高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,臺(tái)北101大樓是當(dāng)今第一高樓，高508米,,正在建造中的迪拜樓，高度已達(dá)688米,,紐約帝國(guó)大廈，高381米,,吉隆坡雙子塔樓高452米,,上海金茂大廈，高420米,緒言,一、多、高層的定義及高層建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型1、定義∶《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95》規(guī)定十層及十層以上的居住建筑（包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）；建筑高度超過(guò)24m的公共建筑《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2002為

2、10層及10層以上或高度超過(guò)28m的混凝土結(jié)構(gòu)高層民用建筑2、類(lèi)型∶鋼筋砼和鋼結(jié)構(gòu)兩類(lèi)。鋼結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工方便等特點(diǎn)。鋼筋砼造價(jià)低、材料來(lái)源豐富，便于作成各種形狀,結(jié)構(gòu)剛度大,耐火性能好.缺點(diǎn)自重大。,,圖1-1,二、高層建筑的發(fā)展　　1885年出現(xiàn)第一幢高層建筑-----芝加哥家庭保險(xiǎn)大樓，框架結(jié)構(gòu)，10層55M。到1989年，全世界10幢超過(guò)300M的高層建筑中，美國(guó)有9幢。英、法兩國(guó)高層建筑占城市建筑的4

3、0%左右。據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，9--10層的建筑比5層的節(jié)約占地23—28%，16—17層的建筑比5層的節(jié)約用地32—49%?！　∮捎诟邔咏ㄖ氖芰妥冃螤顟B(tài)十分復(fù)雜，因此其設(shè)計(jì)與施工需要考慮的因素很多，涉及許多學(xué)科和部門(mén)，而且隨著層數(shù)和高度的逐漸增加，它的建筑難度也越來(lái)越大。高層建筑的高度競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際,,是整個(gè)建筑科學(xué)技術(shù)和人才的競(jìng)爭(zhēng)，它不僅反應(yīng)一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平，而且也反應(yīng)一個(gè)國(guó)家精神文明、物質(zhì)文明和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和水平。與此同時(shí)，

4、高層建筑的高度競(jìng)爭(zhēng)，必將不斷推動(dòng)和促進(jìn)整個(gè)建筑科學(xué)、建筑材料和設(shè)備的發(fā)展，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念、計(jì)算理論和施工方法，從而使現(xiàn)代高層建筑日臻完善，適應(yīng)世界城市化的發(fā)展，滿足人們的需求。現(xiàn)在，高層建筑的發(fā)展已成為歷史的必然和時(shí)代的潮流。,圖1-2,世界超高層建筑排名一、佩重納斯大廈(1、2號(hào)大廈)，高度452米，位于吉隆坡；二、西爾斯大廈，高度443米，位于芝加哥；三、金茂大廈，高度420米，位于上海；四、世界貿(mào)易中心大廈(1、2號(hào)大

5、廈)，高度417米，位于紐約；(在9.11恐怖分子襲擊事件中倒塌)五、帝國(guó)大廈，高度381米，位于紐約；六、中環(huán)廣場(chǎng)大廈，高度374米，位于香港；七、中國(guó)銀行大廈，高度369米，位于香港；八、T／C大廈，高度374米，位于高雄；九、阿摩珂大廈，高度346米，位于芝加哥；十、約翰·漢考克大廈，高度344米，位于芝加哥。,國(guó)內(nèi)高層的特點(diǎn)∶1、層數(shù)增多，高度加大。2、結(jié)構(gòu)體系日益多樣化。 懸挑結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)。

6、3、平面布置與豎向體型更加復(fù)雜?！　〕Ｓ貌粚?duì)稱、曲線型平面(城市規(guī)劃、建筑功能的要求，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用)。在豎向布置上，一方面豎向體型趨于多變，階梯形內(nèi)收、上部樓層外挑,突出的建筑物增多；另一方面，高低不等的組合體型更廣泛地得到應(yīng)用。4、向多功能、綜合性發(fā)展　　上層布置旅館、公寓；中間是中、小空間辦公樓；下層大空間的商店、銀行、娛樂(lè)等公共設(shè)施；地下部分為商業(yè)街、地下鐵道車(chē)站。5、高強(qiáng)輕質(zhì)材料的應(yīng)用　　C60砼、高強(qiáng)鋼管砼、陶粒

7、砼、火山渣砼。6、鋼結(jié)構(gòu)高層興建,三、高層出現(xiàn)的原因∶1、十八世紀(jì)末的產(chǎn)業(yè)革命帶來(lái)了生產(chǎn)力發(fā)展與經(jīng)濟(jì)繁榮。大工業(yè)興起使人口集中到城市中來(lái)，以致造成用地緊張，地價(jià)高漲，城市范圍逐步擴(kuò)大仍感局促，為了在較小的土地范圍內(nèi)建造更多的建筑面積，建筑物不得不向高空發(fā)展，這是發(fā)展高層建筑最根本的原因。2、可以縮短道路以及各項(xiàng)管線設(shè)施的長(zhǎng)度，從而節(jié)約大量城建的總投資，經(jīng)濟(jì)上具有優(yōu)越性。3、增加人們的聚集密度，縮短互相聯(lián)系的距離，把橫向水平交通與

8、豎向交通相結(jié)合，使人們?cè)诘孛?上的分布方式空間化，節(jié)約了時(shí)間，增加了效率。4、在同樣的建筑面積與基地面積比值下，高層建筑能提供更多的地面自由空間，作為綠化休息場(chǎng)所或公共服務(wù)設(shè)施之用，有利于美化城市環(huán)境。5、近幾十年來(lái)，科學(xué)技術(shù)的飛躍使高層建筑的實(shí)現(xiàn)具備了必要條件，提供了多種輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料，新型結(jié)構(gòu)方式，與水暖、電梯、空調(diào)、供電、自控等現(xiàn)代設(shè)施、先進(jìn)的施工技術(shù)及機(jī)械設(shè)備，特別計(jì)算機(jī)應(yīng)用于設(shè)計(jì)中。,四、本課程的教學(xué)目的和任務(wù)

