砌體結(jié)構(gòu)第七章框剪

1、高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)第七章第七章 框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1 1 框架框架- -剪力墻協(xié)同工作剪力墻協(xié)同工作一、概述一、概述剪力墻剪力墻剪力墻剪力墻框架梁框架梁框架梁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。由樓、屋蓋連系起來，形成整體，使框架與剪力墻協(xié)同工作。框架柱框架柱端柱端柱高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 由于剪力墻的存在由于剪力墻的存在,使整棟建筑物側(cè)向剛度增大使整棟建筑物側(cè)向剛度增大,地震時結(jié)構(gòu)變形及水平位移減小地震時結(jié)構(gòu)變形及水平位移減小,非結(jié)構(gòu)破壞減輕。非結(jié)構(gòu)破壞減輕。 剪力墻剪力墻由墻板與周邊的梁、

2、柱結(jié)合在一起由墻板與周邊的梁、柱結(jié)合在一起 而形而形成帶邊框的剪力墻，水平呈啞鈴形，剪力墻數(shù)量少、成帶邊框的剪力墻，水平呈啞鈴形，剪力墻數(shù)量少、受力大、配筋要高。（主要的抗側(cè)力構(gòu)件）受力大、配筋要高。（主要的抗側(cè)力構(gòu)件）ssAsAswAshA高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)梁梁兩端均與剪力墻連接的梁兩端均與剪力墻連接的梁框架梁框架梁剪力墻剪力墻剪力墻剪力墻框架梁框架梁框架梁框架梁框架梁框架梁剪力墻剪力墻剪力墻剪力墻柱柱截面小、用料省、側(cè)向剛度小。截面小、用料省、側(cè)向剛度小。一端與剪力墻、一端與框架連接的梁一端與剪力墻、一端與框架連接的梁高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 這種梁與墻的連結(jié)剛度大這種梁

3、與墻的連結(jié)剛度大,在水平力在水平力作用下，會由于彎曲變形很大而出作用下，會由于彎曲變形很大而出現(xiàn)很大的彎矩和剪力后首先開裂、現(xiàn)很大的彎矩和剪力后首先開裂、屈服，進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)，因此屈服，進(jìn)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(jìn)在計算時，要將此類連梁的剛度進(jìn)行折減。行折減。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)二二 、協(xié)同工作的基本概念、協(xié)同工作的基本概念1、框剪結(jié)構(gòu)水平位移的特征、框剪結(jié)構(gòu)水平位移的特征剪力墻結(jié)構(gòu)：彎曲型，層間變形上大下小剪力墻結(jié)構(gòu)：彎曲型，層間變形上大下小框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)： 剪切型，層間變形上小下大剪切型，層間變形上小下大剪彎型剪彎型彎剪型彎剪型框架與剪力墻結(jié)構(gòu)兩

4、者單獨(dú)變框架與剪力墻結(jié)構(gòu)兩者單獨(dú)變形性質(zhì)的不同，從而導(dǎo)致在水形性質(zhì)的不同，從而導(dǎo)致在水平位移過程中的相互約束。平位移過程中的相互約束。 剪切型彎曲型彎曲型框剪結(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)：通過剛性樓面通過剛性樓面協(xié)同工作協(xié)同工作高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻剪力墻框架框架框架框架-剪力墻剪力墻不同結(jié)構(gòu)的變形圖不同結(jié)構(gòu)的變形圖H2、協(xié)同工作、協(xié)同工作高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)A、位移位移上部：上部：框架的層間位移比剪力框架的層間位移比剪力墻小，框架協(xié)助剪力墻工作，墻小，框架協(xié)助剪力墻工作，使變形協(xié)調(diào)如圖中虛線所示，使變形協(xié)調(diào)如圖中虛線所示，故框架較剪力墻承擔(dān)的剪力大，故框架較剪力墻承擔(dān)的剪力大，但水

5、平剪力上部本來就小，故但水平剪力上部本來就小，故框架內(nèi)力并不大?？蚣軆?nèi)力并不大。底部：底部：剪力墻的位移比框架小，剪力墻將協(xié)助框架工作剪力墻的位移比框架小，剪力墻將協(xié)助框架工作以調(diào)整位移，則剪力墻承受的水平剪力越接近底部越大。以調(diào)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。力極為有利。剪力墻剪力墻框架框架框架框架-剪力墻剪力墻不同結(jié)構(gòu)的變形圖不同結(jié)構(gòu)的變形圖H高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)B、內(nèi)力內(nèi)力上部上部：框架除了負(fù)擔(dān)外荷：框架除了負(fù)擔(dān)外荷載產(chǎn)生的水平力外，還額載產(chǎn)生的水平力外，還

6、額外負(fù)擔(dān)了把剪力墻拉回來外負(fù)擔(dān)了把剪力墻拉回來的附加水平力。因此，在的附加水平力。因此，在上部樓層，即使外荷載產(chǎn)上部樓層，即使外荷載產(chǎn)生的樓層剪力很小，框架生的樓層剪力很小，框架中也出現(xiàn)相當(dāng)大的剪力。中也出現(xiàn)相當(dāng)大的剪力。底部底部：框架承受的水平剪：框架承受的水平剪力減小。力減小。 C、節(jié)省材料節(jié)省材料剪力墻剪力墻框架框架框架框架-剪力墻剪力墻不同結(jié)構(gòu)的變形圖不同結(jié)構(gòu)的變形圖H高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)0 pVfVwV 0 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)注意事項注意事項 純框架結(jié)構(gòu)設(shè)計完后，如果又增加了剪純框架結(jié)構(gòu)設(shè)計完后，如果又增加了剪力墻，問結(jié)構(gòu)是否安全？力墻，問結(jié)構(gòu)是否安全？ 框架結(jié)

7、構(gòu)中有電梯井或局部有剪力墻，框架結(jié)構(gòu)中有電梯井或局部有剪力墻，問是否能按純框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計？問是否能按純框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計？高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)三、荷載三、荷載首先求出水平力在各榀框架和首先求出水平力在各榀框架和剪力墻之間的分配剪力墻之間的分配然后再分別計算各榀框架或剪力然后再分別計算各榀框架或剪力墻的內(nèi)力墻的內(nèi)力水平荷載水平荷載豎向荷載豎向荷載框架框架剪力墻剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1、基本假定、基本假定 樓蓋結(jié)構(gòu)在自身平面內(nèi)的剛度為無窮大，平面外的剛樓蓋結(jié)構(gòu)在自身平面內(nèi)的剛度為無窮大，平面外的剛度可忽略不計；度可忽略不計； 水平力的合力通過結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心，即結(jié)構(gòu)沒有水

