第四章結(jié)構(gòu)設(shè)計2+第五章(葉)新

1、 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 第第 4 4 章章 設(shè)設(shè) 計計 要要 求求 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 強度問題強度問題構(gòu)件截面承載力驗算構(gòu)件截面承載力驗算 剛度問題剛度問題正常使用條件下結(jié)構(gòu)水平正常使用條件下結(jié)構(gòu)水平位移驗算和風(fēng)振舒適度驗算位移驗算和風(fēng)振舒適度驗算 延性和耗能問題延性和耗能問題抗震結(jié)構(gòu)的延性和抗震結(jié)構(gòu)的延性和耗能要求耗能要求 穩(wěn)定問題穩(wěn)定問題結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與抗傾覆驗算結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與抗傾覆驗算高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 抗震設(shè)計的高層建筑應(yīng)根據(jù)建筑使抗震設(shè)計的

2、高層建筑應(yīng)根據(jù)建筑使用功能的重要性分類用功能的重要性分類: :特殊設(shè)防類特殊設(shè)防類：重大、嚴(yán)重次生災(zāi)害。：重大、嚴(yán)重次生災(zāi)害。（甲類）（甲類）重點設(shè)防類重點設(shè)防類：使用功能不能中斷或需盡：使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)，重大傷亡。（乙類）快恢復(fù)，重大傷亡。（乙類）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：除甲、乙、丁類以外的一：除甲、乙、丁類以外的一般建筑。大部分高層建筑屬于丙類。般建筑。大部分高層建筑屬于丙類。適度設(shè)防類適度設(shè)防類：人員稀少、不產(chǎn)生次生災(zāi)：人員稀少、不產(chǎn)生次生災(zāi)害。（丁類）害。（丁類）4.6 建筑抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防分類 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：

3、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：特殊設(shè)防類特殊設(shè)防類：高于設(shè)防烈度確定地震作：高于設(shè)防烈度確定地震作用，高一度采取抗震措施。（甲類）用，高一度采取抗震措施。（甲類）重點設(shè)防類重點設(shè)防類：按設(shè)防烈度確定地震作用，：按設(shè)防烈度確定地震作用，高一度采取抗震措施。（乙類）高一度采取抗震措施。（乙類）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：按設(shè)防烈度確定地震作用：按設(shè)防烈度確定地震作用和采取抗震措施（丙類）。和采取抗震措施（丙類）。4.6 建筑抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防分類 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 不同不同抗震設(shè)防類別抗震設(shè)防類別、不同、不同高度高度、不同不同抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度、不同、不同結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)

4、類型、不同不同場地條件場地條件的建筑結(jié)構(gòu)，延性與耗的建筑結(jié)構(gòu)，延性與耗能要求不同。能要求不同。根據(jù)抗震等級，采取相應(yīng)抗震措施。根據(jù)抗震等級，采取相應(yīng)抗震措施。4.7 抗震等級抗震等級根據(jù)五因素確定抗震等級。根據(jù)五因素確定抗震等級?？拐鸫胧崿F(xiàn)延性與耗能的要求?？拐鸫胧崿F(xiàn)延性與耗能的要求。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一計算措施計算措施地震作用計算和抗力計地震作用計算和抗力計算以外的計算，主要是調(diào)整或放大算以外的計算，主要是調(diào)整或放大組合的內(nèi)力計算值，用調(diào)整或放大組合的內(nèi)力計算值，用調(diào)整或放大后的內(nèi)力作為設(shè)計值。后的內(nèi)力作為設(shè)計值?？拐饦?gòu)造措施抗震構(gòu)造措施保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件

5、具有保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有足夠的延性與耗能的構(gòu)造措施，如足夠的延性與耗能的構(gòu)造措施，如最小截面面積，最小配筋率等。最小截面面積，最小配筋率等?？拐鸫胧┛拐鸫胧?高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：A A級高度：一、二、三、四級級高度：一、二、三、四級 （一級要求最高）（一級要求最高）B B級高度：特一、一、二級級高度：特一、一、二級 （特一級要求最高）（特一級要求最高）抗震等級劃分抗震等級劃分 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一表中的烈度：表中的烈度： 確定抗震等級的烈度，不一定是設(shè)確定抗震等級的烈度，不一定是設(shè)防烈度防烈度，

6、需要調(diào)整，需要調(diào)整 與下列因素有關(guān)與下列因素有關(guān): : 建筑類別（甲，乙，丙）建筑類別（甲，乙，丙） 設(shè)防烈度設(shè)防烈度 場地類別場地類別 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一計算措施調(diào)整烈度計算措施調(diào)整烈度與建筑類別、設(shè)與建筑類別、設(shè)防烈度有關(guān)防烈度有關(guān) 建筑類別建筑類別 設(shè)防烈度設(shè)防烈度 6 7 8 9 甲類、乙類甲類、乙類 7 8 9 9* 丙類丙類 6 7 8 9 確定抗震等級的烈度確定抗震等級的烈度 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一確定抗震等級的烈度確定抗震等級的烈度抗震構(gòu)造措施調(diào)整烈度抗震構(gòu)造措施調(diào)整烈度建筑類別，設(shè)防建筑類別，設(shè)防烈度，場