9、 主要介紹高層結(jié)構(gòu)的三大常規(guī)結(jié)構(gòu)體系的概念設(shè)計(jì)和相應(yīng)的分析與設(shè)計(jì)方法。應(yīng)達(dá)到如下基本要求∶1、掌握三大體系的合理使用范圍和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系布置原則；2、能夠掌握對(duì)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定，包括基本假定，抗風(fēng)設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)原則及相應(yīng)荷載(及作用)的計(jì)算方法；3、掌握三大結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn)和性能，并能熟練地借助于相應(yīng)表格的手算分析方法進(jìn)行三大常規(guī)結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)。五、學(xué)習(xí)方法,第一章 結(jié)構(gòu)體系及布置,高層建筑的受力特點(diǎn),,內(nèi)力及位移,

10、當(dāng)建筑物高度增加時(shí)，水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的作用將愈來(lái)愈大。結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯加大，結(jié)構(gòu)側(cè)移增加更快。當(dāng)建筑物高度增加時(shí)，水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的作用將愈來(lái)愈大。結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯加大，結(jié)構(gòu)側(cè)移增加更快?！　《?、高層建筑結(jié)構(gòu)要抵抗水平力和豎向力。在高層建筑中，結(jié)構(gòu)要使用更多的材料來(lái)抵抗水平力,抗側(cè)力成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。　　多層建筑可采用磚石和鋼筋砼建造。　　高層建筑可采用鋼筋砼和鋼建造。,第一節(jié) 結(jié)構(gòu)體系及典型布置,,一、框架結(jié)構(gòu)體系(適用公共

11、建筑)　　當(dāng)采用梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑豎向承重結(jié)構(gòu)，并同時(shí)承受水平荷載時(shí)，稱其為框架結(jié)構(gòu)體系?！　〈朔N結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是∶建筑平面布置靈活，可作成需要較大空間的建筑，加隔墻后，也可作成小房間。建筑立面易于處理，構(gòu)件便于標(biāo)準(zhǔn)化。,缺點(diǎn)是∶框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平位移大。 因此，框架結(jié)構(gòu)適用于多層及高度不大的高層建筑，一般高度不宜超過(guò)60M。　　根據(jù)使用要求和建筑布置確定的柱網(wǎng)和層高來(lái)布置梁和柱。在高層建筑中，梁柱

12、必須作成剛接，梁柱布置要整齊、規(guī)則。,圖1-3,圖1-4,二、剪力墻結(jié)構(gòu)體系(適用于公寓、住宅、旅館)　　利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系?！　〈朔N結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是∶整體性好，剛度大，在水平力作用下側(cè)向變形小，承載力要求也易于滿足?！　∪秉c(diǎn)是∶剪力墻間距太小，平面布置不靈活，不能滿足公共建筑的使用要求，結(jié)構(gòu)自重較大。　　適用于10—50層的高層建筑。　　把墻的底層作成框架柱時(shí)，稱為框支剪力墻。在地

13、震區(qū)不允許單獨(dú)采用此結(jié)構(gòu)。,圖1-5,為了滿足地震區(qū)住宅建筑需要底層商店或旅館中底層需設(shè)置大的公用房間的要求，可作成部分剪力墻框支、部分剪力墻落地的底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)?！　≡诘讓哟罂臻g剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般把落地剪力墻布置在兩端或中部，并使縱向、橫向墻圍成筒體，在底層還要采取加大墻厚，提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)等措施加大底層墻的剛度，使整個(gè)結(jié)構(gòu)上下剛度差別減小。上部則應(yīng)采用開(kāi)間較大的剪力墻布置方案?？蛑Ъ袅Τ惺艿募袅Υ蟛糠忠ㄟ^(guò)樓板傳到落地剪

14、力墻上，落地剪力墻之間的距離要加以(限制墻距離與樓板寬度之比不超過(guò)3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不超過(guò)2—2．5)，同時(shí)還要加強(qiáng)過(guò)渡層樓板的整體性和剛性，應(yīng)采用厚度較大的現(xiàn)澆鋼筋砼板。,圖1-6,圖1-7,圖1-8,三、框架—剪力墻及框架—筒體結(jié)構(gòu)體系(適用于公共建筑)　　在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同抵抗水平荷載，就組成了框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。如果把剪力墻布置成筒體，又可稱為框架—筒體結(jié)構(gòu)體系?！　】颉艚Y(jié)

15、構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是∶既可以使平面布置靈活、獲得較大空間，又能抵抗一定的側(cè)力。筒體的承載力、側(cè)向剛度和抗扭強(qiáng)度都較單片剪力墻大大提高。在建筑布置上，常利用筒體作電梯間、樓梯間和豎向管道的通道。,框--剪(框—筒)結(jié)構(gòu)平面布置要注意下面兩個(gè)方面問(wèn)題∶1、剪力墻數(shù)量　　剪力墻太多，不僅會(huì)增加建筑布置的困難，而且在地震作用下，剛度大則側(cè)向力也大，通常以保證結(jié)構(gòu)側(cè)向變形不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的限制值為宜。2、剪力墻的布置及間距,圖1-9,圖1-11\12

16、,圖1-10,A、剪力墻布置應(yīng)與建筑使用要求相結(jié)合，根據(jù)建筑物高度和剛度要求，可采用單片形、L、半開(kāi)口形、I形或筒形。B、在非地震區(qū),縱橫兩個(gè)方向剪力墻數(shù)量可以不同。在地震區(qū)，縱橫方向上布置的剪力墻數(shù)量要盡量接近。C、剪力墻布置要對(duì)稱，以減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。D、在兩片剪力墻間布置框架時(shí)，樓蓋必須有足夠的平面剛度。E、剪力墻靠近結(jié)構(gòu)外圍布置，可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭作用。F、剪力墻應(yīng)貫通全高,使結(jié)構(gòu)上下剛度連貫而均勻.,四、筒中筒結(jié)構(gòu)

17、體系　　筒體的基本形式有三種∶實(shí)腹筒、框筒及桁架筒。 用剪力墻圍成的筒體稱為實(shí)腹筒。　　由密排柱和剛度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架?chē)傻耐搀w，稱為框筒?！　∪敉搀w的四壁是由豎桿和斜桿形成的桁架組成，成為桁架筒?！　⊥仓型步Y(jié)構(gòu)是上述筒體單元的組合，通常由實(shí)腹筒作內(nèi)部核心筒，框筒或桁架筒作外筒，兩個(gè)筒共同抵抗水平力作用。,筒體最主要的特點(diǎn)是它的空間受力性能，在水平力作用下可看成固定于基礎(chǔ)上的箱型懸臂構(gòu)件，它比單片

