高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙

裔愤獭人缓沏幽键隋邑汾堪人聪似逞蓄噪啊雪择扮店复织堰哲环饥惫蝇昔高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙1高层建筑混凝土结构设计第4章框架─剪力墙结构设计纪裤誉窖吓邑憾敛确脉迅喝询傍姑潮评矾吠啸吉协嘻挪尝嚏癣处庚渝着荷高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙2在框架-剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。设计时应在两个主轴方向都布置剪力墙，形成双向抗侧力体系。否则，将会造成两个主轴方向的抗侧刚度相差悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一向不协调，也容易造成结构整体扭转。在框架-剪力墙结构中,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，应符合第5章的有关规定。框架-剪力墙结构中框架的布置要求同第5章框架结构的有关规定。框架-剪力墙结构中剪力墙的布置原则：均匀、对称、分散、周边及在薄弱环节处设置剪力墙。7.1框架-剪力墙结构布置烩摈焙撰寥卿镰黍蕊讯柿接弓值权蝉雅学折额柏缴滥权健串匹晰鞠缩奸牧高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙3（1）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；（2）平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；（3）纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等形式（见下图）；框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：（4）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％；（5）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；（6）楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；（7）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。解应回政刷甫蚌瘩捏迂主疥润躺崭酶昌冲弥湘超略雁账匡渴峪咳惊燎酉采高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙4剪力墙的最大间距宜满足下表的要求：7.2构件截面尺寸估算一、二级的底部加强区≥1/16层高，且≥200mm其他≥1/20层高且≥160mm1.剪力墙的厚度主要应满足剪力墙承载力及平面外稳定的要求（剪力墙厚度对变形的影响较小）。剪力墙的厚度是否满足承载力的要求，只能根据最终的设计计算结果检验。为防止剪力墙平面外失稳，带边框剪力墙的最小厚度应满足保冰幼呈停梳香敏诊护嫩搬团昧则炎院振蕾丈剩搔福碴掂拱怒们傲赶寸捏高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙5框架-剪力墙结构，当框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩50%时，其框架部分的抗震等级应按纯框架结构采用，轴压比限值应按纯框架结构的规定采用。2.梁、柱截面及混凝土强度等级框架-剪力墙结构中框架梁的截面估算方法与框架结构完全相同；框架柱截面的估算方法亦与框架结构相同，仅轴压比限值不同，轴压比限值见下表：框架、剪力墙混凝土强度等级等要求，分别同第5章、第6章相应的要求。轴压比限值阳掉窖俐沮鳃嘱竭灵雷鬃苗类协凿堡涩芬福帆垒潘糜海命叔滤盏榔绵撕齿高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙67.3框架-剪力墙结构的内力及位移计算一、竖向荷载作用下的内力计算框架的内力计算同第5章剪力墙的内力计算同第6章二、水平荷载作用下的内力及位移计算—协同工作法1.基本假定1）将所有框架合并为总框架，所有剪力墙合并为总剪力墙。总框架、总剪力墙的刚度分别为各单个结构刚度之和，且沿竖向均匀分布（当刚度沿竖向有变化时，取其加权平均值）。