8、平力的合力通過結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心，即結(jié)構(gòu)沒有整體扭轉(zhuǎn)；整體扭轉(zhuǎn)； 框架和剪力墻的結(jié)構(gòu)剛度參數(shù)沿高度方向均為常數(shù)。框架和剪力墻的結(jié)構(gòu)剛度參數(shù)沿高度方向均為常數(shù)。根據(jù)以上假定：所有框架等效為根據(jù)以上假定：所有框架等效為綜合框架綜合框架 所有剪力墻等效為所有剪力墻等效為綜合剪力墻綜合剪力墻 所有連梁等效為所有連梁等效為綜合連梁綜合連梁樓蓋的作用是保證各片平面結(jié)構(gòu)具有相同的水平位移。樓蓋的作用是保證各片平面結(jié)構(gòu)具有相同的水平位移。四、基本假定和計算簡圖四、基本假定和計算簡圖高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2、確定計算簡圖、確定計算簡圖綜綜合合剪剪力力墻墻連梁連梁鏈桿鏈桿(剛性樓蓋剛性樓蓋)綜合框架綜合框

9、架兩片雙肢墻兩片雙肢墻五榀框架五榀框架yx高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在y方向上受力（鉸結(jié)體系）方向上受力（鉸結(jié)體系）結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在x方向上受力方向上受力(剛結(jié)體系）剛結(jié)體系）yxxyyx高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剛結(jié)體系剛結(jié)體系當(dāng)連梁的剛度較大時當(dāng)連梁的剛度較大時鉸結(jié)體系鉸結(jié)體系當(dāng)連梁的剛度較小，當(dāng)連梁的剛度較小，轉(zhuǎn)動剛度較小時，可轉(zhuǎn)動剛度較小時，可忽略連梁對剪力墻的忽略連梁對剪力墻的轉(zhuǎn)動約束作用轉(zhuǎn)動約束作用綜綜合合框框架架（四榀）（四榀）綜合剪力墻（四片單肢墻）綜合剪力墻（四片單肢墻）剛性連桿剛性連桿綜綜合合框框架架（五榀）（五榀）綜合剪力墻（兩片雙肢墻）綜合剪力墻（兩片雙肢

10、墻）鉸接連桿鉸接連桿高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)綜合剪力墻剛度綜合剪力墻剛度 =每片剪力墻等效抗彎剛度的和；即每片剪力墻等效抗彎剛度的和；即 eqiwEIEI291HAIEIEIwiwiwieqi 五、綜合剪力墻及綜合框架剛度計算五、綜合剪力墻及綜合框架剛度計算1、綜合剪力墻剛度計算、綜合剪力墻剛度計算)64. 31(2wiwiwieqiGAHEIEIEI )41(2wiwiwieqiGAHEIEIEI )31(2wiwiwieqiGAHEIEIEI EG4 . 0 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2、綜合框架剛度計算、綜合框架剛度計算1Dh1jfDhCjfDhCfC框架抗推剛度的定義：框架抗

11、推剛度的定義：產(chǎn)生單位產(chǎn)生單位層間層間變形角所需的推力變形角所需的推力jD同一層同一層內(nèi)框架柱的抗側(cè)移剛度內(nèi)框架柱的抗側(cè)移剛度212hiDcj綜合框架剛度綜合框架剛度=所有柱抗推剛度的總和所有柱抗推剛度的總和高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架抗側(cè)剛度考慮柱軸向變形的修正框架抗側(cè)剛度考慮柱軸向變形的修正fnmmfCC 0nm_僅考慮梁、柱彎曲變形時框架的頂點(diǎn)位移；僅考慮梁、柱彎曲變形時框架的頂點(diǎn)位移；_僅考慮柱軸向變形時框架的頂點(diǎn)位移；僅考慮柱軸向變形時框架的頂點(diǎn)位移；高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)際工程中，各層的實(shí)際工程中，各層的fC和和wEI值可能不同，值可能不同，如果相差不大，可用加權(quán)平

12、均方法得到平均值。如果相差不大，可用加權(quán)平均方法得到平均值。HChChChCfmmfff 2211HEIhEIhEIhEIwmmwww 2211高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2 框架-剪力墻鉸接體系鉸接體系協(xié)同工作計算 協(xié)同工作計算采用連續(xù)連桿法協(xié)同工作計算采用連續(xù)連桿法高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)綜綜合合框框架架綜合剪力墻綜合剪力墻P綜綜合合框框架架綜合剪力墻綜合剪力墻Pfp高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)綜綜合合框框架架綜合剪力墻綜合剪力墻Pfpzp)(zy)(zfpHz相當(dāng)于彈性地基梁)(zy)(zfp相當(dāng)于彈性地基將集中荷載將集中荷載在層高內(nèi)連在層高內(nèi)連續(xù)化續(xù)化：高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪

13、力墻結(jié)構(gòu)預(yù)備知識預(yù)備知識 ： 材料力學(xué)計算公式材料力學(xué)計算公式22dxydEIM 33dxydEIdxdMV dxdVqqxydxdMV4422dxydEIdxMddxdVq高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 微分方程的建立微分方程的建立 力的平衡條件力的平衡條件z)(zp)(zpfyzyH)()(44zpzpdzydEIfw jfDhcdzdyccVfff 22)(dzydcdzdVzpfff 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)得得 以剪力墻變形曲線為未知量的以剪力墻變形曲線為未知量的 4 階微分方程階微分方程 令：令： 結(jié)構(gòu)剛度特征值結(jié)構(gòu)剛度特征值 wwfEIzpdzydEIcdzyd)(2244

14、Hz wfEIcH 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)引入兩個符號：引入兩個符號：wfEICHHx H框剪結(jié)構(gòu)總高度框剪結(jié)構(gòu)總高度稱為結(jié)構(gòu)剛度特征值。是反映總框架和總剪力墻稱為結(jié)構(gòu)剛度特征值。是反映總框架和總剪力墻剛度之比的一個參數(shù)，對框架剛度之比的一個參數(shù)，對框架-剪力墻的受力和變剪力墻的受力和變形都有很大影響。形都有很大影響。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 整理得整理得 四階常系數(shù)非齊次線性微分方程四階常系數(shù)非齊次線性微分方程微分方程的求解微分方程的求解 齊次方程的解齊次方程的解 特征方程特征方程 齊次方程的通解齊次方程的通解0224 )(422244 pEIHdyddydw )()(21 B

