温州大学高层建筑期末考试复习重点总结

框架结构布置的原则－抗震设计：1布置原则：简单、规则、均匀、对称2梁柱应采用刚接，不宜采用铰接。3不宜采用单跨框架4双向布置-双向框架5可采用纵、横或混合承重方式楼梯是危险区域：楼梯在建筑平面内的布置应尽可能的减少对结构造成的偏心。钢筋混凝土框架结构也可以采用预制楼梯，楼梯构件的一端为固定，一端为可滑动支座，避免或减少楼梯构件对主体框架的影响。。框剪优点：1位移均匀，2抗扭（适合复杂平面），3两道抗震防线（剪力墙，框架）框架剪力墙结构布置的关键是剪力墙的数量和位置。剪力墙多一些，结构刚度大一些，侧向变形小一些，但剪力墙太多不但在布置上困难，也没有必要。通常，剪力墙的数量以使结构的层间位移角不超过规范规定的限值为宜。在基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的50%，说明剪力墙的数量偏少。这种情况，虽然其使用高度可以比框架结构高一点，但其框架部分的抗震要求应当提高，与框架结构的抗震要求相同。（框架结构承担总剪力的20%）加强层：因结构本身刚度和整体性的需要而设置。加强构件－伸臂。作用：1变形（竖向）2位移（加强限制了轴向位移，同时减少了水平位移）3受力（均衡）。加强层对侧移的影响：柱的轴向位移会引起侧移，加强层限制了轴向位移，也减少了水平位移。加强层对核心筒的影响使底部弯矩减少了。转换层：由于建筑使用功能的改变导致结构布置的改变，此时需要设置转换层衔接上、下梁部分不同的结构。转换材料：可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形架构、斜撑等，统称为转换梁、转换桁架等。高层建筑竖向结构构件的转换有两种形式：1上部剪力墙转换为底部框架，其转换层称为托墙转换层2上部框筒（或周边框架）框架转换为底部稀柱框架（或巨型框架），其转换层称为托柱转换层。平面不规则的类型包括：扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。变形缝的设置：在房屋建筑的总体布置中，为了消除结构不规则、收缩和温度应力、不均匀沉降对结构的有害影响，可以用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。变形缝设置原则:1高层建筑尽量不设缝。而是通过调整平面形状、尺寸、和结构布置，采取构造措施或施工措施达到目的。2变形缝的两端一般都要布置墙体。防震缝两端必需都布置墙体(或框架)3如果有抗震要求，则伸缩缝和沉降缝都要同时作为抗震缝(三缝合一)。防震缝的作用：在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害，可以用防震缝将其划分为若干独立的抗震单元，使各个结构单元成为规则结构。以下情况应考虑设防震缝1建筑平面过长2结构单元的结构体系不同3结构单元的高度和刚度相差过大4各结构单元的地基条件有较大差异。防震缝应有一定的宽度，否则在地震时相邻部分会互相碰撞而破坏。钢筋混凝土框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可为100mm；超过15m时，6、7、8、9度分别每增加5、4、3、2m，宜加宽20mm；框架剪力墙结构和剪力墙结构房屋的防震缝宽度，可分别采用框架结构防震缝宽度的70%和50%，但都不小于100mm。高层钢筋混凝土房屋宜避免采用不规则建筑结构方案，不设防震缝。理由是：1防震缝两端的单元互相碰撞会造成建筑物的破坏；2施工复杂；3建筑处理困难。伸缩缝：为了避免收缩裂缝和温度裂缝，房屋建筑可以设置伸缩缝。现浇钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构伸缩缝的最大间距分别为55m和45m，框架剪力墙结构伸缩的最大间距可根据具体情况介于45和55m之间。钢结构的最大间距为90m。伸缩缝从基础以上设置。若为抗震结构，伸缩缝的宽度不小于防震缝的宽度。沉降缝：避免因基础不均匀沉降导致破坏。把结构分成可以独立沉降的单元。平面不规则的主要类型包括扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续。竖向不规则的主要类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。