7、地烈度，場地建筑類別建筑類別 場地類別場地類別 設(shè)防烈度設(shè)防烈度 6 7 8 9甲類、乙類甲類、乙類 6 7 8 9 7 8 9 9* 丙類丙類 6 6 7 8 6 7 8 9 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一延性和耗能是通過延性和耗能是通過抗震措施抗震措施來保證的，而具體的抗震措來保證的，而具體的抗震措施由施由結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)抗震等級確定。確定。4.8 4.8 延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 延性：延性：屈服（峰值）后強度或承載屈服（峰值）后強度或承載力沒有顯著降低時的塑性變形能力。力沒有顯著降低時的塑性變形能力。 材料

8、、截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)保持一定材料、截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)保持一定的強度或承載力時的非彈性（塑性）的強度或承載力時的非彈性（塑性）變形能力。變形能力。延性的作用：延性的作用：減少地震作用，消耗地減少地震作用，消耗地震能量震能量延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一延性的延性的度量：延性系數(shù)（延性比）度量：延性系數(shù)（延性比）ypp最大允許變形，最大允許變形， 屈服變形屈服變形y對于實測荷載變對于實測荷載變形曲線，如何確定形曲線，如何確定其屈服變形和最大其屈服變形和最大允許變形，國內(nèi)外允許變形，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

9、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 地震對結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈地震對結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈塑性變形耗散能量。塑性變形耗散能量。 可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力變變形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。耗能耗能延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一鋼構(gòu)件鋼構(gòu)件延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 地震對結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈地震對結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈塑性變形耗散能量。塑性變形耗散能量。 可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力變變形滯

10、回曲線的面積來度量耗能的大小。形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。 滯回環(huán)飽滿，耗能能力好；滯回環(huán)滯回環(huán)飽滿，耗能能力好；滯回環(huán)狹窄，耗能能力差。狹窄，耗能能力差。耗能耗能延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一SH1-3-35-25-15-55152535-25-20-15-10-50510152025頂 點 位 移 (mm)水平力(T)鋼構(gòu)件鋼構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 在風(fēng)荷載作用下，高度超過在風(fēng)荷載作用下，高度超過150m150m的的高層建筑，應(yīng)滿足人使用的舒適度要求

11、。高層建筑，應(yīng)滿足人使用的舒適度要求。此時，按照此時，按照重現(xiàn)期為重現(xiàn)期為1010年年的風(fēng)荷載計算的風(fēng)荷載計算結(jié)構(gòu)頂點加速度，或由風(fēng)洞試驗確定順結(jié)構(gòu)頂點加速度，或由風(fēng)洞試驗確定順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點最大加速度，風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點最大加速度，maxmax應(yīng)滿足下列要求應(yīng)滿足下列要求：（鋼混結(jié)構(gòu)）：（鋼混結(jié)構(gòu)）住宅、公寓住宅、公寓 maxmax不大于不大于0.15m/s0.15m/s2 2辦公、旅館辦公、旅館 maxmax不大于不大于0.25m/s0.25m/s2 24.9 4.9 風(fēng)振舒適度風(fēng)振舒適度 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一重力二階效應(yīng)重力二階效應(yīng)P-效應(yīng)效應(yīng)

12、：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在水平風(fēng)荷載或水平地在水平風(fēng)荷載或水平地震作用下產(chǎn)生側(cè)移后，重力荷載由于震作用下產(chǎn)生側(cè)移后，重力荷載由于該側(cè)移而引起的附加效應(yīng)該側(cè)移而引起的附加效應(yīng)高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計，主要控制高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計，主要控制P-效應(yīng)對結(jié)構(gòu)性能降低的影響以及由此效應(yīng)對結(jié)構(gòu)性能降低的影響以及由此可能引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)可能引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)4.10 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗算效應(yīng)穩(wěn)定驗算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一iiiVD柱的側(cè)向剛度柱的側(cè)向剛度iiiVD*iiiiiiiPVVVVh*iiiVD*11iiiiiiPVhiiV*iiiiPVh 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系

13、結(jié)構(gòu)一*1111iiinijiij iiiPGDhDh*11iiiiiiPVh*1111 1iiinnjiiiijj ij iGDhDhGniijj iDhG剛重比剛重比 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線 剪切型結(jié)構(gòu)（框剪切型結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)）架結(jié)構(gòu)） 可保證可保證P-效應(yīng)效應(yīng)影響在影響在20%之內(nèi)之內(nèi)njijihGD110 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線 剪切型結(jié)構(gòu)（框剪切型結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)）架結(jié)

14、構(gòu)） 可忽略可忽略P-效應(yīng)效應(yīng)njijihGD120 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一*1111iiinijiij iiiPGDhDh1iiF111injiij iFGDh重力二階效應(yīng)的位移放大系數(shù)重力二階效應(yīng)的位移放大系數(shù)4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗算效應(yīng)穩(wěn)定驗算*11iiiiiiPVh 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一211 2injiij iFGDh考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈性剛度的折減（考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈性剛度的折減（0.5）（彈塑形）（彈塑形）重力二階效應(yīng)的內(nèi)力放大系數(shù)重力二階效應(yīng)的內(nèi)力放大系數(shù) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一剪