15、chAshccy 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 特解 微分方程的通解 1y0262232 ffcqHcqH )()(21 BchAshccy0262232 ffcqHcqH高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)求解待定系數(shù)剪力墻底部0 0 y0 ddy剪力墻頂部 倒三角形荷載 均布荷載 頂部集中荷載1 0022 dydM fwVVP00高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 積分待定系數(shù) 以 均布荷載均布荷載 作用為例 同理可求得在 倒三角形荷載 和頂點(diǎn)集中荷 載作用下的 積分系數(shù)fcqHc22 )1(221 chshcqHcf fcqHA2 )1(22 chshcqHBf 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

16、微分方程的解 根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度特征值 和樓層相對高度 求得剪力墻位移y)21()(1)(1224 shchchshEIqHe6)121)()()12(1)(222324 shshshchchEIqHe)(1)(33 shchchshEIPHey高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 總剪力墻彎矩計算 根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度特征值 和樓層相對高度 求得剪力墻彎矩wM1)()(122shchchshqH)()12()()211(22shchchshshqH)(1)(shchchshPH22dxydEIM 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)總剪力墻剪力計算 根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度特征值 和樓層相對高度 求得剪力墻剪力wV)(1)(sh

17、chshchqH 1)()12()()21(22chchshshshqH)()(shchshchPwV33dxydEIdxdMV 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)以綜合剪力墻為隔離體，建立以以綜合剪力墻為隔離體，建立以)(zy為未知量的微分方程：為未知量的微分方程：)()(44zfzwppdzydEI 求得求得 )(zy墻的內(nèi)力（墻的內(nèi)力（M、V）框架與剪力墻的位移相等框架與剪力墻的位移相等框架的水平剪力（框架的水平剪力（V）用圖表直接查用，既方便又快捷。（用圖表直接查用，既方便又快捷。（P120-122）高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)倒三角分布荷載下位移系數(shù)倒三角分布荷載下位移系數(shù)高層建筑結(jié)構(gòu)

18、 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)3 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剛接體系剛接體系協(xié)同工作計算高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 相同之處相同之處總剪力墻與總框架通過連總剪力墻與總框架通過連 桿傳遞之間的相互作用力。桿傳遞之間的相互作用力。 不同之處不同之處剛接體系中連桿對總剪力剛接體系中連桿對總剪力 墻的彎曲有一定的約束作用。墻的彎曲有一定的約束作用。綜綜合合框框架架綜合剪力墻綜合剪力墻P剛結(jié)體系與鉸接體系相比：剛結(jié)體系與鉸接體系相比：高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)綜綜合合框框架架綜合剪力墻綜合剪力墻PfipiV將連桿切開：將連桿切開：高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)對總剪力墻截對總剪力墻截面形心取矩面形心取矩綜合剪力墻綜合

19、剪力墻PfipiV各集中荷載均作用在樓層處：各集中荷載均作用在樓層處：Pfip豎向剪力產(chǎn)生的彎矩，可抵消一部分外荷載引起的彎矩。豎向剪力產(chǎn)生的彎矩，可抵消一部分外荷載引起的彎矩。有利有利高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)增加了約束彎矩增加了約束彎矩imzp)(zfpHz)(zfp將集中荷載在層高內(nèi)連續(xù)化：將集中荷載在層高內(nèi)連續(xù)化：框架計算與鉸接體系相同框架計算與鉸接體系相同高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)一、剛接連桿桿端約束彎矩一、剛接連桿桿端約束彎矩1112l lalbl21m12mEI約束彎矩系數(shù)，當(dāng)梁端有單位轉(zhuǎn)角約束彎矩系數(shù)，當(dāng)梁端有單位轉(zhuǎn)角時，梁端產(chǎn)生的約束彎矩。時，梁端產(chǎn)生的約束彎矩。21

20、12mm、兩種連系梁兩種連系梁 ： 剪力墻與框架之間的連系梁剪力墻與框架之間的連系梁 剪力墻之間的連梁剪力墻之間的連梁均可簡化為均可簡化為帶剛域的梁帶剛域的梁高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)lEIbabam6)1)(1(1312lEIbabam6)1)(1(1321令令b=0，則得到僅在一端帶有剛性段的兩端約束彎矩系數(shù)：，則得到僅在一端帶有剛性段的兩端約束彎矩系數(shù)：lEIaam6)1)(1 (1312lEIaam6)1)(1 (13212 12GAlEI為考慮剪切變形時的影響系數(shù)為考慮剪切變形時的影響系數(shù)高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)EIh代替代替EI 由上式算出的彎矩往往較大，可按由上式算出的

21、彎矩往往較大，可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法進(jìn)行調(diào)幅，考慮塑性內(nèi)力重分布的方法進(jìn)行調(diào)幅，在抗震設(shè)計中，連梁剛度可以折減，用在抗震設(shè)計中，連梁剛度可以折減，用當(dāng)設(shè)防烈度為當(dāng)設(shè)防烈度為6度和度和7度時：度時：8 . 0h當(dāng)設(shè)防烈度為當(dāng)設(shè)防烈度為8度和度和9度時：度時：55. 0h高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)二、基本方程及其求解 一根連梁對剪力墻的約束彎矩一根連梁對剪力墻的約束彎矩 連續(xù)化假定連續(xù)化假定 ，連續(xù)連桿的桿端約束彎矩，連續(xù)連桿的桿端約束彎矩第第 根連桿對墻肢的根連桿對墻肢的 約束剛度約束剛度約束剛度約束剛度: 使連梁產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角所需要的力矩使連梁產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角所需要的力矩 綜合連梁總剛度綜

22、合連梁總剛度 ： 每層有每層有 根連桿根連桿)()(zhmhMzmabiabii niabibhmc1hmabii 1212mM 2121mM n1112l lalbl21m12mEI高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 綜合框架： 綜合所有框架的剪切剛度 綜合剪力墻：綜合所有的剪力墻的剛度 綜合連梁：將綜合框架和綜合剪力墻用聯(lián)梁連接 第 根帶剛域連梁對墻肢的約束剛度 綜合連梁總剛度 ： 每層有 根連梁 jfDhc ekeEIEI niabibhmc1hmabiin高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)預(yù)備知識預(yù)備知識 ： 材料力學(xué)計算公式材料力學(xué)計算公式22dxydEIM 33dxydEIdxdMV dx

23、dVq qxydxdMV 4422dxydEIdxMddxdVq 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 等代剪力和等代荷載的計算 連梁對剪力墻的約束彎矩 等代剪力等代剪力 等代荷載等代荷載dzdycdzdyhmzhmzmdzdMVbniabiniabimm 11)()( dzzmMHzm )(22221)(dzydcdzydhmdzdVzpbniabimm HmMz)(zmzy高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 微分方程的建立 荷載平衡)()()(44zpzpzpdzydEImfw22)(dzydcdzdVzpfff221)(dzydhmdzdVzpniabimm2212244)(dzydhmdzydc