18、平面結(jié)構(gòu)具有更大的抗側(cè)移剛度和承載力，并具有很好的抗扭剛度。此種結(jié)構(gòu)體系的布置原則是盡可能減少剪力滯后，充分發(fā)揮材料的作用。1、要求設(shè)計(jì)密柱深梁。2、建筑平面以接近方形為好，長(zhǎng)寬比不應(yīng)大于2。3、建筑物高寬比不宜小于3，充分發(fā)揮空間作用。4、選擇合適的樓板體系，降低樓板高度，盡可能避免角柱受拉。5、在底層，需要減少柱子數(shù)量，加大柱距，以便設(shè)置出入.口。在稀柱與密柱層間設(shè)置轉(zhuǎn)換層。,圖1-13\14,五、多筒體系—成束筒及巨型框

19、架結(jié)構(gòu)　　當(dāng)采用多個(gè)筒體共同抵抗側(cè)向力時(shí)，形成多筒結(jié)構(gòu)，多筒結(jié)構(gòu)可以有兩種方式∶1、成束筒，將多個(gè)筒體合并在一起形成。2、巨型框架，利用筒體作為柱子，在各筒體間每隔數(shù)層用巨型梁相連，筒體和巨型梁即形成巨型框架。,圖1-15,圖1-16,圖1-17\18,第二節(jié) 高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇,,首先考慮建筑物的高度和建筑物的用途。一、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的選擇　　不同的結(jié)構(gòu)體系所具有的強(qiáng)度和剛度是不一樣的，因而它們適用的高度也不同?！　×?/p>

20、一個(gè)因素是建筑物的用途。高層建筑物按用途分成三大類(lèi)∶住宅、旅館及公共性建筑(辦公、商業(yè)、科研、教學(xué)、醫(yī)院等)。,住宅建筑一般采用剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)樽≌旧硇枰芏鄩w，采用剪力墻體系可減少非承重墻，較好地解決墻體材料的問(wèn)題。由于剪力墻住宅室內(nèi)無(wú)外露梁柱，便于室內(nèi)布置，用戶比較歡迎?！　?0M高度以下的旅館建筑可采用剪力墻或框—剪結(jié)構(gòu)，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。剪力墻結(jié)構(gòu)適于客房層，但底層往往要取消部分剪力墻代之以框架形成大空間，以便布置門(mén)廳、餐廳

21、、會(huì)議室等大房間?？颉艚Y(jié)構(gòu)底層布置靈活，但客房露出梁柱，建筑上難以處理。至于50M以上的旅館建筑，則還可以采用筒體結(jié)構(gòu)，此外中央筒布置樓電梯間和服務(wù)性房間，周邊布置客房。,公共性建筑50M以下多采用框—剪結(jié)構(gòu)以滿足不同用途，大小房間劃分的要求。50M以上的公共性建筑常用筒體結(jié)構(gòu)以形成較大的無(wú)阻擋房間，可以靈活劃分使用，并可滿足通訊、電力、廣播建筑對(duì)大面積房間的要求。,二、樓面體系的選擇1、平板體系　　平板體系采用單向板或雙向板，常

22、用于剪力墻結(jié)構(gòu)或筒體結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是板底平整，可以不加吊頂，結(jié)構(gòu)高度低，可以壓低層高。2、無(wú)梁樓蓋　　最好帶現(xiàn)澆柱帽以加強(qiáng)板柱連接的可靠性。在場(chǎng)地受限制、施工不便時(shí)可采用升板法施工。1、2普通樓面6M以內(nèi)，預(yù)應(yīng)力砼樓面可達(dá)9M?？缍炔怀^(guò)12M。,3、密肋樓蓋　　多用在跨度較大而梁高受限制的情況下，筒體結(jié)構(gòu)角區(qū)樓面也常用。跨度一般不超過(guò)9M，預(yù)應(yīng)力跨度不超過(guò)12M。,第三節(jié) 結(jié)構(gòu)總體布置及變形縫,,一、控制結(jié)構(gòu)高寬比H／B

23、（5～6以下）　　概念設(shè)計(jì)∶一些難以作出精確力學(xué)分析或在規(guī)范中難以具體規(guī)定的問(wèn)題，必須由工程師運(yùn)用概念進(jìn)行分析，作出判斷，以便采取相應(yīng)措施。這些概念和經(jīng)驗(yàn)要貫穿在方案確定及結(jié)構(gòu)布置的過(guò)程中，也要體現(xiàn)在計(jì)算簡(jiǎn)圖或計(jì)算結(jié)果的處理中，還應(yīng)對(duì)確定薄弱部位、加強(qiáng)構(gòu)造配筋等起作用。概念設(shè)計(jì)帶有經(jīng)驗(yàn)性，涉及的內(nèi)容及方面十分豐富，事實(shí)證明它是有效的方法。傾覆力矩隨高寬比增大而增大。,二、結(jié)構(gòu)平面形狀　　一般建筑物分為板式和塔式兩大類(lèi)。板式是指房屋寬

24、度較小，但長(zhǎng)度較大的建筑；塔式則是指平面的長(zhǎng)度和寬度相接近的建筑?！　?yīng)盡量設(shè)計(jì)成規(guī)則、對(duì)稱而簡(jiǎn)單的平面形狀，盡量減少?gòu)?fù)雜受力和扭轉(zhuǎn)受力。三、在地震區(qū)，盡可能采用對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)布置形式1、選擇有利于抗震的結(jié)構(gòu)平面　　平面布置簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱是有利的，更主要的是剛度均勻?qū)ΨQ。,圖1-19,2、選擇有利于抗震的豎向布置　　豎向布置注意剛度均勻而連續(xù)，盡量避免剛度突變或結(jié)構(gòu)不連續(xù)。四、防震縫　　設(shè)縫總則∶凡要設(shè)縫，就要分得徹底