不规则程度：1一般不规则结构：不多于两项不规则（允许采用，但内力调整和构造措施要调整）；2特别不规则结构：多项超标，三个或以上（尽可能避免，否则进行专门研究）；3严重不规则结构：多个项目超标较多，某项达到或超过严重不规则上限（不应采用，应调整结构布置）扭转位移比＞1.2，扭转不规则；＞1.5,（B级高度高层建筑，超过A级高度的混合结构及复杂高层建筑＞1.4）时，扭转严重不规则。建筑结构的抗震等级根据其抗震设防类别、结构类型、烈度、房屋高度四个因素决定。重力二阶效应：在水平力作用下，高层建筑结构产生水平位移，竖向重力荷载由于水平位移而使结构产生附加内力，附加内力又增大水平位移。延性结构要通过提高构件的延性和保持结构的整体性来实现；1.节点破坏会导致结构整体破坏，要避免2.柱本身重要、柱的延性小，避免柱破坏3.梁、柱的剪切破坏为脆性破坏，必须避免。箍筋的作用：普通矩形箍在四个转角区域对混凝土提供约束。（提高混凝土抗压强度）剪力墙结构的近似计算方法（等效抗弯刚度，折算惯性矩）简化假设：1.忽略剪力墙在其自身平面外的刚度2.楼板在自身平面内视为刚度无穷大3.纵墙作为横墙的有效翼缘(横墙作为纵墙的有效翼缘)为了使钢筋混凝土框架成为延性耗能框架，采用下列抗震概念设计：1强墙弱梁2强剪弱弯3强核芯区、强锚固4局部加强5限制柱轴压比，加强柱箍筋对混凝土的约束墙肢破坏形态：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、滑移破坏墙肢的控制截面：取墙底截面以及改变墙厚、改变混凝土强度等级、改变配筋量的截面分布钢筋作用：抗剪（水平），抗弯（竖直），减少收缩裂缝。竖向分布钢筋也起到限制斜裂缝开展的作用。轴压比是影响墙肢弹塑性变形能力的主要要素之一。边缘构件分约束边缘构件、构造边缘构件，高层建筑中剪力墙墙肢两端设置构造边缘构件。按照延性剪力墙强墙弱梁要求，连梁屈服应先于墙肢屈服，即连梁首先形成塑性铰耗散地震能量；连梁应当强剪弱弯，避免剪切破坏。为使连梁弯曲屈服，应降低连梁的弯矩设计值，方法是弯矩调幅。1折减连梁刚度。使连梁的弯矩、剪力值减小。折减系数不小于0.5.；2将连梁的弯矩和剪力组合值乘以折减系数楼(电)梯间等使楼面开洞的竖向通道，不宜设在:结构单元端部角区凹角处、独立设在柱网之外的中间位置。如果墙肢轴压比过大，应该采取的措施是提高混凝土强度等级，或者增加墙肢截面面积有两个指标控制结构的扭转规则与不规则，它们分别是:周期比，位移比。剪力墙墙肢剪力调整是如何进行的，试写出公式，并解释其中的符号，同时说明为什么这样就可以实现强剪弱弯。答案:强剪弱弯调整的公式为:V=ηvwVw。V左端为底部加强部位墙肢的剪力设计值；Vw右端为底部加强部位墙肢最不利组合的剪力设计值；ηvw为墙肢剪力放大系数，(一、二、三、四级分别为1.6，1.4，1.2，1.0)。由于仅仅提高了墙肢剪力，弯矩并没有增大，间接实现了强剪弱弯。连梁强剪弱弯调整公式：V=ηvb(Mlb+Mrb)/Ln+VGb规范规定框架剪力墙结构计算后，框架底部剪力必须进行调整。为什么，如何调整？答案:因为地震中，剪力墙刚度降低后，框架受力增加。规范要求限制框架承受的剪力不低于底层总剪力的20%，或者不低于某层最大剪力的1.5倍。剪力滞后效应—轴力不均匀分布，现象：翼缘和腹板框架的角部柱轴力大，中部柱轴力小。原因：裙梁传递剪力的能力弱。后果：降低了筒体的空间效能，降低了结构抗侧力能力，角柱中可能会出现拉力。避免的措施：1设置加劲密柱框架，提高裙梁高度2设计成束筒结构，向成束筒靠近3设置加强层。为避免剪力滞后效应，框筒应采用密柱深粱、两个计算基本假定：1、平面结构假设：一榀框架和一片剪力墙在其自身平面外的刚度为零2楼板平面内无限刚性假设：楼板平面内刚度无穷大，平面外刚度为零、剪力墙墙肢斜截面三种剪切破坏形式①剪(斜)拉破坏，属于脆性破坏，应避免。（限制水平分布钢筋的最小配筋率）②斜压破坏（通过限制截面尺寸(剪压比)）③剪压破坏（斜截面承载力验算避免剪压破坏）剪力墙的布置：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。对称布置，或使结构平面上的刚度均匀，减少在水平力作用下结构的扭转效应。在建筑的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及竖向荷载较大的部位均匀布置剪力墙。