24、zpdzydEIniabifw222244)(dzydcdzydczpdzydEIbfwz)(zpy)(zpf)(zpm 方程寫為高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)令 則四階常系數(shù)非齊次線性微分方程四階常系數(shù)非齊次線性微分方程 微分方程解 方程的解同鉸結(jié)體系的微分方程解 結(jié)構(gòu)剛度特征值 中包含了連梁約束剛度 計算剪力 包括連梁對剪力墻約束 彎矩影響)(422244 pEIHdydydw Hz ebfEIccH )( wV高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 工程應(yīng)用計算在不同荷載作用下剪力墻頂點(diǎn)位移 （即 剪力墻頂點(diǎn)位移 ） 底部總彎矩 底部總剪力 根據(jù) 、 查 P 120 圖 6.10 圖 6.18

25、得不同荷載作用下的系數(shù) 0y0M0V)(0yy)(0MMw)(0VVw1 高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻位移與內(nèi)力計算00)()(yyyy 00)()(MMMMww 00)()(VVVVww fbfffVcccV )()()( mVVww )()( wpfVVV fbfbVcccm 總剪力墻剪力 廣義框架剪力計算 總框架剪力計算 總連梁剪力計算高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)4 4 內(nèi)力分配計算內(nèi)力分配計算 求出總剪力墻、總框架和總連系梁求出總剪力墻、總框架和總連系梁的內(nèi)力以后，計算各墻肢、各框架梁、的內(nèi)力以后，計算各墻肢、各框架梁、柱及連系梁的內(nèi)力。柱及連系梁的內(nèi)力。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架

26、-剪力墻結(jié)構(gòu)一、剪力墻內(nèi)力分配計算一、剪力墻內(nèi)力分配計算 得到總剪力墻的內(nèi)力得到總剪力墻的內(nèi)力Mw和和Vw后，按各片剪力墻后，按各片剪力墻的等效抗彎剛度來分配。第的等效抗彎剛度來分配。第 i層第層第j個墻肢的內(nèi)力（共個墻肢的內(nèi)力（共有有n個墻肢）為：個墻肢）為：winkwkwjwijMEIEIM1winkwkwjwijVEIEIV1高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)二、框架梁、柱內(nèi)力計算 近似地取各層柱的中點(diǎn)作為反彎點(diǎn)的位置，近似地取各層柱的中點(diǎn)作為反彎點(diǎn)的位置，因此，第因此，第i層第層第j個柱的剪力為個柱的剪力為:211PiPikjjjcijVVDDVk為第為第i層中柱子的總數(shù)層中柱子的總數(shù)1P

27、iPiVV 、分別為第分別為第i層柱柱頂與柱底樓板標(biāo)高處層柱柱頂與柱底樓板標(biāo)高處框架的總剪力框架的總剪力高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)56 按連梁的剛結(jié)端剛度系數(shù)分配總連梁的總約束彎矩，得連梁按連梁的剛結(jié)端剛度系數(shù)分配總連梁的總約束彎矩，得連梁在墻肢軸線處的彎矩在墻肢軸線處的彎矩21jjjabiabiabihhmmmm 再求連梁剪力及連梁在墻邊處彎矩再求連梁剪力及連梁在墻邊處彎矩lMMVbj/ )(21122/02112lVMMbbb 墻肢轉(zhuǎn)角相同，連梁反彎點(diǎn)在跨中點(diǎn)墻肢轉(zhuǎn)角相同，連梁反彎點(diǎn)在跨中點(diǎn)三、剛接連梁內(nèi)力計算高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)5 框剪結(jié)構(gòu)中剛度特征值對結(jié)構(gòu)荷載分配、內(nèi)力分

28、配及位移的影響wfEICH鉸結(jié)體系：剛結(jié)體系：wniabifEIhmCH1 jfDhC框架的抗推剛度框架的抗推剛度當(dāng)fC當(dāng)0fC時0說明框架的抗推剛度為0，整個結(jié)構(gòu)為純剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)wEI當(dāng)時0wEI說明剪力墻的抗彎剛度為0，此時結(jié)構(gòu)為純框架結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)一、對荷載分配的影響頂部外荷載全部頂部外荷載全部分配給剪力墻分配給剪力墻協(xié)同工作的結(jié)果協(xié)同工作的結(jié)果由框架和剪力墻由框架和剪力墻的變形協(xié)調(diào)所產(chǎn)的變形協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的頂部集中荷生的頂部集中荷載以相反的方向載以相反的方向作用在框架和剪作用在框架和剪力墻的頂端力墻的頂端剪力墻下部承受的剪力墻下部承受的荷載大于外荷載荷載大于外荷載框架在

29、下部分配框架在下部分配到的荷載為負(fù)值到的荷載為負(fù)值框架頂部荷載為框架頂部荷載為0P均布荷載圖均布荷載圖剪力墻分配到的荷載圖剪力墻分配到的荷載圖圖圖wp框架分配到的荷載圖框架分配到的荷載圖圖圖Fp高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)二、對內(nèi)力分配的影響剪力圖剪力圖qH總剪力墻分配總剪力墻分配到的剪力圖到的剪力圖總框架分配到總框架分配到的剪力圖的剪力圖總剪力墻承總剪力墻承擔(dān)全部剪力擔(dān)全部剪力總框架承擔(dān)總框架承擔(dān)全部剪力全部剪力=0=6=6=0wVFV當(dāng)當(dāng)=6時可見時可見:總剪力墻在底部承受了大部分剪力，在頂部剪力出現(xiàn)了負(fù)值。總剪力墻在底部承受了大部分剪力，在頂部剪力出現(xiàn)了負(fù)值。總框架頂部承擔(dān)了較大的正剪

30、力，在下部承擔(dān)的剪力卻很小，在上部剪力總框架頂部承擔(dān)了較大的正剪力，在下部承擔(dān)的剪力卻很小，在上部剪力沿高度變化比較均勻，最大剪力的位置在結(jié)構(gòu)中部沿高度變化比較均勻，最大剪力的位置在結(jié)構(gòu)中部0.3-0.6，而不在結(jié)構(gòu)底部。，而不在結(jié)構(gòu)底部。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)三、對結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響fH6=1-6高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 為滿足剪力墻承受的地震傾覆力矩不小于結(jié)為滿足剪力墻承受的地震傾覆力矩不小于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的構(gòu)總地震傾覆力矩的50%，應(yīng)使結(jié)構(gòu)剛度特征值，應(yīng)使結(jié)構(gòu)剛度特征值4 . 2 為了使框架充分發(fā)揮作用，達(dá)到框架最大樓為了使框架充分發(fā)揮作用，達(dá)到框架最大樓層剪力層剪力 ，剪

