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====Word行業(yè)資料分享--可編輯版本--雙擊可刪====源-于-網(wǎng)-絡(luò)-收-集概述對于高層建筑,抵抗水平荷載成為結(jié)構(gòu)設(shè)計需要解決的主要問題荷載效應(yīng):由荷載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移、速度、加速度等高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要是抗水平力設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的材料主要為鋼、鋼筋和混凝土按采用的材料,高層建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可分為鋼構(gòu)件、鋼筋混凝土構(gòu)件及組合構(gòu)件,組合構(gòu)件是指型鋼或鋼管與混凝土組合的構(gòu)件按采用的材料,高層建筑結(jié)構(gòu)的類型可分為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu),混合結(jié)構(gòu)包括由全部構(gòu)件為組合構(gòu)件的結(jié)構(gòu),鋼構(gòu)件與鋼筋混凝土組成的結(jié)構(gòu),鋼構(gòu)件與組合結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土構(gòu)件與組合構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)等鋼結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼及Q345等級B、C、D、E的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼混凝土的強度等級,框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核心區(qū),不應(yīng)低于C30;構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件,不應(yīng)低于C20;剪力墻不宜超過C60;其他構(gòu)件,9度時不宜超過C60,八度時不宜超過C70結(jié)構(gòu)體系高層建筑的結(jié)構(gòu)體系包括框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點:(1)必須在兩個主軸方向上設(shè)置框架,以抵抗各自方向的水平力。(2)抗震框架結(jié)構(gòu)的梁柱不允許鉸接,必須采用梁端能傳遞彎矩的剛接,以使結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和比較大的剛度。(3)甲、乙類建筑以及高度大于24m的丙類建筑,不應(yīng)采用單跨框架結(jié)構(gòu)。(4)承重體系主要取決于樓板布置。(5)沿建筑高度,柱網(wǎng)尺寸和梁截面尺寸一般不變。在建筑比較高的情況下,柱的截面尺寸沿建筑高度減小。(6)側(cè)向剛度小,總高度受到限制。(7)框架結(jié)構(gòu)的非承重墻宜采用輕質(zhì)材料,減輕對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響。(8)不應(yīng)采用部分由框架承重、部分由砌體墻承重的混合承重形式。(9)框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)牡碾娞輽C房、樓梯間、水箱間等,應(yīng)采用框架承重,不應(yīng)采用砌體墻承重。框架結(jié)構(gòu)的承重體系有哪些?橫向承重、縱向承重、縱橫向承重、內(nèi)框架承重框架結(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形有哪些?(梁、柱的彎曲變形和柱的軸向變形對框架側(cè)移有什么影響?)水平位移主要有兩部分組成:梁和柱的彎曲變形產(chǎn)生的水平位移以及柱的軸向變形產(chǎn)生的水平位移。前者的位移曲線呈剪切型,自下而上層間位移減小,后者的位移曲線呈彎曲型,自下而上層間位移增大。前者是主要的,框架在水平力作用下的水平位移曲線以剪切型為主。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點?優(yōu)點:整體性好,側(cè)向剛度大,承載力高,彈塑性變形能力大,具有良好的抗震性能。缺點:平面布置不夠靈活,結(jié)構(gòu)自重大剪力墻結(jié)構(gòu)的水平位移曲線呈彎曲型,即層間位移由下而上逐漸增大剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點:(1)雙向布置,分別抵抗各自方向的水平力,力求使兩個方向的側(cè)向剛度接近。(2)沿高度方向連續(xù)布置,避免剛度突變。(3)洞口宜上下對齊,成列布置,形成具有規(guī)則洞口的聯(lián)肢剪力墻。(4)當(dāng)墻肢的長度很長,其高寬比不大于3時,可以在墻上開設(shè)洞口,洞口上設(shè)置跨高比大,受彎承載力小的連梁,地震中這些連梁首先破壞,將長墻分為較短的墻段。(5)墻肢截面宜簡單規(guī)則。(6)為了使底層或底部若干層有較大的空間,底層或底部若干層的剪力墻不落地,支承在框架轉(zhuǎn)換層及轉(zhuǎn)換層以下的框架上,成為框支剪力墻。