沿建筑物的全高布置，侧向刚度沿高度连续均匀，避免突变，剪力墙开洞时，洞口上下对称。平面形状凹凸变化较大时，宜在突出部分的端部附近布置剪力墙‘用T/I/L型：增加整体刚度(带边框)。限制间距：限制平行墙的间距，减少因楼板水平变形不均匀导致对框架柱的不利影响（目的：保证楼盖的刚度，使框架和剪力墙两者协同工作。房屋较长时，刚度较大的纵向剪力墙不宜布置在房屋的端开间，以避免由于端部剪力墙的约束作用造成楼盖梁板开裂。框架结构布置的原则－抗震设计：1布置原则：简单、规则、均匀、对称2梁柱应采用刚接，不宜采用铰接。3不宜采用单跨框架4双向布置-双向框架5可采用纵、横或混合承重方式楼梯是危险区域：楼梯在建筑平面内的布置应尽可能的减少对结构造成的偏心。钢筋混凝土框架结构也可以采用预制楼梯，楼梯构件的一端为固定，一端为可滑动支座，避免或减少楼梯构件对主体框架的影响。。框剪优点：1位移均匀，2抗扭（适合复杂平面），3两道抗震防线（剪力墙，框架）框架剪力墙结构布置的关键是剪力墙的数量和位置。剪力墙多一些，结构刚度大一些，侧向变形小一些，但剪力墙太多不但在布置上困难，也没有必要。通常，剪力墙的数量以使结构的层间位移角不超过规范规定的限值为宜。在基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的50%，说明剪力墙的数量偏少。这种情况，虽然其使用高度可以比框架结构高一点，但其框架部分的抗震要求应当提高，与框架结构的抗震要求相同。（框架结构承担总剪力的20%）加强层：因结构本身刚度和整体性的需要而设置。加强构件－伸臂。作用：1变形（竖向）2位移（加强限制了轴向位移，同时减少了水平位移）3受力（均衡）。加强层对侧移的影响：柱的轴向位移会引起侧移，加强层限制了轴向位移，也减少了水平位移。加强层对核心筒的影响使底部弯矩减少了。转换层：由于建筑使用功能的改变导致结构布置的改变，此时需要设置转换层衔接上、下梁部分不同的结构。转换材料：可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形架构、斜撑等，统称为转换梁、转换桁架等。高层建筑竖向结构构件的转换有两种形式：1上部剪力墙转换为底部框架，其转换层称为托墙转换层2上部框筒（或周边框架）框架转换为底部稀柱框架（或巨型框架），其转换层称为托柱转换层。平面不规则的类型包括：扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。变形缝的设置：在房屋建筑的总体布置中，为了消除结构不规则、收缩和温度应力、不均匀沉降对结构的有害影响，可以用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。变形缝设置原则:1高层建筑尽量不设缝。而是通过调整平面形状、尺寸、和结构布置，采取构造措施或施工措施达到目的。2变形缝的两端一般都要布置墙体。防震缝两端必需都布置墙体(或框架)3如果有抗震要求，则伸缩缝和沉降缝都要同时作为抗震缝(三缝合一)。防震缝的作用：在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害，可以用防震缝将其划分为若干独立的抗震单元，使各个结构单元成为规则结构。以下情况应考虑设防震缝1建筑平面过长2结构单元的结构体系不同3结构单元的高度和刚度相差过大4各结构单元的地基条件有较大差异。防震缝应有一定的宽度，否则在地震时相邻部分会互相碰撞而破坏。钢筋混凝土框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可为100mm；超过15m时，6、7、8、9度分别每增加5、4、3、2m，宜加宽20mm；框架剪力墙结构和剪力墙结构房屋的防震缝宽度，可分别采用框架结构防震缝宽度的70%和50%，但都不小于100mm。高层钢筋混凝土房屋宜避免采用不规则建筑结构方案，不设防震缝。理由是：1防震缝两端的单元互相碰撞会造成建筑物的破坏；2施工复杂；3建筑处理困难。伸缩缝：为了避免收缩裂缝和温度裂缝，房屋建筑可以设置伸缩缝。现浇钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构伸缩缝的最大间距分别为55m和45m，框架剪力墙结构伸缩的最大间距可根据具体情况介于45和55m之间。钢结构的最大间距为90m。伸缩缝从基础以上设置。若为