31、力墻剛度不宜過大，應(yīng)，剪力墻剛度不宜過大，應(yīng)使使EkFV2 . 0max15. 14 . 215. 1高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)6 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力調(diào)整高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)一、框架內(nèi)力調(diào)整2、由于樓板的變形、由于樓板的變形(在設(shè)計計算時，樓板在自身平面內(nèi)是剛在設(shè)計計算時，樓板在自身平面內(nèi)是剛度無限大的度無限大的)，變形的結(jié)果就使得框架部分的水平位移大于剪，變形的結(jié)果就使得框架部分的水平位移大于剪力墻的水平位移。力墻的水平位移。1、當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，因剪力墻剛度大，、當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，因剪力墻剛度大，承受的剪力大，因此首先屈服開裂，

32、剪力在框架和剪力墻之承受的剪力大，因此首先屈服開裂，剪力在框架和剪力墻之間發(fā)生一次重分布，使得框架處于危險狀態(tài)。間發(fā)生一次重分布，使得框架處于危險狀態(tài)。 鑒于以上兩點(diǎn)，框架實(shí)際受的水鑒于以上兩點(diǎn)，框架實(shí)際受的水平力大于采用剛性樓板計算的結(jié)果。平力大于采用剛性樓板計算的結(jié)果。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)調(diào)整的原則：調(diào)整的原則：可取可取與與（2）、凡）、凡02 . 0 VVf的樓層的樓層fVmax5 . 1fV02 . 0 V兩者中的較小值。兩者中的較小值。設(shè)計值設(shè)計值)(xVfmaxfV02 . 0 Vmax5 . 1fVHmax5 . 1fVmaxfVH02 . 0 V設(shè)計值設(shè)計值)(xVf

33、0V底部總剪力底部總剪力)(xVf各層框架承擔(dān)的地震力各層框架承擔(dān)的地震力02 . 0 VVf（1）、凡）、凡的樓層的樓層fV可按計算值，不作調(diào)整?？砂从嬎阒?，不作調(diào)整。1、高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2、當(dāng)屋面突出部分也采用框架、當(dāng)屋面突出部分也采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時，剪力墻結(jié)構(gòu)時，突出部分框架總剪力取該層框架剪力計算值的突出部分框架總剪力取該層框架剪力計算值的1.5倍。倍。 注意：框架內(nèi)力調(diào)整后，剪力墻部分注意：框架內(nèi)力調(diào)整后，剪力墻部分仍保持原協(xié)同工作計算值而不作調(diào)整。仍保持原協(xié)同工作計算值而不作調(diào)整。3、按振型分解反應(yīng)譜法計算時，應(yīng)針對振型組合、按振型分解反應(yīng)譜法計算時，應(yīng)針對振型組

34、合 之后的剪力進(jìn)行調(diào)整。之后的剪力進(jìn)行調(diào)整。4、在各層框架總剪力調(diào)整后，按調(diào)整前后的比例調(diào)、在各層框架總剪力調(diào)整后，按調(diào)整前后的比例調(diào) 整柱和梁的剪力和端部彎矩，但柱軸向力不調(diào)整。整柱和梁的剪力和端部彎矩，但柱軸向力不調(diào)整。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)二、剪力墻內(nèi)力的內(nèi)部調(diào)整二、剪力墻內(nèi)力的內(nèi)部調(diào)整 考慮到剪力墻內(nèi)部的塑性內(nèi)力重分布，允許對考慮到剪力墻內(nèi)部的塑性內(nèi)力重分布，允許對剪力墻的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整：剪力墻的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整：連梁的調(diào)幅系數(shù)連梁的調(diào)幅系數(shù)80%，并將相鄰的連梁彎矩值，并將相鄰的連梁彎矩值增大，以滿足平衡條件。增大，以滿足平衡條件。對雙肢剪力墻，不允許出現(xiàn)墻肢全截面受拉對雙肢剪力墻

35、，不允許出現(xiàn)墻肢全截面受拉(小偏小偏心受拉心受拉)情況出現(xiàn)。情況出現(xiàn)。若雙肢剪力墻一肢出現(xiàn)大偏心受拉的情況，則受若雙肢剪力墻一肢出現(xiàn)大偏心受拉的情況，則受壓的另一肢的彎矩和剪力均應(yīng)乘以放大系數(shù)壓的另一肢的彎矩和剪力均應(yīng)乘以放大系數(shù)1.25。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)7 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造一、剪力墻布置原則： 均勻、均勻、 分散、分散、 對稱、對稱、 周邊周邊要求片數(shù)多要求片數(shù)多,且每片剛度不要太大：且每片剛度不要太大：單片剪力墻底部承擔(dān)的剪力不宜單片剪力墻底部承擔(dān)的剪力不宜超過底部總水平剪力的超過底部總水平剪力的40%抵抗抵抗扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)的要求的要求高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2）剪

36、力墻中線與墻端邊柱中線重合，防止偏心；）剪力墻中線與墻端邊柱中線重合，防止偏心；3）各片剪力墻的剛度不宜相差懸殊；）各片剪力墻的剛度不宜相差懸殊；4）在樓板有洞口時，兩側(cè)布置剪力墻）在樓板有洞口時，兩側(cè)布置剪力墻(避免在樓蓋中避免在樓蓋中產(chǎn)生不利的內(nèi)力分布，保證樓蓋可靠地傳遞水平產(chǎn)生不利的內(nèi)力分布，保證樓蓋可靠地傳遞水平力力)。使剛度中心與質(zhì)使剛度中心與質(zhì)量中心相一致量中心相一致 1、剪力墻的布置、剪力墻的布置 1）豎向荷載較大處）豎向荷載較大處 平面形狀變化處平面形狀變化處 樓梯間和電梯間樓梯間和電梯間高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)5）縱向剪力墻的布置應(yīng)避免大墻肢，可采用留施工洞的方）縱向剪