25、；凡是不設(shè)縫，就要連接牢固，絕不可將結(jié)構(gòu)單元間設(shè)計(jì)得似分不分，似連不連，藕斷絲連，否則易在地震中破壞。,圖1-20\21,當(dāng)房屋平面較復(fù)雜，不對(duì)稱或房屋各部分剛度、高度和重量相差懸殊時(shí)，在地震作用下薄弱部位容易造成震害?？刹捎脙煞N截然相反的措施加以處理。一是設(shè)置防震縫，將房屋劃分成簡(jiǎn)單規(guī)則的形狀，使每一部分成為獨(dú)立的抗震單元。另一種是加強(qiáng)各部分的連接，使整個(gè)結(jié)構(gòu)整體性很強(qiáng)。防震縫的寬度要足以防止縫兩邊的單元互相碰撞?！　」こ淘O(shè)計(jì)大多傾

26、向于采用第二種方法，不設(shè)縫。建筑平面形狀和豎向布置簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱、剛度均勻是避免設(shè)縫的根本途徑。如體型復(fù)雜，則要預(yù)先估計(jì)結(jié)構(gòu)的薄弱部位，采取措施予以加強(qiáng)。,五、伸縮縫及減少溫度收縮影響的措施　　當(dāng)房屋長(zhǎng)度比較大時(shí)，溫度收縮會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，頂層和底層溫度應(yīng)力問(wèn)題比較嚴(yán)重，容易出現(xiàn)裂縫。當(dāng)房屋超過(guò)規(guī)定長(zhǎng)度后，除基礎(chǔ)外，上部結(jié)構(gòu)用伸縮縫斷開(kāi)。要采取措施減少溫度收縮應(yīng)力，而不用設(shè)伸縮縫的辦法。在高層建筑中采用塔式平面就可避免溫度收縮應(yīng)力造

27、成的危害。 當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定溫度區(qū)段長(zhǎng)度的建筑中，可采取以下措施∶,圖1-20\21,1、設(shè)后澆帶。2、在屋頂上采用有效的保溫隔熱措施，減少溫度變化對(duì)屋面結(jié)構(gòu)的影響。 3、局部作伸縮縫。4、在溫度應(yīng)力較大的地方或溫度應(yīng)力敏感的部位多加一些鋼筋。頂層、底層、山墻、內(nèi)縱墻端開(kāi)間。,六、基礎(chǔ)形式和沉降縫處理1、基礎(chǔ)形式和埋深　　有地下室要求時(shí)，可采用箱基。無(wú)要求時(shí)，可采用筏基。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較軟，不足以承受上部結(jié)構(gòu)重

28、量時(shí)，應(yīng)采用樁基。2、沉降縫處理　　在高層建筑中，常常在主體周?chē)O(shè)置多層或低層的裙房，它們與主體結(jié)構(gòu)的高度及重量相差十分懸殊，一般可采用設(shè)置沉降縫的方法，將兩部分房屋從上部到基礎(chǔ)全部斷開(kāi)，使各部分自由沉降，避免由沉降差造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部的附加應(yīng)力而引起裂縫或破壞。,在地基條件許可時(shí)，要盡量把高層部分和裙房部分的基礎(chǔ)作成整體，不設(shè)沉降縫。可采取以下措施∶1、當(dāng)壓縮性很小的土質(zhì)不太深時(shí)，可以利用天然地基，把高層部分和裙房放在一個(gè)剛度很大的整

29、體基礎(chǔ)上，使它們之間不產(chǎn)生沉降差。2、當(dāng)土質(zhì)比較好而且地基土壓縮可在不太長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成時(shí)，可把基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成整體，但施工時(shí)設(shè)后澆帶。3、當(dāng)裙房面積不大時(shí)，將裙房做在懸挑基礎(chǔ)上，使裙房與高層部分沉降一致。,建筑物各部分的沉降差的處理有三種方法∶1、放—設(shè)沉降縫，讓各部分自由沉降，互不影響，避免出現(xiàn)不均勻沉降內(nèi)力。2、抗—采用剛性很大的基礎(chǔ)，用基礎(chǔ)本身的剛度來(lái)抵抗沉降差。3、調(diào)—在設(shè)計(jì)與施工中采取措施調(diào)整各部分的沉降，減少其差異，減少沉

30、降產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力?！　〔捎谩狈拧钡姆椒ǎY(jié)構(gòu)、建筑和施工都有不少困難，而且地下室易滲水。如設(shè)，則寬度要考慮防震的寬度要求。　　“抗”，，雖在某些情況下能”抗”住，但材料用量較多，不經(jīng)濟(jì)。,采用”放”的方法，結(jié)構(gòu)、建筑和施工都有不少困難，而且地下室易滲水。如設(shè)，則寬度要考慮防震的寬度要求?！　　翱埂保m在某些情況下能”抗”住，但材料用量較多，不經(jīng)濟(jì)。 上面兩種都是極端的處理方法，目前采用調(diào)整各部分沉降差，在施工過(guò)程中

31、留臨時(shí)的后澆段。沉降穩(wěn)定后再連成整體，不留永久性的沉降縫的方法，從而解決了設(shè)計(jì)、施工和使用上的問(wèn)題。,第二章 水平荷載與結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)化原則,,第一節(jié) 風(fēng)荷載　　一、定義及有關(guān)因素　　空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，在建筑物表面產(chǎn)生壓力或吸力，這種風(fēng)力作用稱為風(fēng)荷載。風(fēng)載的大小主要和近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)；和該建筑物所在地的地貌及周?chē)h(huán)境有關(guān)；同時(shí)和建筑物本身的高度、形狀及表面狀況有關(guān)。,二、風(fēng)荷載WK和風(fēng)對(duì)建筑物的作用　

32、　作用在建筑物表面單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK可按下式?jīng)Q定∶脈動(dòng)風(fēng)壓使建筑物在平均側(cè)移的附近左右搖擺，引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。　　風(fēng)對(duì)建筑物的作用，會(huì)產(chǎn)生如下結(jié)果∶1、強(qiáng)風(fēng)會(huì)使外墻、裝修等產(chǎn)生損壞；2、風(fēng)力作用會(huì)使結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或留下較大的殘余變形；3、風(fēng)力使建筑物產(chǎn)生搖晃，使居住者感到不適；4、長(zhǎng)期風(fēng)力作用會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞。,,三、基本風(fēng)壓值W0　　基本風(fēng)壓值是用各地區(qū)空曠地面上離地10M高，統(tǒng)計(jì)50年重現(xiàn)期的10分鐘平均最大風(fēng)速計(jì)算

