框架剪力墙结构设计ppt课件.ppt

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1、第6章框架－剪力墙结构设计框架-剪力墙结构的受力与变形特点框架-剪力墙结构的布置框架-剪力墙结构内力和位移的简化计算方法框架-剪力墙结构构件截面设计框架-剪力墙结构构造要求6.1框架-剪力墙结构概念设计高层建筑中的纯框架结构或纯剪力墙结构，其受力特点和变形特性不同。剪力墙结构抗侧刚度较大，抗弯能力强，在侧向力作用下一般呈弯曲型变形，顶部附近楼层层间位移大。纯框架结构的构件稀疏且截面尺寸小，因而侧向刚度不大，在侧向荷载作用下，一般呈剪切型变形，结构下部楼层的层间位移较大。框架－剪力墙结构中，平面内刚度很大的楼板将框架和剪力墙连接在一起，在同一楼层上位移相同，框架－剪力墙结构在

2、侧向荷载作用下，变形呈弯剪型。从框架－剪力墙结构的变形曲线上看：下部：剪力墙变形增加了，框架变形减小了，剪力墙承担更多的剪力；上部：剪力墙变形较小了，框架变形增大了，框架承担更多的剪力。框架－剪力墙层间变形：上部小于纯剪力墙结构；下部小于纯框架结构。在框架结构中，水平力按各柱的抗侧刚度分配。在剪力墙结构中，水平力按各片剪力墙的等效抗弯刚度分配。在框架－剪力墙结构中，水平力在框架和剪力墙之间的分配取决于框架和剪力墙的抗侧刚度，但又不是一个简单的比例关系，必须通过协同工作来分配。框架－剪力墙结构中的框架与纯框架结构受力不同。在纯框架结构中，框架所受的剪力是下面大，上面小，顶部为

3、零，控制截面在下部楼层；框架－剪力墙结构中的框架所受到的剪力却是下部为零，下面小，上面大，控制截面变为中部甚至是顶部楼层。框架-剪力墙结构的受力与变形特点（协同工作原理）纯框架结构设计完成后，如果又增加了剪力墙，就必须按框架－剪力墙结构重新计算，否则不能保证框架部分某些楼层的安全；如果在剪力墙结构中有剪力墙或电梯井等弯曲型变形结构，就必须按框架－剪力墙结构进行内力分析。不考虑电梯井等进行内力分析，结果会使中部或上部楼层框架内力不符合实际情况，偏于不安全。在结构设计中要注意以下几点：框架-剪力墙结构的受力与变形特点框架剪力墙框架-剪力墙变形特点荷载分配剪力分布两类协同工作计

4、算方法有限元法，借助计算机进行求解。剪力墙简化为带刚域平面框架。可考虑结构的杆件的轴向、弯曲和剪切变形影响，建立在平面结构假定的基础上，计算结果比较准确；简化计算方法，手算求解，是一种比较实用的近似计算方法。在大多数比较规则的结构中应用此方法。但此方法忽略柱轴向变形，在高度较大的高层建筑中计算有误差。近似方法把所有剪力墙合并为总剪力墙，所有框架合并为总框架，协同工作计算主要解决荷载在总剪力墙和总框架之间的分配，得到总剪力墙和总框架的总内力，并计算侧向位移。框架－剪力墙结构设计的一般规定框架－剪力墙结构中的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合框架－剪力墙结构的相关规

5、定外，尚应分别符合框架及剪力墙有关章节的有关规定。框架－剪力墙结构布置形式：框架与剪力墙分开布置；在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙(带边框剪力墙)；在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙；上述两种或三种形式的混合。框架－剪力墙结构应设计成双向抗侧力结构体系。抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。框架－剪力墙结构中，主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接；梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合；框架梁、柱中心线之间有偏离时，要考虑受力偏心。剪力墙的布置：剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；平面形状凸凹较大时，宜

6、在凸出部分的端部附近布置剪力墙；纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形；单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40％；剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。长矩形平面或平面有一部分较长的建筑物中，其剪力墙的布置尚应符合下列要求：横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规程要求。当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应适当减小；纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。两种计算图形目的:确定如何归并总剪力墙，总框架，以及确定总

7、剪力墙与总框架之间的联系和相互作用方式。有两类联系：通过楼板。楼板的作用是保证各片平面结构有相同的逶迤，但假定楼板平面外刚度为零因而它对各平面结构不产生约束弯矩，可以简化为铰接连杆。铰接体系计算简图通过联系梁。两片剪力墙通过连梁连接，连梁对剪力墙会产生约束弯矩，连梁与剪力墙相连端为刚接，与框架相连端仍为铰接；一端与墙肢连，一端与框架柱相连的梁也称为连梁。如果连梁截面小、刚度小，约束作用弱，也可忽略对墙肢的约束作用，处理成铰接。刚接体系计算简图基本假定楼板在自身平面内刚度无限大。此假定保证了楼板将整个计算区段内的框架