15、切型（框架結(jié)構(gòu)）剪切型（框架結(jié)構(gòu)）高層建筑結(jié)構(gòu)的變形特點：高層建筑結(jié)構(gòu)的變形特點：彎曲型（筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型（筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎剪型（框架彎剪型（框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)）剪力墻結(jié)構(gòu)） 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎剪型結(jié)構(gòu)（框架彎剪型結(jié)構(gòu)（框架-剪力墻）剪力墻） 彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 等效側(cè)向剛度：等效側(cè)向剛度： EJd 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 等效側(cè)向剛度：等效側(cè)向剛度： EJd（代替懸臂桿的彎曲剛度（代替懸臂桿的彎曲剛度EJ） 近似按倒三角形分布荷載作用下結(jié)近似按倒三角形分

16、布荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點位移相等的原則，將結(jié)構(gòu)的側(cè)向構(gòu)頂點位移相等的原則，將結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效抗剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效抗側(cè)剛度側(cè)剛度uqHEJd120114 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎剪型結(jié)構(gòu)（框架彎剪型結(jié)構(gòu)（框架-剪力墻）剪力墻） 彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗算效應(yīng)穩(wěn)定驗算 等效抗側(cè)剛度：等效抗側(cè)剛度： EJd 剛重比：剛重比： EJd/GH2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)

17、系曲線 彎剪型結(jié)構(gòu)（框彎剪型結(jié)構(gòu)（框架架-剪力墻），剪力墻），彎曲型結(jié)構(gòu)（筒彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 可保證可保證P-效應(yīng)效應(yīng)影響在影響在20%之內(nèi)之內(nèi)niidGHEJ124 . 1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗算效應(yīng)穩(wěn)定驗算 彎剪型結(jié)構(gòu)（框架彎剪型結(jié)構(gòu)（框架-剪力墻），彎曲剪力墻），彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）力墻結(jié)構(gòu)） 可忽略可忽略P-效應(yīng)效應(yīng)niidGHEJ127 . 2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木

18、系結(jié)構(gòu)一 彎剪型結(jié)構(gòu)（框架彎剪型結(jié)構(gòu)（框架-剪力墻）剪力墻） 彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 位移放大系數(shù)位移放大系數(shù): F1= 內(nèi)力放大系數(shù)：內(nèi)力放大系數(shù)：F2= 等效側(cè)向剛度：等效側(cè)向剛度： EJd 剛重比：剛重比： EJd/GH2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一P-效應(yīng)效應(yīng)的考慮方法：的考慮方法：1、簡化的有限元法、簡化的有限元法2、內(nèi)力和位移增大系數(shù)方法內(nèi)力和位移增大系數(shù)方法 （JGJ3-2010采用方法采用方法） 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一小結(jié)小結(jié) 彎剪（曲）型結(jié)構(gòu)彎剪（曲）型結(jié)構(gòu)（剪力墻結(jié)構(gòu)、框（

19、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架架剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)）剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)） 剛重比剛重比EJd/GH2 0.14, 1.4, 2.7 剪切型結(jié)構(gòu)剪切型結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)）（框架結(jié)構(gòu)） 剛重比剛重比 1， 10， 20niijj iDhG 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彎矩調(diào)幅彎矩調(diào)幅 由于由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性塑性內(nèi)力重分布內(nèi)力重分布性質(zhì)性質(zhì)，在，在豎向荷載下豎向荷載下可可以考慮以考慮適當(dāng)降低梁端彎矩適當(dāng)降低梁端彎矩，進行調(diào)，進行調(diào)幅，以幅，以減少負(fù)彎矩鋼筋減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。的擁擠現(xiàn)象。塑性鉸塑性鉸4.11 4.11 彎矩調(diào)幅彎矩調(diào)幅 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高

20、層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一塑性鉸塑性鉸在鋼筋屈服截面，在鋼筋屈服截面，從從鋼筋屈服鋼筋屈服到達(dá)到達(dá)到到極限承載力極限承載力，截面在外彎矩增加很小，截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動很大轉(zhuǎn)動，表現(xiàn)得猶如一，表現(xiàn)得猶如一個個能夠轉(zhuǎn)動的鉸能夠轉(zhuǎn)動的鉸，稱為，稱為“塑性鉸塑性鉸”。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一塑性內(nèi)力重分布的受力過程：塑性內(nèi)力重分布的受力過程：第一階段第一階段：首先荷載較小，跨中、支座彎：首先荷載較小，跨中、支座彎矩線形增加，支座彎矩大于跨中彎矩（支矩線形增加，支座彎矩大于跨中彎矩（支座彎矩始終是大于跨中彎矩的）。隨著荷座彎矩

21、始終是大于跨中彎矩的）。隨著荷載增大，載增大，支座支座達(dá)到承載能力極限，達(dá)到承載能力極限，形成塑形成塑性鉸性鉸。第二階段第二階段：此時支座彎矩不變（事實上還：此時支座彎矩不變（事實上還有小許增加），跨中彎矩繼續(xù)增加，最后有小許增加），跨中彎矩繼續(xù)增加，最后跨中也出現(xiàn)塑性鉸跨中也出現(xiàn)塑性鉸，結(jié)構(gòu)成為機動體系，結(jié)構(gòu)成為機動體系，結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)破壞。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅彎矩調(diào)幅通過通過調(diào)低鋼筋混凝土梁支座調(diào)低鋼筋混凝土梁支座彎矩彎矩，增加跨中彎矩增加跨中彎矩來實現(xiàn)來實現(xiàn)內(nèi)力重分布內(nèi)力重分布的的目的。目的。 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅：4.11 4.11 彎矩調(diào)