33、得到的,且不小于0.3kN/m2 。重要或?qū)︼L(fēng)荷載敏感的高層建筑，其基本風(fēng)壓按100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓考慮。四、風(fēng)壓高度變化系數(shù)μZ　　在10M以上，隨著高度增加，風(fēng)速加快，風(fēng)壓值也就加大。,五、風(fēng)載體型系數(shù)μS　　一般多、高層建筑常用的各種平面形狀各個(gè)表面的平均風(fēng)壓系數(shù)，稱為風(fēng)載體型系數(shù)。實(shí)際上，風(fēng)載體型系數(shù)為實(shí)際風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值。,圖2-1,表2-2,六、風(fēng)振系數(shù)βZ　　對(duì)高度較大、剛度較小的高層建筑，波動(dòng)風(fēng)壓會(huì)產(chǎn)生一些不可

34、忽略的動(dòng)力效應(yīng)，產(chǎn)生振幅加大現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)采用加大風(fēng)載的辦法來(lái)考慮這個(gè)動(dòng)力效應(yīng)，在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù)βZ。其大小與結(jié)構(gòu)自振特性有關(guān)，包括自振周期、振型等，也與結(jié)構(gòu)高度有關(guān)。荷載規(guī)范規(guī)定，對(duì)高度大于30M，高寬比大于1．5的房屋結(jié)構(gòu)均需考慮風(fēng)振系數(shù)。HI高度處 脈動(dòng)增大系數(shù)； 脈動(dòng)影響系數(shù)。,,圖2-2,表2-3,七、總體風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載　　總體效應(yīng)是指作用在建筑物上的全部風(fēng)荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力及位移。局部效應(yīng)是指風(fēng)載對(duì)

35、建筑物某個(gè)局部產(chǎn)生的內(nèi)力及變形。1、總風(fēng)荷載　　總風(fēng)荷載為建筑物各個(gè)表面承受風(fēng)力的合力，是沿建筑物高度變化的線荷載。,,2、局部風(fēng)載　　在某些風(fēng)壓較大的部位，要考慮局部風(fēng)載對(duì)某些構(gòu)件的不利作用。　　在迎風(fēng)面以及房屋側(cè)面寬度為1／6墻面寬度的角隅部分，要驗(yàn)算外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及連接強(qiáng)度。迎風(fēng)面體型系數(shù)用1．5，側(cè)面體型系數(shù)用－1．5?！　?duì)于陽(yáng)臺(tái)、雨篷、遮陽(yáng)板等懸挑構(gòu)件，應(yīng)驗(yàn)算向上漂浮的風(fēng)載。超過(guò)自重時(shí)，懸挑構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)反向彎矩。局

36、部向上體型系數(shù)用2。,圖2-3,表(1),表(2),八、抗風(fēng)設(shè)計(jì)的要求　　由于強(qiáng)風(fēng)作用的機(jī)會(huì)比地震作用多得多，因此產(chǎn)生風(fēng)力損害的情況比地震震害損失，所以高層建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)有很重要的意義。　　在高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮下列問(wèn)題∶1、保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，能可靠地承受風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力；2、結(jié)構(gòu)必須具有足夠的剛度，控制高層建筑在水平荷載下的位移，保證良好的居住和工作條件；,3、選擇合理的結(jié)構(gòu)體系和建筑外形。采用較大的剛度可以減少

37、風(fēng)振的影響；圓形、正多邊形平面可以減少風(fēng)壓的數(shù)值；4、盡量采用對(duì)稱平面形狀和對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，減少風(fēng)力偏心產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)影響；5、外墻、玻璃、女兒墻及其它圍護(hù)構(gòu)件必須有足夠的強(qiáng)度并與主體結(jié)構(gòu)可靠地連接，防止局部損壞。,第二節(jié) 水平荷載作用方向及結(jié) 構(gòu)計(jì)算的一般簡(jiǎn)化假定,,一、荷載作用方向(主軸方向)　　實(shí)際風(fēng)荷載及地震作用方向是隨機(jī)的、不定的。但是，在結(jié)構(gòu)計(jì)算中常常假設(shè)水平力作用在結(jié)構(gòu)的主軸方向。二、平面結(jié)構(gòu)假定1、一片框架或一片墻

38、可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力，而在平面外的剛度很小,可以忽略。,圖2-10\11,2、各個(gè)平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)間通過(guò)樓板互相聯(lián)系并協(xié)同工作。樓板在其自身平面內(nèi)剛度很大，可視為剛度無(wú)限大的平板。樓板平面外的剛度很小，可以忽略。在上述假定下，內(nèi)力分析時(shí)要解決兩個(gè)問(wèn)題∶1、水平荷載在各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)間的分配。2、計(jì)算每片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在所分到的水平荷載作用下的內(nèi)力及位移。,第三章 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算概述,,一、框架結(jié)構(gòu)三種布置形式1、橫向框

39、架承重2、縱向框架承重3、縱橫向框架承重　　1的樓板或次梁沿縱向布置，擱置在橫向承重框架上，橫向承重框架間用縱向的聯(lián)系梁相連。橫向?yàn)閯傂钥蚣?，縱向?yàn)殂q接框架。這種布置方案使房屋橫向剛度較大，有利于室內(nèi),采光，不利于室內(nèi)管道通過(guò)。一般的民用建筑常采用此方案。 2 為主要承重框架沿房屋縱向布置，樓板支撐在縱向框架的主梁上，沿橫墻設(shè)置聯(lián)系梁。 縱向?yàn)閯偨涌蚣埽瑱M向?yàn)殂q接框架。層間凈空利用好，有利于集中通風(fēng)管道通過(guò) ,

40、工藝布置較靈活，但橫向剛度差。 此方案常用于有集中通風(fēng)要求的廠房結(jié)構(gòu)?！　? 的兩個(gè)方向均為剛性框架，兩個(gè)方向都承受豎向荷載和水平荷載。由于工藝需要在樓面開(kāi)大洞及抗震要求必須保障縱、橫方向的抗側(cè)剛度時(shí)，宜采用雙向布置承重結(jié)構(gòu)方案。,二、框架在豎向荷載和水平荷載作用下的計(jì)算方法 在豎向荷載作用下，根據(jù)各榀框架承受豎向荷載的面積大小計(jì)算框架上的豎向荷載，然后按照平面框架作近似分析。在水平荷載作用下，要計(jì)算各桿件的內(nèi)力及結(jié)構(gòu)

