抗側(cè)力結(jié)構(gòu)與布置框架結(jié)構(gòu)

1、 框架結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)（第第6章章 ） 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 框架剪力墻結(jié)構(gòu)框架剪力墻結(jié)構(gòu) 框架支撐結(jié)構(gòu)框架支撐結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)（筒體結(jié)構(gòu)（8.4 框筒等的計(jì)算框筒等的計(jì)算） 框架核心筒結(jié)構(gòu)框架核心筒結(jié)構(gòu) 巨型結(jié)構(gòu)（巨型結(jié)構(gòu)（8.6 轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層) ) 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的適用高度及高寬比抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的適用高度及高寬比 建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置 變形縫的設(shè)置變形縫的設(shè)置 基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)形式 各種結(jié)構(gòu)各種結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度抗側(cè)移剛度的比較的比較 連接越強(qiáng)，抗側(cè)剛度越大連接越強(qiáng)，抗側(cè)剛度越大 2.1. 2.1. 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 1. 框架結(jié)構(gòu)的定義和一般描述 2. 框架結(jié)

2、構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)(建筑和結(jié)構(gòu)兩 個(gè)方面) 3. 框架結(jié)構(gòu)布置原則水平和豎向 4. 框架結(jié)構(gòu)的變形特征 5. 框架結(jié)構(gòu)中梁柱的內(nèi)力特點(diǎn) 6. 框架結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和延性框架 1.1.框架結(jié)構(gòu)的定義和一般描述框架結(jié)構(gòu)的定義和一般描述 -由梁、柱組成的結(jié)構(gòu)單元。由梁、柱組成的結(jié)構(gòu)單元。 -（frame structure）由梁、柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連）由梁、柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連 接構(gòu)成，如整幢房屋均采用這種結(jié)構(gòu)形式，則稱為框架結(jié)接構(gòu)成，如整幢房屋均采用這種結(jié)構(gòu)形式，則稱為框架結(jié) 構(gòu)體系或框架結(jié)構(gòu)房屋，圖構(gòu)體系或框架結(jié)構(gòu)房屋，圖2.1.1是框架結(jié)構(gòu)房屋幾種典型是框架結(jié)構(gòu)房屋幾種典型 的結(jié)構(gòu)平面布置和其中一個(gè)剖面

3、示意圖。的結(jié)構(gòu)平面布置和其中一個(gè)剖面示意圖。 全部豎向荷載和側(cè)向荷載由框架承受的結(jié)構(gòu)體系全部豎向荷載和側(cè)向荷載由框架承受的結(jié)構(gòu)體系。 框架結(jié)構(gòu)可以建到框架結(jié)構(gòu)可以建到30層左右，在我國(guó)目前的情況下，一般層左右，在我國(guó)目前的情況下，一般 建到建到1520層。層。 框架的材料：鋼、鋼筋混凝土、組合梁柱?？蚣艿牟牧希轰?、鋼筋混凝土、組合梁柱。 由于普通框架的柱截面一般大于墻厚，室內(nèi)出現(xiàn)棱角，由于普通框架的柱截面一般大于墻厚，室內(nèi)出現(xiàn)棱角， 影響房間的使用功能及觀瞻，所以近十多年來(lái)，影響房間的使用功能及觀瞻，所以近十多年來(lái)，由形、由形、 形、形或十字形截面柱構(gòu)成的異形柱框架結(jié)構(gòu)被不形、形或十字形截面柱

4、構(gòu)成的異形柱框架結(jié)構(gòu)被不 斷采用，這種結(jié)構(gòu)的柱截面寬度與填充墻厚度相同，使斷采用，這種結(jié)構(gòu)的柱截面寬度與填充墻厚度相同，使 用功能良好。用功能良好。圖圖2.1.2為異形柱框架結(jié)構(gòu)平面示意圖。為異形柱框架結(jié)構(gòu)平面示意圖。 框架體系按施工方法分類(lèi)框架體系按施工方法分類(lèi) 柱梁樓板 全部現(xiàn)澆框架現(xiàn)澆現(xiàn)澆現(xiàn)澆 樓板預(yù)制框架現(xiàn)澆現(xiàn)澆預(yù)制 半裝配式框架現(xiàn)澆預(yù)制預(yù)制 全裝配式框架預(yù)制預(yù)制預(yù)制 框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn) 2.2.框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 框架結(jié)構(gòu)體系的缺點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)體系的缺點(diǎn) 3.3.框架結(jié)構(gòu)布置的原則抗震設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)布置的原則抗震設(shè)計(jì) 布置原則：簡(jiǎn)單、規(guī)則、均