22、幅彎矩調(diào)幅 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅： 對于現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)對于現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)可取可取0.80.80.90.9；裝配整體式框架由于節(jié)點的附加；裝配整體式框架由于節(jié)點的附加變形，可取變形，可取 =0.7=0.70.80.8。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅： 將調(diào)幅后的梁端彎矩疊加簡支梁的彎將調(diào)幅后的梁端彎矩疊加簡支梁的彎矩，則可得到梁的跨中彎矩矩，則可得到梁的跨中彎矩: : 調(diào)幅后的跨中彎矩不應(yīng)小于簡支情況調(diào)幅后的跨中彎矩不應(yīng)小于簡支情況下跨中彎矩的下跨中彎矩的5050。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高

23、層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅： 只有只有豎向荷載豎向荷載作用下的梁端彎矩作用下的梁端彎矩可可以調(diào)幅以調(diào)幅，水平荷載水平荷載作用下的梁端彎矩作用下的梁端彎矩不不能能考慮考慮調(diào)幅調(diào)幅。 因此，必須因此，必須先將豎向荷載先將豎向荷載作用下的作用下的梁端彎矩調(diào)幅后梁端彎矩調(diào)幅后，再與水平荷載再與水平荷載產(chǎn)生的產(chǎn)生的梁端彎矩梁端彎矩進行進行組合組合。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 第第5 5章章 框架、剪力墻、框架框架、剪力墻、框架- -剪力墻剪力墻 結(jié)構(gòu)的近似計算結(jié)構(gòu)的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.1 5

24、.1 計算基本假定計算基本假定5.2 5.2 框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 5.4 5.4 框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法算方法 5.5 5.5 扭轉(zhuǎn)近似計算扭轉(zhuǎn)近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一空間結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)x方向：方向：3片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元y方向：方向：7片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元5.1 5.1 計算基本假定計算基本假定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 框架、墻只在自身

25、平面內(nèi)有框架、墻只在自身平面內(nèi)有有限剛度，只能抵抗平面內(nèi)的有限剛度，只能抵抗平面內(nèi)的作用力，忽略平面外的剛度，作用力，忽略平面外的剛度，也不產(chǎn)生平面外的內(nèi)力。也不產(chǎn)生平面外的內(nèi)力。(1) (1) 平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元假定平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元假定5.1 5.1 計算基本假定計算基本假定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一樓蓋在其自身平面內(nèi)剛樓蓋在其自身平面內(nèi)剛度度無限大無限大，樓蓋平面外樓蓋平面外剛度很小，可以剛度很小，可以忽略。忽略。(2)(2)剛性樓蓋假定剛性樓蓋假定5.1 5.1 計算基本假定計算基本假定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3 5

26、.3 計算簡圖計算簡圖n計算單元的選取計算單元的選取計算單元選取計算單元選取 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3 5.3 計算簡圖計算簡圖n計算簡圖計算簡圖實際結(jié)構(gòu)實際結(jié)構(gòu)l01l02計算簡圖計算簡圖梁的計算跨度梁的計算跨度層高層高 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3 5.3 計算簡圖計算簡圖n基本假定基本假定 假設(shè)上下層柱為等截面桿件，以桿件假設(shè)上下層柱為等截面桿件，以桿件軸線作為框架計算軸線；軸線作為框架計算軸線； 忽略梁、忽略梁、柱軸向變形柱軸向變形及剪切變形；及剪切變形； 豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)無側(cè)移。豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)無側(cè)移。

27、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3 5.3 計算簡圖計算簡圖n樓面荷載分配樓面荷載分配 當(dāng)采用當(dāng)采用裝配式或裝配整體式樓蓋裝配式或裝配整體式樓蓋時，板上荷時，板上荷載通過預(yù)制板的載通過預(yù)制板的兩端傳遞兩端傳遞給它的支承結(jié)構(gòu)；給它的支承結(jié)構(gòu)； 當(dāng)采用當(dāng)采用現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋時，樓面上的恒載和活載根時，樓面上的恒載和活載根據(jù)每個區(qū)格板兩個方向的邊長比，沿單向或據(jù)每個區(qū)格板兩個方向的邊長比，沿單向或雙向傳遞，雙向傳遞，區(qū)格板長邊區(qū)格板長邊/短邊短邊3時沿單向傳遞時沿單向傳遞（沿短邊方向傳遞，即長邊為受力邊沿短邊方向傳遞，即長邊為受力邊），長），長邊邊/短邊短邊3時沿雙向傳遞

28、時沿雙向傳遞。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3 5.3 計算簡圖計算簡圖n樓面荷載分配樓面荷載分配現(xiàn)澆樓蓋荷載雙向傳遞示意圖現(xiàn)澆樓蓋荷載雙向傳遞示意圖 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一n豎向活載的最不利布置豎向活載的最不利布置（1 1）逐跨布置法）逐跨布置法 恒載一次布置，樓屋面活載逐跨單獨作用在恒載一次布置，樓屋面活載逐跨單獨作用在各跨上，分別算出內(nèi)力，再對各控制截面組合其可各跨上，分別算出內(nèi)力，再對各控制截面組合其可能出現(xiàn)的最大內(nèi)力。能出現(xiàn)的最大內(nèi)力。恒載一次布置活載分跨布置5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框