41、的總位移。,第一節(jié) 豎向荷載作用下的近似計(jì)算---分層計(jì)算法,,一、豎向荷載包括的內(nèi)容∶　　豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重、使用活荷、雪荷載以及施工檢修荷載等。二、分層法的基本假設(shè)和內(nèi)容　　分層法的基本假設(shè)如下∶,1 、忽略側(cè)移的影響2、忽略每層梁的豎向荷載對(duì)其它各層梁的影響?！　?nèi)容∶按上述假定，計(jì)算時(shí)可將各層梁及其上、下柱所組成的框架作為一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元分層計(jì)算，其中柱上、下柱端固定。分層計(jì)算所得的梁彎矩作為梁端彎矩，但必須將

42、上、下兩層所得同一根柱子的內(nèi)力迭加，才得到柱的內(nèi)力。,圖3-1 圖3-2,圖3-3,圖3-4,圖3-5,三、柱線剛度的取值及傳遞系數(shù)的推導(dǎo)　　分層框架的柱子在底層處，可按原結(jié)構(gòu)確定為固定支座。其他柱端，假定上、下柱遠(yuǎn)端是固定的，但實(shí)際有轉(zhuǎn)角產(chǎn)生，是彈性約束端。為了減小這一假定帶來(lái)的誤差，柱子線剛度可取0．9I，即取固定時(shí)的I與鉸接時(shí)的0．75I的平均值。相應(yīng)的傳遞系數(shù)為1／3，推導(dǎo)如下∶,設(shè)柱JK的K端為彈性約束端，由轉(zhuǎn)角位移方程得

43、 　　根據(jù)假定條件，即彈性端固定，取0．9I，當(dāng)θJ=1時(shí)，有 　　　代入(1)式得代入(2)式得,,,,,四、計(jì)算要點(diǎn)∶1、將N層框架劃分成N個(gè)單層框架，用力矩分配法計(jì)算。除底層柱底為固定端外，其余各柱端為彈性固定端。所以計(jì)算內(nèi)力時(shí)，除底層外，可將其余各層柱的線剛度乘以折減系數(shù)0．9，并將傳遞系數(shù)改為1／3。2、將每個(gè)單層框架的計(jì)算結(jié)果按相應(yīng)部分迭加起來(lái)便得到原框架的計(jì)算結(jié)果(即柱的彎矩取相鄰兩個(gè)單元

44、中同一柱對(duì)應(yīng)彎矩之和，而梁的彎矩直接采用。)五、例題,第二節(jié) 水平荷載作用下的近似計(jì)算----反彎點(diǎn)法,,彎矩為零的點(diǎn)稱為反彎點(diǎn)。一、反彎點(diǎn)法的兩個(gè)主要工作1、每層以上的水平荷載按某一比例分配給該層的各柱；2、確定反彎點(diǎn)高度Y　　為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，看一下圖3—6，它具有如下特點(diǎn)∶,圖3-6,1、固定柱腳處，線位移和角位移為0；2、如不考慮軸向變形的影響，則上部同一層的各結(jié)點(diǎn)水平位移相等；3、上部各結(jié)點(diǎn)有轉(zhuǎn)角?！　?/p>

45、當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(shí)(如)，則結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角很小，它對(duì)框架內(nèi)力影響不大。為了簡(jiǎn)化，把它忽略不計(jì)，即假定θ=0。實(shí)際上，把框架橫梁簡(jiǎn)化成線剛度的剛性梁。這況使計(jì)算大為簡(jiǎn)化，而其誤差一般不超過(guò)5%。反彎點(diǎn)距柱底的距離稱為反彎點(diǎn)高度。,二、反彎點(diǎn)法的內(nèi)容1、反彎點(diǎn)高度Y的確定　　對(duì)上部各層柱，反彎點(diǎn)在柱中央。對(duì)于底層柱，Y=2／3H。2、側(cè)移剛度系數(shù)的確定　　3、同層各柱剪力的確定　　設(shè)有M根柱，則,,,圖3-7,4、柱端彎

46、矩的確定　　柱下端彎矩 　　柱上端彎矩 5、梁端彎矩的確定　　對(duì)于邊柱 　　 對(duì)于中柱,,,,,至此，可求出整個(gè)框架的彎矩。再進(jìn)一步，可根據(jù)力的平衡原理，由梁兩端的彎矩求出梁的剪力。三、例題,圖3-9,圖3-10,第三節(jié) D值法,,一、D值法　　如果框架柱的線剛度較大，由反彎點(diǎn)法求得的內(nèi)力和水平位移，就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。日本武騰清提出了修正柱的側(cè)移剛度和調(diào)整反彎點(diǎn)高度的方法

47、。修正后的柱側(cè)移剛度用D表示，故稱為D值法。,圖3-12,二、柱的側(cè)移剛度1、一般層柱的側(cè)移剛度　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，作如下假定∶ 1、柱AB及與柱AB相鄰的各桿的桿端轉(zhuǎn)角均為θ； 2、柱AB及相鄰上下柱的線剛度均為KC，且它們的弦轉(zhuǎn)角均為ψ。,由結(jié)點(diǎn)A的平衡條件，,,,(ｂ),，得，,同理，,,,得,,(ｂ)+(ｃ)，得,當(dāng)桿端有相對(duì)位移δ，且兩端有轉(zhuǎn)角θ時(shí)，由轉(zhuǎn)角位移方程，得,,(ｅ),把(ｄ)代入(ｅ)，得,表3

48、-1,當(dāng)框架橫梁的線剛度為無(wú)窮大，即，則α=1。由此可知，α是考慮框架結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)柱側(cè)翼剛度的影響系數(shù)。2、底層柱的側(cè)移剛度,,三、確定柱反彎點(diǎn)高度比　　影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的約束條件。反彎點(diǎn)移向轉(zhuǎn)角較大的一端，也就是約束剛度較小的一端?！　∮绊懼鶅啥思s束剛度的主要因素是∶A、結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置；B、梁柱線剛度比；C、荷載形式∶D、上層以下層梁剛度比；E、上層與下層層高變化。,,圖3-13,1、柱標(biāo)準(zhǔn)