(7)一種稱為短肢剪力墻的墻體在住宅建筑中被采用。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是一種雙重雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。如何理解框剪結(jié)構(gòu)是雙重雙向抗側(cè)力體系?雙重是指兩道防線,第一道防線是剪力墻,第二道防線是框架,雙向是指兩個主軸方向分別抵抗側(cè)向力??蚣艚Y(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形和剪力分配特點在水平力作用下,框架和剪力墻的變形曲線分別呈剪切型和彎曲型,在結(jié)構(gòu)的底部,框架的側(cè)移減小,在結(jié)構(gòu)的上部,剪力墻的側(cè)移減小,側(cè)移曲線的形狀呈彎剪型。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、延性好的特點,也有剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、承載力大的特點,是一種比較好的抗側(cè)力體系剪力墻布置比較靈活,但要盡可能符合下列要求:(1)抗震設(shè)計時,剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。(2)對稱布置,或使結(jié)構(gòu)平面上剛度均勻,減小在水平力作用下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。(3)沿建筑物的全高布置,側(cè)向剛度沿高度連續(xù)均勻,避免突變,剪力墻開洞時,洞口上下對齊。(4)建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及豎向荷載較大的部位均勻布置剪力墻。(5)平面形狀凹凸較大時,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。(6)兩個方向的剪力墻盡可能組成L形、T形、工形和井筒等形式,使一個方向的墻成為另一方向墻的翼墻,增大抗側(cè)、抗扭剛度。(7)剪力墻的間距不宜過大。若剪力墻間距過大,在水平力作用下,兩道墻之間的樓板可能在其自身平面內(nèi)產(chǎn)生彎曲變形,過大的變形對框架柱產(chǎn)生不利影響。因此,要限制剪力墻的間距,不要超過表2-1所列的值。當(dāng)剪力墻之間的樓板有較大開洞時,開洞對摟蓋平面剛度有所削弱,墻的間距還要適當(dāng)減小。對于剪力墻間距超過表2-1所列值的框架-剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)計算時應(yīng)計入樓蓋變形的影響。(8)房屋較長時,剛度較大的縱向剪力墻不宜布置在房屋的端開間,以避免由于端部剪力墻的約束作用造成樓蓋梁板開裂。支撐框架的特點:(1)支撐框架如同豎向桁架,在水平力作用下所有桿件承受軸力(2)支撐框架類似于剪力墻的側(cè)移曲線,呈彎剪型(3)支撐框架的側(cè)向剛度比框架大得多框架-支撐結(jié)構(gòu)的特點:(1)是結(jié)構(gòu)的整體側(cè)移曲線呈彎剪型(2)框架-支撐結(jié)構(gòu)為雙重雙向抗側(cè)力體系鋼結(jié)構(gòu)支撐框架的主要形式有三類:中心支撐框架、偏心支撐框架和屈曲約束支撐框架消能梁段(為什么偏心支撐鋼框架的抗震性能比中心支撐鋼框架好?):經(jīng)過合理設(shè)計的偏心支撐框架,在大震作用下,消能梁段腹板剪切屈服,通過腹板塑性變形耗散地震能量;支撐斜桿保持彈性,不會出現(xiàn)受拉屈服和受壓區(qū)服的現(xiàn)象;偏心支撐框架的柱和消能梁段以外的梁,也保持彈性。研究表明,消能梁段的腹板剪切屈服,具有塑性變形大、屈服后承載力繼續(xù)提高、滯回耗能穩(wěn)定等特點。偏心支撐框架的抗震性能優(yōu)于中心支撐框架。筒體結(jié)構(gòu)包括框筒、筒中筒、桁架筒、和束筒結(jié)構(gòu)框筒結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)在受力特點上有什么區(qū)別?框筒是由布置在建筑物周邊的柱距小、梁截面高的密柱深梁框架組成??蚣苁瞧矫娼Y(jié)構(gòu),只有與水平力方向一致的框架才抵抗層剪力及傾覆力矩。框筒是空間結(jié)構(gòu),一個方向作用水平力時,沿建筑周邊布置的四榀框架都參與抵抗水平力,即層剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗,傾覆力矩由腹板框架及垂直于水平力作用方向的翼緣框架共同抵抗。剪力滯后傾覆力矩使框筒的一側(cè)翼緣框架柱受拉、另一側(cè)翼緣框架柱受壓,而腹板框架柱有拉有壓。翼緣框架中各柱軸力分布并不均勻,角柱的軸力大于平均值,中部柱的軸力小于平均值;腹板框架各柱的軸力也不是線性分布。這種現(xiàn)象稱為剪力滯后。剪力滯后越嚴(yán)重,框筒的空間作用越小減小剪力滯后的措施柱距不超過4.5m,以1.5?3m較好;截面高度大的梁,梁的凈跨與其高度之比為3?4;盡可能采用正方形、圓形或多邊形平面,矩形平面兩個方向的長度比不大于2;角柱截面可以為中柱截面的1.5左右。20、框筒結(jié)構(gòu)腹板框架的側(cè)移曲線呈剪切型,框筒結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線以剪切型為主21、桁架筒結(jié)構(gòu)用稀柱、淺梁和巨型支撐斜桿組成桁架,布置在建筑物的周邊,就形成了桁架筒結(jié)構(gòu)。