29、架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一n豎向活載的最不利布置豎向活載的最不利布置（2）最不利荷載布置法）最不利荷載布置法 恒載一次布置，樓屋面活載根據(jù)影響線，直接恒載一次布置，樓屋面活載根據(jù)影響線，直接確定產(chǎn)生某一指定截面最不利內(nèi)力的活載布置。此確定產(chǎn)生某一指定截面最不利內(nèi)力的活載布置。此法用手算方法進行計算很困難。法用手算方法進行計算很困難。最不利荷載的布置5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一n豎向活載的最不利布置豎向活載的最不利布置（3）分層布置法或分跨布置法）分層布置

30、法或分跨布置法 恒載一次布置，為簡化計算，當(dāng)恒載一次布置，為簡化計算，當(dāng)活載與恒載的活載與恒載的比值不大于比值不大于3時，可近似將活載一層或一跨做一次時，可近似將活載一層或一跨做一次布置，分別進行計算，然后進行最不利內(nèi)力組合布置，分別進行計算，然后進行最不利內(nèi)力組合。qqqqqq分層布置法分跨布置法5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一n豎向活載的最不利布置豎向活載的最不利布置（4）滿布荷載法）滿布荷載法 當(dāng)當(dāng)活載與恒載的比值不大于活載與恒載的比值不大于1時，可不考慮活時，可不考慮活載的最不利布置，把活載

31、同時作用于所有的框架上，載的最不利布置，把活載同時作用于所有的框架上，這樣求得的支座處的內(nèi)力可直接進行內(nèi)力組合。但這樣求得的支座處的內(nèi)力可直接進行內(nèi)力組合。但求得的梁跨中彎矩應(yīng)乘以求得的梁跨中彎矩應(yīng)乘以1.11.2的系數(shù)予以增大。的系數(shù)予以增大。qqqqqq分層布置法分跨布置法5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 豎向荷載作用下框架內(nèi)力的計算兩種常豎向荷載作用下框架內(nèi)力的計算兩種常見的手算方法：見的手算方法：5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 分層法分層法 彎矩二次分

32、配法彎矩二次分配法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 分層法：分層法： 假設(shè)假設(shè)每層梁上的荷載每層梁上的荷載對其它層梁的影對其它層梁的影響可以忽略不計，響可以忽略不計，僅在該層梁及與之相連僅在該層梁及與之相連的上下層柱上分配和傳遞的上下層柱上分配和傳遞。 將該層梁與上下柱組成計算單元。將該層梁與上下柱組成計算單元。5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算3層2層1層 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 分層法：分層法： 用用彎矩分配法彎矩分配法逐層計算各單元框架的逐層計算各單元框架的彎矩彎矩，疊加疊加起來即為整個框架的

33、起來即為整個框架的彎矩彎矩。每。每一層柱的最終彎矩由上、下層單元框架所一層柱的最終彎矩由上、下層單元框架所得彎矩疊加。得彎矩疊加。5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算3層2層1層 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 分層法：分層法： 由于各個單元上、下柱的遠(yuǎn)端并不是由于各個單元上、下柱的遠(yuǎn)端并不是固定端，而是彈性嵌固的。固定端，而是彈性嵌固的。除底層外其他除底層外其他各層柱的線剛度均乘以折減系數(shù)各層柱的線剛度均乘以折減系數(shù)0.90.9，柱的柱的彎矩傳遞系數(shù)也相應(yīng)地由彎矩傳遞系數(shù)也相應(yīng)地由l l2 2改為改為l l3 3。 5.4 5.4

34、豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算3層2層1層 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 分層法：分層法： 對對節(jié)點處不平衡彎矩節(jié)點處不平衡彎矩較大的較大的可再分配可再分配一次，但一次，但不再傳遞不再傳遞。 5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算3層2層1層 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩二次分配法：彎矩二次分配法： 計算各節(jié)點固端彎矩（計算各節(jié)點固端彎矩（不平衡彎矩不平衡彎矩）；）； 將各節(jié)點的將各節(jié)點的不平衡彎矩不平衡彎矩，同時作，同時作分配分配（按梁柱線剛度分配固端彎矩按梁柱線剛度分配固端

35、彎矩）和和傳遞傳遞（傳遞系數(shù)均為傳遞系數(shù)均為l l2 2 ）；）； 再作一次彎矩分配再作一次彎矩分配即可。即可。5.4 5.4 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 水平地震作用下框架內(nèi)力的計算三種常水平地震作用下框架內(nèi)力的計算三種常見的手算方法：見的手算方法：5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 反彎點法反彎點法 D值法值法( (改進反彎點法改進反彎點法) ) 門架法門架法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 反彎點：反彎點： 桿件中的零彎矩點即反彎點桿件中的零彎矩點即

36、反彎點5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 水平荷載作用下的框架內(nèi)力和變形特點：水平荷載作用下的框架內(nèi)力和變形特點： 一般將水平荷載簡化為結(jié)點集中力一般將水平荷載簡化為結(jié)點集中力（1 1）每根桿件均只有一個反彎點）每根桿件均只有一個反彎點（2 2）每根桿的彎矩呈直線分布）每根桿的彎矩呈直線分布 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 反彎點法：反彎點法：（1 1）假設(shè)）假設(shè)除底層外各層除底層外各層上下柱兩端轉(zhuǎn)角相上下柱兩端轉(zhuǎn)角相等，等，反彎點在柱的中點反彎點在柱的中點 對對底層底層因底部為