49、反彎點(diǎn)高度比　柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比是在各層等高、各跨相等，各層梁和柱線剛度都不改變的多層框架在水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比。2、上下梁剛度變化時(shí)的反彎點(diǎn)高度比修正值　　當(dāng) 時(shí)，令 ，反彎點(diǎn)上移，取正值； 　　當(dāng) 時(shí)，令

50、 ，反彎點(diǎn)下移，取負(fù)值。,,,,,圖3-14 圖3-15,3、上下層高度變化時(shí)的反彎點(diǎn)高度比修正值 、 時(shí)， 為正值，反彎點(diǎn)向上移?！?時(shí)， 為負(fù)值，反彎點(diǎn)向下移?！?　時(shí)，查得修正值 。,,,,,,四、D值計(jì)算的步驟1、計(jì)算各層

51、柱的側(cè)移剛度D；2、計(jì)算各柱分配的剪力3、計(jì)算柱的反彎點(diǎn)高度4、確定柱端彎矩，然后按結(jié)點(diǎn)平衡和梁的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度確定梁端彎矩。,,五、D值法與反彎點(diǎn)法的區(qū)別　 反彎點(diǎn)法的基本假定是橫梁剛度要比柱大得多，因而結(jié)點(diǎn)只有側(cè)移而無(wú)轉(zhuǎn)角；D值法卻要考慮轉(zhuǎn)角的影響。另外，反彎點(diǎn)法假定二層以上的反彎點(diǎn)在柱高的中點(diǎn)，D值法要考慮結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)引起反彎點(diǎn)位置的變化。六、例題,圖3-16,表1,表2,第四節(jié) 水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算

52、,,一、框架的變形特點(diǎn)(以剪切型為主)　　框架在水平荷載作用下的側(cè)移，可近似地看作由梁柱彎曲變形與柱軸向變形所引起的側(cè)移的迭加?？蚣艿膫?cè)移包括兩部分∶一是頂層最大側(cè)移，若過(guò)大將會(huì)影響結(jié)構(gòu)和使用。二是層間側(cè)移，過(guò)大將會(huì)使填充墻和裝飾材料大量破壞，修復(fù)困難。因此必須對(duì)這兩部分側(cè)移加以限制。梁柱彎曲變形是由剪力引起，相當(dāng)于懸臂柱的剪切變形，呈剪切型。柱軸向變形由軸力產(chǎn)生，相當(dāng)于彎矩產(chǎn)生的變形，呈彎曲型。,圖3-18\19,二、梁柱彎曲變形產(chǎn)

53、生的側(cè)移層間側(cè)移 J層側(cè)移 頂點(diǎn)側(cè)移,,,,圖3-22,三、柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移,,,,單位水平集中力作用在j層時(shí)邊柱的軸力。,,考慮柱軸向變形后，框架的總側(cè)移為∶,J層的側(cè)移及層間位移為,第四章 剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算,,,第一節(jié) 荷載分配及計(jì)算方法概述,一、剪力墻在豎向荷載下的內(nèi)力 　豎向荷載通過(guò)樓板傳遞到墻，各片墻的豎向荷載可按照它的受荷面積計(jì)算。二、水平荷載下剪力墻計(jì)算截面及剪力分配

54、　　剪力墻結(jié)構(gòu)是空間盒子式結(jié)構(gòu)，但在平面結(jié)構(gòu)假定條件下，可按縱、橫兩方向墻體分別按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。,圖4-1,剪力墻有效翼緣寬度按剪力墻凈距、翼緣厚度、門(mén)窗洞凈跨計(jì)算取較小值?！　‘?dāng)結(jié)構(gòu)的水平力合力中心與結(jié)構(gòu)剛度中心重合時(shí)，結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，各片剪力墻在同一層樓板標(biāo)高處的側(cè)移將相等。因此，總水平荷載將按各片剪力墻的剛度大小分配。,,表4-1 圖4-3,圖4-2,三、剪力墻在水平荷載作用下的計(jì)算方法1、整體墻和小開(kāi)口整體墻計(jì)算方法

55、　按照整體懸臂墻求截面內(nèi)力，并假定正應(yīng)力符合直線分布規(guī)律，稱為整體墻計(jì)算方法?！‘?dāng)門(mén)窗洞口稍大，墻肢的應(yīng)力分布不再是直線關(guān)系，但偏離不大，可在應(yīng)力按直線分布計(jì)算的基礎(chǔ)上加以修正，稱為小開(kāi)口整體墻計(jì)算方法。2、連續(xù)化方法及帶剛域框架計(jì)算方法3、有限條方法,圖4-4,第二節(jié) 整體墻計(jì)算方法,,一、定義 凡墻面上門(mén)窗、洞口等開(kāi)口面積不超過(guò)墻面面積16%，且孔洞間凈距及孔洞至墻邊凈距大于孔洞長(zhǎng)邊時(shí)，可以忽略洞口

56、的影響，按整體懸臂墻方法計(jì)算墻在水平荷載作用下截面的內(nèi)力。,二、等效抗彎剛度　　計(jì)算位移時(shí)，考慮洞口對(duì)截面面積及剛度的削弱?！　　　?等效慣性矩取有洞口截面與無(wú)洞口截面慣性矩沿豎向的加權(quán)平均值。,,,,,,(倒三角分布荷載),(均布荷載),(頂部集中荷載),第三節(jié) 雙肢墻的計(jì)算,,一、連續(xù)化方法的定義 　　在多數(shù)建筑中，門(mén)窗洞口在剪力墻中排列都很整齊，剪力墻可劃分為許多墻肢和連梁，將連梁看成墻肢間的連桿，并

