高度不大于 150米的高層建筑，此限值不宜大于表 143的限值；（ 2）高度 ≥250m的高層建筑，樓層層間最大位移與層高之比的限值為 1/500。 高層建筑風(fēng)振反應(yīng)水平加速度包括順風(fēng)向最大加速度、橫風(fēng)向最大加速度和扭轉(zhuǎn)角加速度。 在高層建筑中，樓屋蓋結(jié)構(gòu)除了承受和傳遞樓屋面豎向荷載以外，還要協(xié)調(diào)各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的變形與位移，對(duì)結(jié)構(gòu)的空間整體剛度和抗震性能有直接的影響。 ①將承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)、分隔構(gòu)件完全分開，墻只起圍護(hù)、分隔作用。 同時(shí)隨著房屋層數(shù)的增加，水平荷載逐漸增大，就將因側(cè)移過(guò)大而不能滿足要求；或形成肥 梁胖柱而不經(jīng)濟(jì)。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性好，抗側(cè)剛度大，承載力大，在水平力作用下側(cè)移小，經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，能設(shè)計(jì)成抗震性能好的鋼筋混凝土延性剪力墻。 在抗震結(jié)構(gòu)中，剪力墻也稱為抗震墻。 框架 剪力墻體系的側(cè)向剛度比框架結(jié)構(gòu)大， 大部分水平力由剪力墻承擔(dān) ，而框架主要承受豎向荷載，因而用于高層房屋比框架結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)合理；同時(shí)由于它只在部份位置上有 剪 力墻，保持了框架結(jié)構(gòu)易于分割空間、立面易于變化等優(yōu)點(diǎn)；此外，這種體系的抗側(cè)剛度大、抗震性能也較好。 在平面設(shè)計(jì)上，剪力墻布置應(yīng)均勻，否則會(huì)造成較大偏心（剛心與質(zhì)心距離較大，將引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。筒體結(jié)構(gòu)體系主要有核心筒結(jié)構(gòu)和框筒結(jié)構(gòu)。它既可以承受豎向荷載，又可承受任意方向上的側(cè)向力作用，是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)。 框筒結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，不但與側(cè)向力平行的兩榀平面框架受力，而且與側(cè)向力相垂直的兩榀框架也參加工作，通過(guò)角柱的連接形成一個(gè)空間受力體系。 高層建筑的水平結(jié)構(gòu)體系 水平結(jié)構(gòu)是指樓蓋及屋蓋結(jié)構(gòu)。 樓蓋結(jié)構(gòu)選型應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)高度小、重量輕。 特點(diǎn)：自重輕、用鋼量少、有效使用面積大；在底層形成開放的自由空間，易于滿足城市規(guī)劃的要求；占地面積小，減少新建筑物對(duì)鄰近老建筑物的影響。如圖 145。 核心筒加復(fù)合巨型柱結(jié)構(gòu) 如圖 147所示。作用在上部結(jié)構(gòu)的豎向力和水平力，應(yīng)能通過(guò)直接的、不間斷的傳力路徑傳遞到基礎(chǔ)、地基。 （ 5）構(gòu)件與構(gòu)件之間、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間，或是牢固連接，或是完全分離，避免似連接非連接、似分離非分離的不確定狀態(tài)。結(jié)構(gòu)布置宜對(duì)稱、均勻，并盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度中心、建筑平面形心、建筑物質(zhì)量中心三者重合，以減小扭轉(zhuǎn)的影響。 在結(jié)構(gòu)單元兩端或凹角部位應(yīng)盡量避免設(shè)置樓梯間或電梯間。 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通。 建筑高寬比的限制 控制高寬比，可從宏觀上控制結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度、整體穩(wěn)定性、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性。通過(guò)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方面采取措施，來(lái)防止由于溫度變形、不均勻沉降、地震作用所引起的結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞。否則應(yīng)采取以下構(gòu)造措施和施工措施以減少溫度和收縮應(yīng)力： ①在頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間等溫度變化影響較大的部位增加配筋； ②在頂層加強(qiáng)保溫隔熱措施或采用架空通風(fēng)屋面，外墻設(shè)置外保溫層； ③將頂部樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式或在頂部設(shè)置局部溫度縫，把結(jié)構(gòu)劃分成長(zhǎng)度較短的區(qū)段； ④ 每隔 30m40m間距留出寬 800mm1000mm的施工后澆帶，鋼筋可采用搭接接頭，后澆帶混凝土宜在兩個(gè)月后澆灌，后澆帶澆灌時(shí)的溫度宜低于主體混凝土澆灌時(shí)的溫度。 高層建筑結(jié)構(gòu)上的荷載 樓面荷載同一般建筑。 風(fēng)的長(zhǎng)周期大大地大于一般結(jié)構(gòu)的自振周期，因此平均風(fēng)壓對(duì)結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于靜力作用。對(duì)于特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載比較敏感的高層建筑應(yīng)考慮重現(xiàn)期為 100年的風(fēng)壓值，見荷載規(guī)范。 （ 3）風(fēng)振系數(shù) 對(duì)于高度大于 30米且高寬比大于 ，應(yīng)考 慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。 （ 4）當(dāng)多棟或群集的高層建筑相互間距較近時(shí)，宜考慮風(fēng)壓相互干擾的群體效應(yīng)。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括 概念設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì) 兩個(gè)方面。溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形一般由以下幾種： 柱彎曲 由于室內(nèi)外的溫差作用，引起外柱的伸長(zhǎng)或收縮的值不同，柱截面內(nèi)應(yīng)變不均而引起彎曲。 剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻的基本形式 剪力墻在其自身平面內(nèi)的側(cè)向剛度很大，而在其墻身平面外的剛度很小。 在剪力墻上開窗、開洞時(shí)，應(yīng)使洞口 上下