37、力墻的布置應(yīng)避免大墻肢，可采用留施工洞的方法法(為了減小墻體過大剛度及縱向收縮應(yīng)力的影響）。為了減小墻體過大剛度及縱向收縮應(yīng)力的影響）。A1A2B1B2C1C2墻肢墻肢墻段墻段ABC樓板樓板弱連梁弱連梁6）為了方便施工支模，當(dāng)縫的寬度較小時，不宜）為了方便施工支模，當(dāng)縫的寬度較小時，不宜在縫的兩側(cè)同時布置現(xiàn)澆剪力墻。在縫的兩側(cè)同時布置現(xiàn)澆剪力墻。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2、剪力墻的最大間距、剪力墻的最大間距 水平力靠樓蓋、屋蓋傳遞，保證協(xié)同工作，水平力靠樓蓋、屋蓋傳遞，保證協(xié)同工作，樓蓋在水平方向的支點(diǎn)為剪力墻。為了滿足樓樓蓋在水平方向的支點(diǎn)為剪力墻。為了滿足樓蓋、屋蓋在水平荷載作用下的

38、變形。下表規(guī)定蓋、屋蓋在水平荷載作用下的變形。下表規(guī)定的剪力墻的最大間距。的剪力墻的最大間距。剪力墻的間距（剪力墻的間距（m)裝配整體裝配整體現(xiàn)現(xiàn) 澆澆9度度8度度6、7度度設(shè)設(shè) 防防 烈烈 度度樓面形式樓面形式5040304030高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)3、剪力墻的數(shù)量、剪力墻的數(shù)量 剪力墻與框架都應(yīng)分配一定的水平剪力，剪力墻與框架都應(yīng)分配一定的水平剪力，一般框架承擔(dān)的剪力占總剪力的一般框架承擔(dān)的剪力占總剪力的20%40%。因也有一定的側(cè)向剛度，其抵抗水平荷因也有一定的側(cè)向剛度，其抵抗水平荷載的能力應(yīng)該得到合理的利用載的能力應(yīng)該得到合理的利用剪力墻剪力墻起主要作用起主要作用框架框架高層

39、建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)二、截面設(shè)計及構(gòu)造要求二、截面設(shè)計及構(gòu)造要求 在框架在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻常常設(shè)有剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻常常設(shè)有暗柱，以便于建筑立面的處理，同時也常暗柱，以便于建筑立面的處理，同時也常常將框架梁或連梁拉通穿過剪力墻，以利常將框架梁或連梁拉通穿過剪力墻，以利于結(jié)構(gòu)受力，這種每層有梁，周邊帶柱的于結(jié)構(gòu)受力，這種每層有梁，周邊帶柱的剪力墻也稱為帶邊框剪力墻，構(gòu)造要求有剪力墻也稱為帶邊框剪力墻，構(gòu)造要求有所不同。所不同。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土壓碎混凝土壓碎屈服屈服裂縫裂縫普通剪力墻普通剪力墻帶邊框的剪力墻帶邊框的剪力墻加密箍筋，延加密箍筋，延緩剪力墻內(nèi)鋼緩剪力墻

40、內(nèi)鋼筋受壓屈曲，筋受壓屈曲，提高剪力墻承提高剪力墻承載力載力提高了穩(wěn)定性作為剪力墻的加筋肋提高了穩(wěn)定性作為剪力墻的加筋肋有效阻止墻內(nèi)的斜裂縫的開展有效阻止墻內(nèi)的斜裂縫的開展端柱端柱極限承載力提高極限承載力提高42.5%高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)小小 結(jié)結(jié)1 1、框架、框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)揮了框架剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)揮了框架和剪力墻這兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)和剪力墻這兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)，且具有協(xié)同工作性能。在點(diǎn)，且具有協(xié)同工作性能。在結(jié)構(gòu)下部，剪力墻起主要作用，結(jié)構(gòu)下部，剪力墻起主要作用，變形具有彎曲性型特點(diǎn)；在結(jié)變形具有彎曲性型特點(diǎn)；在結(jié)構(gòu)的上部，框架的層剪變形相構(gòu)的上部，框架的層剪變形相對較小，協(xié)同工

41、作迫使剪力墻對較小，協(xié)同工作迫使剪力墻向外彎曲的程度減小，使結(jié)構(gòu)向外彎曲的程度減小，使結(jié)構(gòu)變形具有剪切型特點(diǎn)。因而框變形具有剪切型特點(diǎn)。因而框架架- -剪力墻結(jié)構(gòu)的層間變形上剪力墻結(jié)構(gòu)的層間變形上下趨于均勻，往往中部出現(xiàn)最下趨于均勻，往往中部出現(xiàn)最大層間變形，呈現(xiàn)彎剪型變形。大層間變形，呈現(xiàn)彎剪型變形。fH6=1-6高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)2 2、框架、框架- -剪力墻鉸結(jié)體系中的連桿代表剛性樓板，剪力墻鉸結(jié)體系中的連桿代表剛性樓板，它使各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在同一樓層處具有相同的側(cè)移。它使各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在同一樓層處具有相同的側(cè)移。而剛性體系中的連桿既代表樓板又代表框架與剪力而剛性體系中的連桿既

42、代表樓板又代表框架與剪力墻之間的連梁，連梁的兩段存在彎矩，對剪力墻和墻之間的連梁，連梁的兩段存在彎矩，對剪力墻和柱均產(chǎn)生約束彎矩。柱均產(chǎn)生約束彎矩。綜綜合合框框架架（四榀）（四榀）綜合剪力墻（四片單肢墻）綜合剪力墻（四片單肢墻）剛性連桿剛性連桿綜綜合合框框架架（五榀）（五榀）綜合剪力墻（兩片雙肢墻）綜合剪力墻（兩片雙肢墻）鉸接連桿鉸接連桿高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力圖剪力圖qH總剪力墻分配總剪力墻分配到的剪力圖到的剪力圖總框架分配到總框架分配到的剪力圖的剪力圖總剪力墻承總剪力墻承擔(dān)全部剪力擔(dān)全部剪力總框架承擔(dān)總框架承擔(dān)全部剪力全部剪力=0=6=6=0wVFV3 3、在框架、在框架- -剪

43、力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻下部承擔(dān)的剪力剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻下部承擔(dān)的剪力很大，向上迅速減小，甚至出現(xiàn)負(fù)剪力，其剪力分很大，向上迅速減小，甚至出現(xiàn)負(fù)剪力，其剪力分布比剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力分布更不均勻；而框架布比剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力分布更不均勻；而框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)中框架上下剪力趨于均勻。剪力墻結(jié)構(gòu)中框架上下剪力趨于均勻。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)4 4、在框架、在框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)中，考慮連梁的約束作用剪力墻結(jié)構(gòu)中，考慮連梁的約束作用時，結(jié)構(gòu)剛度特征值增大，側(cè)向位移減小；剪力時，結(jié)構(gòu)剛度特征值增大，側(cè)向位移減??；剪力墻上部截面的正彎矩增大，下部截面的負(fù)彎矩減墻上部截面的正彎矩增大，下部截面的負(fù)彎矩