22、筒中筒結(jié)構(gòu)用框筒作為外筒,將電梯間、管道豎井等服務(wù)設(shè)施集中在建筑平面的中心形成內(nèi)筒,就成為筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)也是雙重抗側(cè)力體系,呈彎剪型。23、束筒結(jié)構(gòu)兩個或者兩個以上框筒排列在一起,即為束筒結(jié)構(gòu)。其中任意一個筒可以根據(jù)需要在任何高度中止。24、框架-核心筒結(jié)構(gòu)當(dāng)建筑高度較大時,為了增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,同時增大結(jié)構(gòu)的抗傾覆力矩的能力,在核心筒和框架柱之間設(shè)置水平伸臂構(gòu)件。設(shè)置水平伸臂構(gòu)件的樓層,稱為加強層。設(shè)置伸臂構(gòu)件的樓層設(shè)置周邊環(huán)帶構(gòu)件。25、巨型結(jié)構(gòu)包括巨型框架結(jié)構(gòu)、巨型空間桁架結(jié)構(gòu)、巨型框架-核心筒-伸臂桁架結(jié)構(gòu)26、巨型框架結(jié)構(gòu)也稱為主次框架結(jié)構(gòu),主框架為巨型框架,此框架為普通框架。此框架一般為4~10層,此框架支承在巨梁上,僅承受豎向荷載,水平荷載有巨型框架承擔(dān)。27、整棟結(jié)構(gòu)用巨柱、巨梁和巨型支撐等巨型桿件組成空間桁架,相鄰立面的支撐交匯在角柱,形成巨型空間桁架結(jié)構(gòu)28、為了滿足建筑多功能的需要,部分豎向構(gòu)件(墻,柱)不能直接落地.需要通過轉(zhuǎn)換構(gòu)件將其內(nèi)力轉(zhuǎn)移至相鄰的落地構(gòu)件。設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件的樓層,稱為轉(zhuǎn)換層;設(shè)置轉(zhuǎn)換層的高層建筑,即為帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)。高層建筑豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的轉(zhuǎn)換有兩種形式:上部剪力墻轉(zhuǎn)換為底部框架,其轉(zhuǎn)換層稱為托墻轉(zhuǎn)換層;上部框筒(或周邊框架)框架轉(zhuǎn)換為底部稀柱框架(或巨型框架),其轉(zhuǎn)換層稱為托柱轉(zhuǎn)換層。29、房屋高度是指室外地面到主要屋面板頂?shù)母叨?,不包括局部突出屋面的部分,最大適用高度分為A級和B級。30、房屋建筑適用的高寬比,是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制,高寬比主要影響結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。計算房屋建筑的高寬比時,房屋高度是指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?,寬度是指房屋平面輪廓邊緣的最小寬度尺寸?1、防震縫鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度,當(dāng)高度不超過15m時可為100mm,超過15m時,6度、7度、8度和9度分別每增加5m、4m、3m和2m,宜加寬20mm,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度,可分別采用框架結(jié)構(gòu)防震縫寬度的70%和50%,但都不小于100mm。防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時,按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型確定防震縫寬度;防震縫兩側(cè)房屋髙度不同時,按較低房屋高度確定防震縫寬度。采取下列措施,可以避免設(shè)置伸縮縫設(shè)后澆帶。后澆帶內(nèi)鋼筋要采用搭接接頭,使兩邊混凝土自由伸縮。頂層、底層、山墻和縱墻端開間等溫度變化較大的部位提高配筋率,減小溫度和收縮裂縫的寬度,并使裂縫分布均勻,避免出現(xiàn)明顯的集中裂縫。頂層采取隔熱措施,外墻設(shè)置外保溫層。房屋結(jié)構(gòu)頂部溫度應(yīng)力較大,采取隔熱措施,可以有效減小溫度應(yīng)力;混凝土外墻設(shè)置外保溫層是減小結(jié)構(gòu)受溫度影響的有效措施。高層建筑可在頂部設(shè)置雙墻或雙柱,做局部伸縮縫,將頂部結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段。采用收縮小的水泥,減小水泥用量,在混凝土中加入適宜的微膨脹劑。提高每層樓板的構(gòu)造配筋率或采用部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。變形縫:防震縫、伸縮縫、沉降縫。高層建筑結(jié)構(gòu)荷載1、基本風(fēng)壓值它是取該地區(qū)(城市)空曠平坦地面上離地10m處、重現(xiàn)期為50年(或100年)的10分鐘平均最大風(fēng)速作為計算基本風(fēng)壓值的依據(jù)。