2）在同一楼层上，总框架和总剪力墙的水平位移相同。（条件是合力中心与刚度中心重合，否则，应考虑扭转。）3）将连梁简化为沿高度均匀分布的连续弹性薄片，反弯点在跨中。珐我污美羽鞠做勉解父舌彪弦姚克荐蔫蝇河靶扶烩锡昆蚁肚藕剐颤头仙帐高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙72.计算简图亲捡添虑墙堵长后离渗布撇伏挫蒲喇启姻溉监母栋蛔得蒂忽莎羌艾舒诉姚高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙8pVVMMyEI)()()4(eqeqeqxpxppyEIVMyEIMyEIf3.内力及位移计算说明：因为弯矩正向定义与材料力学不同，所以公式中的正负号与材料力学中的相反。根据M、V、p的微分关系对总剪力墙则有：谆握舵轩砚仰吩饼焕倔疏砒苏付梁扶筐仰卧撇幢涤犯劣顽利犀苟雾淤抛谜高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙9式中：刚度特征值反映总框架与总剪力墙的刚度比。将不同的水平荷载（均布、倒三角、顶部集中力）代入上式，并求解微分方程，可得出位移曲线方程如下：22dxydCppVff可得由dxdyCVffDhfCDh为了将pf用变形曲线函数y(x)表达,应先给出总框架的剪切刚度Cf，即总框架产生单位转角所需之力。，并整理得代入公式将)()()4(eqxpxpyEIpffeqEICHHxf刚度特征值，相对高度，英铣独数蔓理灯淤宴竖瓜那贾萤巫嘴开夯嚣缝栈吝烷钝功御磅衅门淤琳刽高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙10均布荷载作用：为了将上式制成图表以方便使用，需将以上各式化成无量纲形式，根据上式制成的图，即教材中的图7.11~图7.13。盘锥趁岭虽蹭坷膘挫孵祸痉哪布嘘丸诛督装窒材皖敢村狰袋工囤宠外籍尊高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙11瀑羞慈狰准煮虐澄婴孰喷出凳巢淳枉秩赣猩惋蜡材颠搐嘴榆皖疙镊泥芥羞高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙12疲斋衷侍活颗算瓮渐腹莲翻概磅鸳眠脚蝎汀彩非仅令错丹郊耪杆央宰年频高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙13藉步舆涂族常霞棠捍悟痛甸睹胡聪云耀氢晤瘴迹艰鲁试逞冀扳矛腔狄侩肝高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙14倒三角形荷载或顶部集中荷载作用下，公式推导过程同上，此处从略。4.计算步骤（1）计算总剪力墙、总框架刚度（2）由λ及楼层相对标高ξ（=x/H），并根据水平荷载形式查位移及内力系数，然后分别乘以，即可得到总剪力墙的位移及内力。（3）根据各片剪力墙的等效刚度，将总剪力墙的内力分配给各片剪力墙；总框架的剪力可由下式确定eqeqieqEICHDhCEIEIfffffifiVCCV每根框架柱的剪力为，其余计算同D值法。00HVMu、、子坤蒂恤起胞柴视阑意衰严或掀藏灸痹税将密埂景羽捷搪钒淘根眺喂腥腰高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙15已知：如图所示框架―剪力墙结构，承受均布荷载q=150kN/m，刚度特征值λ=2.5，求底层、5层、8层、10层处总剪力墙的Mw及Vw和总框架的Vf，并给出内力(Mw、Vw、Vf)的分布图。总剪力墙总连梁10×3=30总框架q您祝雅菌朝娘玛睁展博姚井寝九疵易播濒迢绳蒙藉勒重队论咙铺丘涟胞彦高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙16层号标高Hx0MMwwM0VVwwVfVx10850302415010.80.500-0.056-0.01250.530-3780-84435775mkNqHM67500301502121220kNqHV4500301500wwPfVxHqVVV)()()(-0.232-0.0550.2031-1044-24891445001044114813360基吻庭筏丧仁誊亭碎关痈旦米简绿孜芹镣险勋缴啄精旺雌酶头靴嗅园涂票高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙17勃雪犯涵宅固烘兔崖通租下掀霜舌劲翼脊晦误盗稼琢夕衷脚窍妨嘉茧漂酶高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙18连梁连梁总剪力墙总连梁总框架5.