44、減小，反彎點(diǎn)下移；剪力墻的剪力增大，框架的剪小，反彎點(diǎn)下移；剪力墻的剪力增大，框架的剪力減小。力減小。5 5、框架與剪力墻之間的連梁內(nèi)力很大，計算時常、框架與剪力墻之間的連梁內(nèi)力很大，計算時常將連梁的剛度乘以折減系數(shù)，使連梁的內(nèi)力減小，將連梁的剛度乘以折減系數(shù)，使連梁的內(nèi)力減小，其實(shí)質(zhì)是塑性調(diào)幅。連梁內(nèi)力減小后，剪力墻和框其實(shí)質(zhì)是塑性調(diào)幅。連梁內(nèi)力減小后，剪力墻和框架的內(nèi)力將增大。但連梁的剛度折減系數(shù)不應(yīng)小于架的內(nèi)力將增大。但連梁的剛度折減系數(shù)不應(yīng)小于0.550.55，否則連梁將過早屈服，影響正常使用。，否則連梁將過早屈服，影響正常使用。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)786 6、框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計中

45、應(yīng)注意的問題、框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題 框剪結(jié)構(gòu)容易滿足平面布置靈活和有較大抗側(cè)剛度的要求。框剪結(jié)構(gòu)容易滿足平面布置靈活和有較大抗側(cè)剛度的要求。此外，由于框架與剪力墻協(xié)同工作，使框架層剪力分布，從此外，由于框架與剪力墻協(xié)同工作，使框架層剪力分布，從底到頂趨于均勻（與純框架結(jié)構(gòu)中，框架層剪力上小下大不底到頂趨于均勻（與純框架結(jié)構(gòu)中，框架層剪力上小下大不同），這對框架的設(shè)計十分有利框架柱和梁的斷面尺寸和同），這對框架的設(shè)計十分有利框架柱和梁的斷面尺寸和配筋可以上下比較均勻配筋可以上下比較均勻由此可以看出三個值得注意的問題：由此可以看出三個值得注意的問題：（1 1）純框架設(shè)計完畢后，如果又增加了一

46、些剪力墻（例如電梯）純框架設(shè)計完畢后，如果又增加了一些剪力墻（例如電梯井，樓梯井等改成剪力墻），就必須按框架剪力墻結(jié)構(gòu)重井，樓梯井等改成剪力墻），就必須按框架剪力墻結(jié)構(gòu)重新核算新核算（2 2）剪力墻與框架協(xié)同工作的基本條件是：傳遞剪力的樓板必）剪力墻與框架協(xié)同工作的基本條件是：傳遞剪力的樓板必須有足夠的整體剛度。因此框剪結(jié)構(gòu)的樓板應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)澆須有足夠的整體剛度。因此框剪結(jié)構(gòu)的樓板應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)，剪力墻的最大間距不能超過規(guī)定限值樓面結(jié)構(gòu)，剪力墻的最大間距不能超過規(guī)定限值高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)79（3 3）框架結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量）框架結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量 剪力墻數(shù)量要滿足位移限值是

47、一個必要條件。此外，應(yīng)使剪剪力墻數(shù)量要滿足位移限值是一個必要條件。此外，應(yīng)使剪力墻與框架的比例適當(dāng)，使力墻與框架的比例適當(dāng)，使 2.2為宜為宜 剪力墻數(shù)量多，地震震害減輕，多設(shè)剪力墻可以提高建筑物剪力墻數(shù)量多，地震震害減輕，多設(shè)剪力墻可以提高建筑物抗震性能。但是剪力墻數(shù)量愈多，建筑物用料愈多、造價愈抗震性能。但是剪力墻數(shù)量愈多，建筑物用料愈多、造價愈高。剪力墻愈多則剛度愈大，自振周期愈短，地震作用愈大，高。剪力墻愈多則剛度愈大，自振周期愈短，地震作用愈大，加大了結(jié)構(gòu)的受力。而且，即使剪力墻再多，框架部分耗用加大了結(jié)構(gòu)的受力。而且，即使剪力墻再多，框架部分耗用的材料并不能減少（

48、因?yàn)榈牟牧喜⒉荒軠p少（因?yàn)?）02 . 0 VVF高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 框架框架-剪力墻協(xié)同工作的基本概念剪力墻協(xié)同工作的基本概念 基本假定和計算簡圖（鉸結(jié)體系與剛結(jié)體系）基本假定和計算簡圖（鉸結(jié)體系與剛結(jié)體系） 綜合剪力墻剛度和綜合框架剛度計算綜合剪力墻剛度和綜合框架剛度計算 結(jié)構(gòu)剛度特征值的意義結(jié)構(gòu)剛度特征值的意義 對荷載分配、內(nèi)力分配和結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響對荷載分配、內(nèi)力分配和結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響重重 點(diǎn)點(diǎn) 內(nèi)內(nèi) 容容高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架、剪力墻、框框架、剪力墻、框-剪剪結(jié)構(gòu)的對比結(jié)構(gòu)的對比高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)建筑功能的特點(diǎn)建筑功能的特點(diǎn)構(gòu)件類型構(gòu)件類型承力體系承力

49、體系剛度水平剛度水平基本周期與地震作用基本周期與地震作用填充墻體對基本周期的影響填充墻體對基本周期的影響變形特征變形特征適用高度適用高度彈性層間位移限值彈性層間位移限值彈塑性層間位移限值彈塑性層間位移限值內(nèi)力分析特點(diǎn)內(nèi)力分析特點(diǎn)延性設(shè)計內(nèi)容延性設(shè)計內(nèi)容構(gòu)件設(shè)計構(gòu)件設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)建筑功能的特點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：平面空間較大，建筑布置靈活，能較大限度地平面空間較大，建筑布置靈活，能較大限度地滿足使用要求，適用于各類建筑物。柱體露出影響美觀與滿足使用要求，適用于各類建筑物。柱體露出影響美觀與使用。使用。剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)：由于墻體間距不能太大，適用于中小開間建由于墻體間距不