安全等級為一級的高層建筑以及對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑,承載力設(shè)計時采用100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值,可將高度大于60m的高層建筑視為對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑。將地面粗糙度分為A、B、C、D四類。2、總體風(fēng)荷載是建筑物各表面承受風(fēng)作用力的合力,是沿高度變化的分布荷載,用于計算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的位移及個構(gòu)件內(nèi)力。局部風(fēng)荷載用于計算結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接。3、地面運動的特性可以用三個特征量來描述:強度、頻譜和持續(xù)時間。4、建筑本身的動力特性對建筑物在地震作用下是否破壞和破壞程度有很大影響。建筑物動力特性是指建筑物的自振周期、振型與阻尼,它們與建筑物的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)的剛度及所用的材料有關(guān)。5、三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo):小震不壞,中震可修,大震不倒6、兩階段抗震設(shè)計方法第一階段為小震作用下得結(jié)構(gòu)設(shè)計,第二階段為大震作用下的彈塑性變形驗算。7、抗震計算方法:底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法、時程分析法。8、為什么計算和實測的周期都要進(jìn)行修正?如何修正?理論方法得到的周期比結(jié)構(gòu)的實際周期長,原因是計算中沒有考慮填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對剛度的增大作用,實際結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布、材料性能、施工質(zhì)量等也不像計算模型那么理想。若直接用理論周期值計算地震作用,則地震作用可能偏小,因此必須對周期值(包括高振型周期值)作修正。修正(縮短)系數(shù)為:框架結(jié)構(gòu)取0.6?0.7,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)取0.7?0.8(非承重填充墻較少時,取0.8?0.9),剪力墻結(jié)構(gòu)不需修正。設(shè)計要求建筑形體是指建筑平面形狀和立面、豎向剖面的變化,結(jié)構(gòu)布置是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。2、根據(jù)概念設(shè)計,抗震高層建筑的建筑形體和結(jié)構(gòu)布置應(yīng)符合哪些原則?(1)采用規(guī)則建筑,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則建筑。(2)具有明確的計算簡圖、合理的地震作用傳遞途徑和不間斷傳力路線。(3)具備足夠大的承載能力和剛度。(4)具備良好的彈塑性變形能力和大的消耗地震能量的能力。(5)具有整體牢固性。(6)構(gòu)件與構(gòu)件之間、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間,或是牢固鏈接,或是徹底分離,避免似連接非鏈接、似分離非分離的不確定狀態(tài)。(7)設(shè)置多道抗震防線。3、高層建筑的外形可以分為板式和塔式兩大類??癸L(fēng)建筑宜選用風(fēng)作用效應(yīng)較小的平面形狀,即簡單規(guī)則的凸平面,對抗震有利的平面形狀是簡單、規(guī)則、對稱。4、對抗震有利的建筑立面是規(guī)則、均勻、從上到下外形不變或變化不大,沒有過大的外挑或內(nèi)收。5、平面不規(guī)則的主要類型包括扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)。豎向不規(guī)則的主要類型包括側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變。6、樓層地震剪力系數(shù)是指多遇地震時,樓層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值與該層及以上各層重力荷載代表值之和的比值。樓層地震剪力系數(shù)也稱為剪重比。7、在框剪結(jié)構(gòu)的計算中,需要對哪一部分的剪力計算值進(jìn)行調(diào)整?說明調(diào)整方法。需要調(diào)整框架部分的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。8、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彈性層間角位移限值:1/5509、內(nèi)力組合是要得到構(gòu)件控制截面的內(nèi)力,位移組合主要是組合水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)層間位移。組合工況分為持久和短暫設(shè)計狀況、地震設(shè)計狀況。10、高層建筑結(jié)構(gòu)計算時可以不考慮活荷載的不利布置,采用滿布活荷載計算內(nèi)力。如果設(shè)計的結(jié)構(gòu)豎向活荷載很大時,例如圖書館書庫等,仍然需要考慮活荷載的不利布置。