5、勻、對(duì)稱 梁柱應(yīng)采用剛接，不宜采用鉸接。 不宜采用單跨框架 必須設(shè)計(jì)成雙向框架 框架梁柱必須剛性連接 不允許采用單跨框架 橫向承重橫向承重 縱向承重縱向承重 雙向承重雙向承重 三種均可采用三種均可采用 小柱距：4-5m 大柱距：7-8m 確定柱距要考慮的因素 適用性：建筑平面要求的大小 經(jīng)濟(jì)性：大柱距要求樓板的大跨度，增加樓蓋的結(jié)構(gòu)高度， 同時(shí)會(huì)增加層高和建筑物高度。 強(qiáng)度和剛度：樓蓋剛度大時(shí)柱距可以大。 梁柱截面尺寸：大柱距會(huì)加大梁柱截面尺寸，不易設(shè)計(jì)強(qiáng) 柱弱梁的延性框架。 北京民航辦公樓框架結(jié)構(gòu) 框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 框架只能在自身平面內(nèi) 抵抗側(cè)力 水平荷載假設(shè)為作用在 結(jié)構(gòu)的主軸

6、方向 x,y 兩個(gè)方向分別計(jì)算 框架只能在自身平面內(nèi)抵抗側(cè)力 一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置 4.4.框架在垂直與水平荷載作用下的變形框架在垂直與水平荷載作用下的變形 5. 5. 框架在水平荷載下的彎矩與變形框架在水平荷載下的彎矩與變形 z水平荷載作用下的變形特點(diǎn)： z框架的整體變形為剪切型下大上小 z底層框架層間變形大、頂層層間變形小。 水平荷載作用下的彎矩水平荷載作用下的彎矩 框架結(jié)構(gòu)梁柱破壞對(duì)結(jié)構(gòu)整體的影響框架結(jié)構(gòu)梁柱破壞對(duì)結(jié)構(gòu)整體的影響 框架梁中塑性鉸的位置框架梁中塑性鉸的位置 允許出現(xiàn)在梁端，不允許在跨中。 6. 6. 實(shí)現(xiàn)延性框架設(shè)計(jì)原則實(shí)現(xiàn)延性框架設(shè)計(jì)原則 各種結(jié)構(gòu)體系水平變形分類(lèi) 框架結(jié)構(gòu)

7、的側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移 框架結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的特點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的特點(diǎn) 框架結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的構(gòu)成 漢旺某框架結(jié)構(gòu)填充墻破壞 填充墻典型的交叉斜裂縫 填充墻對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的抗震貢獻(xiàn)未被充分認(rèn)識(shí)。 填充墻不是簡(jiǎn)單的降低結(jié)構(gòu)自振周期，增加地 震力； 填充墻可以有效耗散地震能量。 填充墻與框架梁柱的構(gòu)造連接應(yīng)充分加強(qiáng)（規(guī) 范、設(shè)計(jì)、施工等角度）。 漢旺PICC大樓，屋頂塔樓2個(gè)掉落1個(gè) 結(jié)構(gòu)頂部結(jié)構(gòu)頂部“鞭梢效應(yīng)鞭梢效應(yīng) ” 建筑物頂部突出部位的“ 鞭梢效應(yīng)”被充分證實(shí)。 廠房結(jié)構(gòu)頂部維護(hù)墻出平 面構(gòu)造、連接較差，出現(xiàn) 了較多破壞。 很多建筑的頂部突出部位 結(jié)構(gòu)上完全無(wú)必要，建筑 設(shè)計(jì)時(shí)

8、應(yīng)盡量避免。 底框結(jié)構(gòu)地震破壞特點(diǎn)底框結(jié)構(gòu)地震破壞特點(diǎn) 底框結(jié)構(gòu)上部磚混部分跨塌或整體跨塌。 按新規(guī)范設(shè)計(jì)的底框結(jié)構(gòu)較好。 某小區(qū)存在磚混、框架、底框等結(jié)構(gòu)形式，磚 混結(jié)構(gòu)與框架的填充墻有不同程度破壞。 底框結(jié)構(gòu)的抗震能力介于磚混與框架結(jié)構(gòu)之間。 框支結(jié)構(gòu)局部已倒塌 思考題 1. 簡(jiǎn)述框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 2. 框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的變形由哪 兩部分組成。 3. 框架、剪力墻和框架剪力墻結(jié)構(gòu)在水平 荷載作用下變形各是何種類(lèi)型？ 4. 框架結(jié)構(gòu)的布置原則有哪些？ 5. 抗震設(shè)計(jì)對(duì)框架的填充墻有哪些要求？ 框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn) 2.2.框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 必須設(shè)計(jì)成雙向框架 框架梁柱必須剛性連接 不允許采用單跨框架 橫向承重橫向承重 縱向承重縱向承重 雙向承重雙向承重 三種均可采用三種均可采用 小柱距：4-5m 大柱距：7-8m 確定柱距要考慮的因素 適用性：建筑平面要求的大小 經(jīng)濟(jì)性：大柱距要求樓板的大跨度，增加樓蓋的結(jié)構(gòu)高度， 同時(shí)會(huì)增加層高和建筑物高度。 強(qiáng)度和剛度：樓蓋剛度大時(shí)柱距可以大。 梁柱截面尺寸：大柱距