57、將它們沿墻高離散成均勻分布的連續(xù)連桿，用微分方程求解，這種方法稱為連續(xù)化方法，又稱為連續(xù)連桿法。,圖4-6,二、基本假定1、連梁的連續(xù)化假定2、墻肢變形假定(墻肢在同一水平處的水平位移和轉(zhuǎn)角都相等)3、連梁變形假定(連梁反彎點(diǎn)在跨中)4、常參數(shù)假定(層高、墻肢面積、慣性矩均沿墻高為常數(shù)，連梁為等截面，沿墻高其面積、慣性矩也為常數(shù)。),圖4-6,三、內(nèi)力計(jì)算　　求解內(nèi)力的基本方法是力法。力法要求把超靜定結(jié)構(gòu)分解成靜定結(jié)構(gòu)，即建立

58、基本體系，切開(kāi)處暴露出基本未知力，并在切開(kāi)處建立變形連續(xù)條件，以求解該未知力。(一)、基本方程的建立,,1、由墻肢彎曲變形產(chǎn)生的相對(duì)位移,,由假設(shè),圖4-7,2、 --由墻肢軸向變形產(chǎn)生的相對(duì)位移　　因順時(shí)針為正，而X<0，所以,,,3、 --由連梁彎曲和剪切變形產(chǎn)生的相對(duì)位移,,,,,,(a),,,,,(b),(c),,,由假設(shè),,而,,,對(duì)于頂部集中荷載　　 即

59、 (2)把(2)代入(1)，并令,,則有,,,,左邊,,,進(jìn)一步令,(二)、基本方程的解將參數(shù)換為無(wú)量綱,,,,代入(3)式,,,非齊次微分方程的解應(yīng)由通解和特解組成　　邊界條件1∶當(dāng)ξ=0時(shí)，墻頂彎矩為0，因而　　

60、 代入(B)，得,邊界條件2∶當(dāng)ξ=1時(shí)，墻底彎曲轉(zhuǎn)角為0，即 ，代入(A)，且,,,,J層連梁約束彎矩 　　 J層連梁剪力 　　 J層連梁端部彎矩 　　 J層墻肢軸力,,,,,圖4-11,J層墻肢彎矩 　　 J層墻肢剪力,,,圖4-12,四、雙肢墻位移計(jì)算及等效抗彎剛度　　　

61、 (倒三角分布荷載)　　 (均布荷載)\

62、 (頂部集中荷載),,,,,,五、內(nèi)力分布特點(diǎn)1、雙肢墻的側(cè)移曲線呈彎曲型。2、剪力最大(也是彎矩最大)的連梁不在底層，它的位置及大小將隨α的值改變。α增大，連梁剪力加大，剪力最大的梁向下移。,圖4-13,3、墻肢軸力即該截面以上所有連梁剪力之和，α增大，連梁剪力加大，墻肢軸力也必然加大。4、α增大，墻肢彎矩減小。因?yàn)?,六、α、γ的物理意義,,圖4-14\15

63、,兩者都稱為整體系數(shù)，物理意義都是連梁與墻肢的剛度比，前者未考慮墻肢軸向變形，后者計(jì)入了墻肢的軸向變形。相當(dāng)于墻肢變軟。,,γ是考慮墻肢剪切變形影響的剪切參數(shù)。 H/B≥4時(shí)，剪切變形影響約在10％以內(nèi)，可忽略。,,第四節(jié) 多肢墻的計(jì)算,,一、多肢墻與雙肢墻計(jì)算的不同點(diǎn)1、多肢墻中共有K+1個(gè)墻肢。要把雙肢墻中墻肢慣性矩和及面積和改為多肢墻的慣性矩和及面積和。2、多肢墻中有K個(gè)連梁，每個(gè)連梁的剛度,,(I=1，

64、2------K),圖4-16,圖4-17,3、多肢墻的整體系數(shù)α表達(dá)式與雙肢墻不同。二、雙肢墻、多肢墻計(jì)算步驟及公式匯總　　多肢墻要建立K個(gè)微分方程，將K個(gè)微分方程迭加，設(shè)各排連梁切口處未知力之和，求出后按一定比例拆開(kāi)，分配到各排連桿，再分別求各連梁剪力、彎矩和各墻肢彎矩、軸力等內(nèi)力。,,,表4-3,圖4-18,1、計(jì)算幾何參數(shù)連梁折算慣性矩　　　　 連梁剛度 是I列連梁計(jì)算跨度

65、之半，設(shè)連梁凈跨為 ，則取,,,,,梁墻剛度比參數(shù) (I=1，2------K)墻肢軸向變形影響系數(shù)雙肢墻,,,,多肢墻由表4—2查得T值。整體系數(shù)剪切變形影響系數(shù),,,2、計(jì)算墻肢等效剛度 3、計(jì)算連梁約束彎矩函數(shù) 及4、計(jì)算連梁內(nèi)力多肢墻連梁約束彎矩分配系數(shù),,,,J層連梁總約束彎矩

66、 J層第I個(gè)連梁剪力 J層第I個(gè)連梁梁端彎矩,,,,5、計(jì)算墻肢軸力J層第一墻肢 J層第I墻肢 J層第K+1墻肢,,,,6、計(jì)算墻肢彎矩及剪力J層第I墻肢彎矩J層第I墻肢剪力,,,7、計(jì)算頂點(diǎn)位移 (倒三角分布荷載) (均布荷載)

67、 (頂部集中荷載),,,,8、例題,第五節(jié) 小開(kāi)口整體墻及獨(dú)立墻肢近似計(jì)算方法,,一、小開(kāi)口整體墻的判別條件、定義1、判別條件　　當(dāng)剪力墻連梁剛度和墻肢寬度基本均勻時(shí)，如滿足下述條件，可按小開(kāi)口整體墻計(jì)算。,,,2、定義　　是指洞口總立面面積雖然超過(guò)了墻總立面面積的16%，但洞口仍較小，能滿足以下兩個(gè)基本條件的剪力墻。A、墻肢承受的局部彎矩不超過(guò)總彎矩的15%；B、基本上各樓層的墻肢都不出現(xiàn)反

68、彎點(diǎn)。,二、小開(kāi)口整體墻的計(jì)算公式1、內(nèi)力和應(yīng)力的分布特點(diǎn)A、墻肢中大部分層都沒(méi)有反彎點(diǎn)；B、截面上正應(yīng)力分布接近直線分布。2、公式、對(duì)細(xì)小墻肢的修正墻肢截面剪力為 ，其它層,,圖4-20,，底層,,,,修正后門(mén)洞底部細(xì)小