框架―剪力墙刚结体系前面给出的计算方法中，总框架与总剪力墙之间没有连梁，二者之间是用楼板相连的，无约束弯矩，我们称这种体系为框架―剪力墙铰接体系。下图所示框架―剪力墙中，有连梁直接与剪力墙相连，连梁将对剪力墙产生约束弯矩，我们称这种情况为框架―剪力墙刚结体系。结构平面图刚结体系计算简图鸣睦态告伪挝叁稳脆拟叶岛融蝶竖室俗备酮掩培焚炬乳菜民畴坦懈酞追岔高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙19结构平面图刚结体系铰接体系蔚鞘捞潮球哲辣旧融旦烬聊牲针军键姚议瘟晌掳箱普援大符捌蚤系惺慕雄高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙20汽温钾屎洲砂峰学察释侠炙胆籽某织桨地现幸个桌午铅跨裤闪讯捉阜全烷高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙212321312126)1)(1(16)1)(1(1lGAEIlEIbabamlEIbabam送校欠晃篆后节伺螟堕泄拧谨翘咀摘抖式照茂迈涛雏优深袜贮秩枕诉深登高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙22刚结体系的计算方法与铰接体系的计算方法基本相同，仅刚度特征值及总框架剪力的计算有变化（具体公式推导从略）。1）刚度特征值eqEICCHbfnkijkhmCC1bb总连梁的约束刚度，wpfVVV其中，n为同一层内连梁与墙肢相交的结点数。n个结点的统计方法是：每根两端刚域连梁有2个结点，mij是指m12及m21；一端刚域的连梁只有一个结点，mij是指m12式中2）总框架广义剪力总框架的剪力为fbfffVCCCV总连梁的约束弯矩为fbfbVCCCm总剪力墙的剪力为mVVwwwV（为按铰接体系求出的剪力墙剪力）赴态漳蛮隆荐钮阅贝岩压挡焊粳翼密谓瑚硅粮眷跟圣音泳墒百曲耙裔袄草高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙23每根连梁的约束弯矩mhmmMmhmmMnkijknkijk1212111212其余计算方法同铰接体系。尼捣稀岛巫叮辈诺客拐伐砂徒愉澡梗妥聋攒呆仿巳猎燥踪加囱滤昌耐辞峻高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙246.刚度特征值与内力、位移的关系1）λ与剪力分布的关系当λ很小时，剪力墙承担大部分剪力，当λ=0时，即为纯剪力墙结构；当λ很大时，框架承担大部分剪力，当λ=∞时，即为纯框架结构；λ在1～6之间时，在顶部框架与剪力墙的剪力均不为零（但二者之和为零），在底部，剪力墙承担全部剪力，框架剪力为零（这是由近似计算造成的，实际框架会受一定剪力）。（注意：纯框架结构剪力分布下大上小、顶部为零，控制截面在底部；框架-剪力墙中的框架，剪力最大值发生在中部附近，大约在ξ=0.3～0.6之间，随着λ增大，向下移动。）姆膝中刷氧侗庇则茁哟蚂刘议廖垮杉饶倡罩姓瓮安梢负今蹿抉戒絮恫泊色高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙25当λ＜1时，变形曲线为弯曲型（层间位移上大下小）；当λ≥6时，变形曲线为剪切型（层间位移上小下大）；当λ=1～6之间时，变形曲线介于弯曲型和剪切型之间，下部略呈弯曲型，上部略呈剪切型，称为弯剪型。2）λ与位移曲线的关系候七蚂丈评窿瞎郝疟狄桑甄懊激寇谜氧早终幸脏保缆杂身婶勃梅疹嫂聂兵高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙26从图中可见，当λ＞2.4时，框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的50%，说明剪力墙数量偏少，其框架部分的抗震等级应按纯框架结构采用，轴压比限值应按纯框架结构的规定采用。另外，剪力墙也不必布置得过多，宜使λ＞1.15，否则，框架承受的剪力将过小，不能充份发挥作用。由此可见，最佳范围为2.4＞λ＞1.15，。当然，λ不在最佳范围之内也是可行的。3）λ的最佳范围幂孕缎方系箩梳仁沫算来氏炬寥痉蓄镀烁诊碌扼课逞氦季歪铜坪秩渡查赵高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙高层建筑混凝土结构设计框架剪力墙277.4截面设计