37、固定端，轉(zhuǎn)角為零，因底部為固定端，轉(zhuǎn)角為零，反彎點反彎點上移，上移，取離底部取離底部2/32/3層高處層高處 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 反彎點法：反彎點法：（2 2）假設(shè)）假設(shè)梁線剛度遠(yuǎn)大于柱線剛度梁線剛度遠(yuǎn)大于柱線剛度（3 3倍倍以上）以上），計算，計算柱抗側(cè)向剛度柱抗側(cè)向剛度時，近似認(rèn)時，近似認(rèn)為兩端無轉(zhuǎn)角，即為固定端。為兩端無轉(zhuǎn)角，即為固定端。柱抗側(cè)向剛度：柱抗側(cè)向剛度： 為使柱頂產(chǎn)生單位位移所需為使柱頂產(chǎn)生單位位移所需要的水平力（即桿端剪力）。要的水平力（即桿端剪力）。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建

38、筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 反彎點法：反彎點法：（2 2）假設(shè)）假設(shè)梁線剛度遠(yuǎn)大于柱線剛度梁線剛度遠(yuǎn)大于柱線剛度（3 3倍倍以上）以上），計算，計算柱抗側(cè)向剛度柱抗側(cè)向剛度時，近似認(rèn)時，近似認(rèn)為兩端無轉(zhuǎn)角，即為固定端。為兩端無轉(zhuǎn)角，即為固定端。柱抗側(cè)向剛度：柱抗側(cè)向剛度： 為使柱頂產(chǎn)生單位位移所需為使柱頂產(chǎn)生單位位移所需要的水平力（即桿端剪力）。要的水平力（即桿端剪力）。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土

39、木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D值法值法( (改進反彎點法改進反彎點法) )：（1 1）實際工程中，尤其是高層建筑中，梁實際工程中，尤其是高層建筑中，梁線剛度遠(yuǎn)大于柱線剛度假設(shè)是不成立的。線剛度遠(yuǎn)大于柱線剛度假設(shè)是不成立的。計算計算柱抗側(cè)向剛度柱抗側(cè)向剛度時，不能將梁作為固定時，不能將梁作為固定端，而要考慮節(jié)點轉(zhuǎn)動的影響。端，而要考慮節(jié)點轉(zhuǎn)動的影響。柱抗側(cè)向剛度柱抗側(cè)向剛度取決于柱兩端的約束情況取決于柱兩端的約束情況 節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)，和樓層節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)，和樓層梁柱的平均線剛度比有關(guān)。（梁柱線梁柱的平均線剛度比有關(guān)。（梁柱線剛度比值越

40、大，剛度比值越大， D值越大）值越大）31 2cE IDh 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D值法值法( (改進反彎點法改進反彎點法) )：（2 2）柱反彎點的高度柱反彎點的高度取決于取決于框架的層數(shù)框架的層數(shù)、柱子所在層數(shù)柱子所在層數(shù)、上下層梁的剛度比值上下層梁的剛度比值、上上下層高與本層層高的比值下層高與本層層高的比值以及以及荷載的作用荷載的作用形式形式，因此反彎點法中關(guān)于柱反彎點高度，因此反彎點法中關(guān)于柱反彎點高度的假設(shè)在實際工程應(yīng)用上可能存在

41、較大誤的假設(shè)在實際工程應(yīng)用上可能存在較大誤差。差。hyyyyy)(3210 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D值法值法( (改進反彎點法改進反彎點法) )：（2 2）柱反彎點的高度柱反彎點的高度hyyyyy)(3210y y0 0標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比，根據(jù)框架的層數(shù)框架的層數(shù)、柱子柱子所在層數(shù)所在層數(shù)及及樓層梁柱的平均線剛度比樓層梁柱的平均線剛度比查表取值；查表取值；y y1 1上、下梁線剛度不同，對上、下梁線剛度不同，對y y0 0的修正值的修正值 上小下大，彎點上移，上小下大，彎點上移

42、， y y1 1為正值為正值 上大下小，彎點下移，上大下小，彎點下移， y y1 1為負(fù)值為負(fù)值1K2K4K3K143211kkkk121431kkkk 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D值法值法( (改進反彎點法改進反彎點法) )：（2 2）柱反彎點的高度柱反彎點的高度hyyyyy)(3210y y2 2 上層層高與本層層高不同時，反彎點高度上層層高與本層層高不同時，反彎點高度修正值。查表取值。修正值。查表取值。y y3 3 下層層高與本層層高不同

43、時，反彎點高度下層層高與本層層高不同時，反彎點高度修正值。查表取值。修正值。查表取值。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 D D值法（改進的反彎點法）值法（改進的反彎點法）近似地考慮近似地考慮了框架節(jié)點轉(zhuǎn)動對側(cè)移剛度和反彎點高了框架節(jié)點轉(zhuǎn)動對側(cè)移剛度和反彎點高度的影響，比較精確，應(yīng)用比較廣泛。度的影響，比較精確，應(yīng)用比較廣泛。 反彎點法反彎點法適用于適用于層數(shù)較少、梁柱線剛度層數(shù)較少、梁柱線剛度比大于比大于3 3的情況的情況。5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑

44、結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 D D值法值法計算框架內(nèi)力的步驟：計算框架內(nèi)力的步驟： (1)(1)計算各層柱的側(cè)移剛度計算各層柱的側(cè)移剛度D D31 2cE IDh5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 (2)(2)計算各柱所分配的剪力計算各柱所分配的剪力 式中式中 第第i i層第層第j j根柱所分配的水平剪力；根柱所分配的水平剪力； 第第i i層樓層剪力；層樓層剪力； 第第i i層第層第j j根柱的側(cè)移剛度；根柱的側(cè)移剛度； 第第i i層所有各柱側(cè)移剛度之和。層所有各柱側(cè)移剛度之和。iijijVDDV ijijViVijD1nijjD 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)

45、設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算hyyyyy)(3210 D D值法值法計算框架內(nèi)力的步驟：計算框架內(nèi)力的步驟： (3)(3)計算柱反彎點的高度計算柱反彎點的高度 (4)(4)計算柱端彎矩計算柱端彎矩MC 由柱剪力由柱剪力V Vijij和反彎點高度和反彎點高度y y，求得：，求得： 上端上端 下端下端 ()ci jMVhy上ci jMVy下 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D D值法值法計算框架內(nèi)力的步驟：計算框架內(nèi)力的步驟： (5)(5)計算梁端彎

46、矩計算梁端彎矩Mb 梁端彎矩可按節(jié)點彎矩平衡條件，梁端彎矩可按節(jié)點彎矩平衡條件，將節(jié)將節(jié)點上、下柱端彎矩之和點上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線按左、右梁的線剛度比例剛度比例分配分配 。112(bcckMMMkk左上下）212(bcckMMMkk右上下）1k2k 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D D值法值法計算框架內(nèi)力的步驟：計算框架內(nèi)力的步驟： (6)(6)計算計算梁端剪力梁端剪力VblMMVrblbbbVlbMrbMbV 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下

47、水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 D D值法值法計算框架內(nèi)力的步驟：計算框架內(nèi)力的步驟： (7)(7)計算計算柱軸力柱軸力N 邊柱軸力邊柱軸力為各層為各層梁端剪力按層疊加梁端剪力按層疊加 中柱軸力中柱軸力為為柱兩側(cè)梁端剪力之差按層疊加柱兩側(cè)梁端剪力之差按層疊加 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.5 5.5 水平荷載下水平荷載下 框架內(nèi)力計算框架內(nèi)力計算 門架法：門架法：（1 1）假設(shè)）假設(shè)梁、柱反彎點位于中點處；梁、柱反彎點位于中點處；（2 2）柱中點處剪力柱中點處剪力按按支承框架梁的長度支承框架梁的長度與與框架總長度之比進行分配。框架總長度之比進行分配。 三種方

48、法的比較：三種方法的比較：（1 1）反彎點法適用范圍小反彎點法適用范圍小（2 2）D D值法適用范圍較寬，但計算稍麻煩值法適用范圍較寬，但計算稍麻煩（3 3）門架法不用事先假定梁、柱尺寸，但門架法不用事先假定梁、柱尺寸，但精度不高精度不高 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.2 5.2 框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一基本假定：基本假定： 平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元；平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元； 無限剛性樓蓋；無限剛性樓蓋； 忽略梁、柱軸向變形及剪切變形；忽略梁、柱軸向變形及剪切變形； 等截面桿件，以桿件軸線作為框架

49、計等截面桿件，以桿件軸線作為框架計算軸線；算軸線； 豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)無側(cè)移。豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)無側(cè)移。5.2 5.2 框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.2.3 水平荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算框架側(cè)向位移的組成：框架側(cè)向位移的組成： 梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移（梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移（屬剪屬剪切型）切型） 柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移（柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移（屬彎曲型）屬彎曲型） 核心區(qū)剪切變形產(chǎn)生的側(cè)移（忽核心區(qū)剪切變形產(chǎn)生的側(cè)移（忽 略）略） 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一

50、5.2.3 水平荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 1）梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移）梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移“剪切型位移剪切型位移”,可用可用D值法計算值法計算框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)第第i i層的層間層的層間位移位移 為：為：即：即：層剪力層剪力/ /全部柱全部柱D值值之和之和 5.2.3 水平荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一各層樓板標(biāo)高處位移：各層樓板標(biāo)高處位移： 第第i i層位移層位移 頂點位移頂點位移 ( (共共n n層層) ) 5.2.3 水

51、平荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一2 2）柱軸向變形產(chǎn)生的位移）柱軸向變形產(chǎn)生的位移“彎曲型位移彎曲型位移”，多層框架可以忽略，多層框架可以忽略，高層建筑結(jié)構(gòu)不能忽略。高層建筑結(jié)構(gòu)不能忽略。 假定：僅邊柱有軸力及軸向變形；假定：僅邊柱有軸力及軸向變形； 柱截面由底到頂線性變化。柱截面由底到頂線性變化。5.2.3 水平荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一2）柱軸向變形產(chǎn)生的位移柱軸向變形產(chǎn)生的位移柱軸向變形產(chǎn)生的柱軸向變形產(chǎn)生的i i層位移：層位

52、移： V0基底總剪力；基底總剪力；H H、B B 分別為建筑物總高度及結(jié)構(gòu)寬度；分別為建筑物總高度及結(jié)構(gòu)寬度；E E、A A1 1 分別為混凝土彈性模量及框架底層柱截面分別為混凝土彈性模量及框架底層柱截面面積；面積；F Fn n根據(jù)不同荷載形式計算的位移系數(shù)，可由曲線根據(jù)不同荷載形式計算的位移系數(shù)，可由曲線查出查出。n n為框架邊柱頂層與底層截面面積之比。為框架邊柱頂層與底層截面面積之比。 5.2.3 水平荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一柱軸向變形柱軸向變形產(chǎn)生的第產(chǎn)生的第i i層層間位移層層間位移 5.2.3 水平