50、能太大，適用于中小開間建筑，如住宅、公寓、旅館建筑。有時作成局部剪力墻落地筑，如住宅、公寓、旅館建筑。有時作成局部剪力墻落地的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。的框支剪力墻結(jié)構(gòu)?？蚣艚Y(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)：吸收兩者的長處，既能為建筑平面布置提供較吸收兩者的長處，既能為建筑平面布置提供較大的使用空間，又具有良好的抗側(cè)力性能?？蓮V泛地應(yīng)用大的使用空間，又具有良好的抗側(cè)力性能?？蓮V泛地應(yīng)用于各類房屋建筑。于各類房屋建筑。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：柱、梁（一維受力構(gòu)件），樓板（兩維平面外柱、梁（一維受力構(gòu)件），樓板（兩維平面外受力構(gòu)件）受力構(gòu)件）剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)：墻（兩維平面內(nèi)受力構(gòu)件）、

51、梁（一維受力墻（兩維平面內(nèi)受力構(gòu)件）、梁（一維受力構(gòu)件），樓板（兩維平面外受力構(gòu)件）構(gòu)件），樓板（兩維平面外受力構(gòu)件）框剪結(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)：柱、墻、梁、樓板柱、墻、梁、樓板高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)承力體系框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：梁、板為豎向荷載的水平傳力構(gòu)件，柱為豎向梁、板為豎向荷載的水平傳力構(gòu)件，柱為豎向傳力構(gòu)件；柱及梁共同組成抵抗水平力的抗側(cè)力體系。傳力構(gòu)件；柱及梁共同組成抵抗水平力的抗側(cè)力體系。剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)：梁、板為豎向荷載的水平傳力構(gòu)件，墻為豎梁、板為豎向荷載的水平傳力構(gòu)件，墻為豎向傳力構(gòu)件；墻及墻肢間連梁共同組成抵抗水平力的抗側(cè)向傳力構(gòu)件；墻及墻肢間連梁共同組成抵抗水平力的

52、抗側(cè)力體系。力體系?？蚣艚Y(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)：梁、板為豎向荷載的水平傳力構(gòu)件，柱及墻為梁、板為豎向荷載的水平傳力構(gòu)件，柱及墻為豎向傳力構(gòu)件；框架與剪力墻共同組成抵抗水平力的抗側(cè)豎向傳力構(gòu)件；框架與剪力墻共同組成抵抗水平力的抗側(cè)力體系。其中剪力墻是主要的抗側(cè)力構(gòu)件。力體系。其中剪力墻是主要的抗側(cè)力構(gòu)件。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剛度水平框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：抗側(cè)剛度較弱，在風(fēng)荷載和地震作用下側(cè)移較抗側(cè)剛度較弱，在風(fēng)荷載和地震作用下側(cè)移較大，為避免填充墻體的破壞，需要增大柱梁截面滿足位移大，為避免填充墻體的破壞，需要增大柱梁截面滿足位移要求要求剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)：抗側(cè)剛度較大，為避免結(jié)構(gòu)過剛而引起

53、過大抗側(cè)剛度較大，為避免結(jié)構(gòu)過剛而引起過大的地震反應(yīng)，需要控制剪力墻的數(shù)量、長度或厚度以及連的地震反應(yīng)，需要控制剪力墻的數(shù)量、長度或厚度以及連梁高度使之不宜過剛梁高度使之不宜過剛框剪結(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)：介于兩者之間，控制框架和剪力墻的比率，充介于兩者之間，控制框架和剪力墻的比率，充分發(fā)揮框架和剪力墻各自作用（剪力墻不宜過少也不宜過分發(fā)揮框架和剪力墻各自作用（剪力墻不宜過少也不宜過多）。多）。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)基本周期與地震作用周期周期框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)： T1=0.080.1n，（，（n為結(jié)構(gòu)層數(shù)）為結(jié)構(gòu)層數(shù)）剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)： T1=0.05n 框剪結(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)： T1=0.

54、060.08ngT5gT )(sTmax2max45. 0s1 . 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT s6高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)填充墻體對基本周期的影填充墻體對基本周期的影響響 由于填充墻加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、由于填充墻加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、使結(jié)構(gòu)實(shí)際基本周期小于不考慮填充墻的使結(jié)構(gòu)實(shí)際基本周期小于不考慮填充墻的計算結(jié)構(gòu)周期。所以需對計算周期進(jìn)行折計算結(jié)構(gòu)周期。所以需對計算周期進(jìn)行折減。折減系數(shù)：減。折減系數(shù)：框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)： 0.50.7 剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)： 1.0 框剪結(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)： 0.80.9高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)變形特征變形特征框架結(jié)構(gòu)

55、：框架結(jié)構(gòu)：由于層剪切剛度較弱，以剪切變形為主由于層剪切剛度較弱，以剪切變形為主剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)：以彎曲變形為主。以彎曲變形為主。框剪結(jié)構(gòu)：框剪結(jié)構(gòu)：介于兩者之間，為彎剪型。介于兩者之間，為彎剪型。剪力墻剪力墻框架框架框架框架-剪力墻剪力墻不同結(jié)構(gòu)的變形圖不同結(jié)構(gòu)的變形圖H高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)適用高度高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)彈性層間位移限值（避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在小震下破壞）1、在高烈度區(qū)，框架結(jié)構(gòu)的層間位移要求成為決定柱梁斷面、在高烈度區(qū)，框架結(jié)構(gòu)的層間位移要求成為決定柱梁斷面尺寸的關(guān)鍵因素。尺寸的關(guān)鍵因素。2、剪力墻結(jié)構(gòu)的層間位移要求一般容易滿足，設(shè)計中主要控、剪力墻結(jié)構(gòu)的

56、層間位移要求一般容易滿足，設(shè)計中主要控制墻體不能太多太長，以免地震反應(yīng)過大且滿足經(jīng)濟(jì)性。制墻體不能太多太長，以免地震反應(yīng)過大且滿足經(jīng)濟(jì)性。3、框剪結(jié)構(gòu)則需要合理確定剪力墻數(shù)量及位置。因剪力墻承、框剪結(jié)構(gòu)則需要合理確定剪力墻數(shù)量及位置。因剪力墻承受大部分剪力而數(shù)量有限，需要優(yōu)化布置，設(shè)計工作量大。受大部分剪力而數(shù)量有限，需要優(yōu)化布置，設(shè)計工作量大。高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移限值（避免結(jié)構(gòu)倒塌）高層建筑結(jié)構(gòu) 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析特點(diǎn)（簡化算法）框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：豎向荷載作用下，有條件使用豎向荷載作用下，有條件使用分層法分層法；水平荷載作；水平荷載作用下，使用用下，使用反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法和和值法值法。主要運(yùn)用了。主要運(yùn)用了結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)中等截面中等截面直桿彎矩的分配、傳遞等基礎(chǔ)知識。直桿彎矩的分配、傳遞等基礎(chǔ)知識。剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力