53、荷載作用下側(cè)移的近似計算水平荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 5.3.1 5.3.1 剪力墻的類型與計算假定剪力墻的類型與計算假定 剪力墻只在其自身平面內(nèi)有剛度、剪力墻只在其自身平面內(nèi)有剛度、承載力，為平面結(jié)構(gòu)單元。承載力，為平面結(jié)構(gòu)單元。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 根據(jù)根據(jù)洞口大小和洞口分布洞口大小和洞口分布, ,分為分為：1 1）剪力墻的類型）剪力墻的類型(a)(a)整體墻整體墻 (b)(b)聯(lián)肢墻聯(lián)肢墻 (c)(c)不規(guī)則開洞墻不規(guī)則開洞墻5.3 5.

54、3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 剪力墻結(jié)構(gòu)按縱、橫兩方向分別計剪力墻結(jié)構(gòu)按縱、橫兩方向分別計算算； 墻墻端端帶翼緣（帶翼緣（翼緣寬按混凝土規(guī)范翼緣寬按混凝土規(guī)范第第10.5.310.5.3取取） 各片剪力墻在同一層樓板標(biāo)高的位各片剪力墻在同一層樓板標(biāo)高的位移相等移相等( (平移平移) )。2 2）計算假定及剪力分配）計算假定及剪力分配5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一層剪力層剪力按按墻墻的的等效抗彎剛度分配等效抗彎剛度分配等效抗

55、彎剛度等效抗彎剛度EIeq：考慮抗彎剛度、抗剪剛度，考慮抗彎剛度、抗剪剛度，用抗彎剛度表示。用抗彎剛度表示。考慮彎曲變形和剪切變形考慮彎曲變形和剪切變形5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3.2 整體墻近似計算方法整體墻近似計算方法無洞口或洞口很小時，內(nèi)力及位無洞口或洞口很小時，內(nèi)力及位移按移按實體墻實體墻計算。計算。5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一整體墻：整體墻：洞口面積不超過洞口面積不超過墻面面積的墻面面積的16

56、16，且洞口間凈距及且洞口間凈距及洞口至墻邊凈距洞口至墻邊凈距大于洞口長邊。大于洞口長邊。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一截面截面折算慣性矩折算慣性矩I Iq q及截面及截面折算面積折算面積A Aq q為為 Ii剪力墻有洞口或無洞口部分剪力墻有洞口或無洞口部分 截面的慣性矩；截面的慣性矩；hi各截面相應(yīng)的墻高；各截面相應(yīng)的墻高；A A無洞口的剪力墻截面面積；無洞口的剪力墻截面面積； A A0 0、A Ad d 分別為剪力墻總墻面分別為剪力墻總墻面面積和剪力墻洞口總面積。面積和剪力墻洞口總面積。 5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑

57、結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 當(dāng)剪力墻的當(dāng)剪力墻的高寬比高寬比( (H/hH/hw w)4)4時時, , 計入計入剪切變形剪切變形影響。影響。倒三角形分布倒三角形分布荷載作用下荷載作用下的頂點位移計算公式的頂點位移計算公式為為 ： 即：倒三角形分布荷載倒三角形分布荷載)64. 31 (6011230qqqGAHEIEIHVeqEIHV3060115.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一等效抗彎剛度為：等效抗彎剛度為： 剪應(yīng)力不均勻系數(shù)剪應(yīng)力不均勻系數(shù)矩形截面取矩形截面取1.21.2I I形截面

58、取形截面取=全截面面積全截面面積/ /腹板面積腹板面積倒三角形分布荷載倒三角形分布荷載)64. 31/(2qqqeqGAHEIEIEI5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一5.3.3 5.3.3 聯(lián)肢墻近似計算方法聯(lián)肢墻近似計算方法 連續(xù)化方法連續(xù)化方法1 1）基本假定與基本方法）基本假定與基本方法5.3 5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一1 1）忽略連梁軸向變形，兩墻）忽略連梁軸向變形，兩墻肢水平位移相同；肢水平位移相同；2 2）

59、連梁兩端轉(zhuǎn)角相等，連梁）連梁兩端轉(zhuǎn)角相等，連梁反彎點在跨中；反彎點在跨中；3 3）構(gòu)件沿豎向分布均勻。）構(gòu)件沿豎向分布均勻?；炯俣ɑ炯俣?.3.3 5.3.3 聯(lián)肢墻近似計算方法聯(lián)肢墻近似計算方法連續(xù)化方法連續(xù)化方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一連梁連續(xù)化為沿高度均勻分布的連桿連梁連續(xù)化為沿高度均勻分布的連桿；5.3.3 5.3.3 聯(lián)肢墻近似計算方法聯(lián)肢墻近似計算方法連續(xù)化方法連續(xù)化方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一沿連桿跨中切開，切開點連桿彎矩沿連桿跨中切開，切開點連桿彎矩為為0 0，剪力，剪力 ( (x x) )是一個連續(xù)函數(shù)；是一個連續(xù)函數(shù)； 5.3.3 5.3.3 聯(lián)肢墻近似計算方法聯(lián)肢墻近似計算方法