11、控制截面的位置及最不利內(nèi)力組合有哪些?控制截面通常是內(nèi)力最大的截面。對于框架梁或剪力墻的連梁,兩端截面及跨中截面為控制截面,對于框架柱或墻肢,各層柱或墻肢的兩端為控制截面。梁端截面的最不利內(nèi)力為最大正彎矩和最大負(fù)彎矩以及最大剪力;跨中截面的最不利內(nèi)力為最大正彎矩,有時也可能出現(xiàn)負(fù)彎矩。柱和墻是偏壓構(gòu)件。大偏壓時彎矩愈大愈不利,小偏壓時軸力愈大愈不利。因此要組合幾種不利內(nèi)力,取其中配筋最大者設(shè)計截面??赡苡兴姆N不利的M、N內(nèi)力:及相應(yīng)的N,及相應(yīng)的M,及相應(yīng)的M,|M|較大及N較大(小偏壓)或較小(大偏壓)。柱和墻還要組合最大剪力V。12、建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級根據(jù)其抗震設(shè)防類別、結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度和房屋高度四個因素確定。13、抗震等級劃分的作用:建筑物根據(jù)其抗震等級采取相應(yīng)的抗震措施,抗震措施包括抗震計算時構(gòu)件截面內(nèi)力調(diào)整措施和抗震構(gòu)造措施。14、抗震等級特一級的要求最高,依次為一、二、三、四級。15、延性是指:屈服后強度或承載力沒有顯著降低時的塑性變形能力。換言之,延性是指材料、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變形能力。延性系數(shù)為極限值與屈服值的比值。16、耗能能力可以用結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在往復(fù)荷載作用下的力-變形滯回曲線包含的面積來度量。17、延性包括材料應(yīng)變延性、截面曲率延性、構(gòu)件位移延性、結(jié)構(gòu)位移延性18、鋼筋屈服強度實測值有哪些要求?以達(dá)到什么目的?(1)鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)過小,以保證構(gòu)件端部鋼筋屈服、形成塑性鉸后,有足夠大的轉(zhuǎn)動能力和耗能能力;(2)同時,鋼筋屈服強度實測值與屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)過大,以保證實現(xiàn)強柱弱梁、強剪弱彎。(3)鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應(yīng)過大,以保證構(gòu)件和結(jié)構(gòu)有一定的安全儲備。19、影響鋼筋混凝土構(gòu)件截面曲率延性的主要因素有:(1)混凝土強度(2)箍筋(3)軸壓比(4)縱向鋼筋(5)截面的幾何形狀20、在水平力作用下,高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移,豎向重力荷載由于水平位移而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力,附加內(nèi)力又增大水平位移,這種現(xiàn)象稱為重力二階效應(yīng)。房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度相對較小,水平力作用下計算分析時,應(yīng)計入重力二階效應(yīng)的影響,高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性分析時,應(yīng)計入重力二階效應(yīng)的影響。21、鋼筋混凝土框架梁彎矩塑性調(diào)幅(1)條幅前提:豎向非地震荷載(2)原因:塑性內(nèi)力重分布(4)意義:減小梁端配筋量,方便施工;滿足“強柱弱梁”的設(shè)計原則??蚣?、剪力墻、框剪-剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法1、框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法的假定(1)框架及剪力墻只在其自身平面內(nèi)有剛度,平面外剛度很小,可以忽略,因此,框架或剪力墻只能抵抗其自身平面內(nèi)側(cè)向力。(2)樓板在其自身平面內(nèi)剛度無限大,樓板平面外剛度很小,可以忽略。(3)忽略梁、柱軸向變形及剪切變形(4)桿件為等截面,以桿件軸線作為框架計算軸線(5)在豎向荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移很小,假定豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)無側(cè)移2、影響柱兩端約束剛度的主要因素是:(影響反彎點位置的主要因素)(1)結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置(2)梁柱線剛度比(3)荷載形式(4)上層梁與下層梁線剛度比(5)上下層層高比3、剪力墻的類型:整體墻、聯(lián)肢墻、不規(guī)則開洞剪力墻4、連續(xù)化方法的基本假定:(1)框架及剪力墻只在其自身平面內(nèi)有剛度,平面外剛度很小,可以忽略,因此,框架或剪力墻只能抵抗其自身平面內(nèi)側(cè)向力。(2)樓板在其自身平面內(nèi)剛度無限大,樓板平面外剛度很小,可以忽略。(3)忽略連梁軸向變形,即假定兩墻肢水平位移完全相同(4)兩墻肢各截面的轉(zhuǎn)角和曲率都相等,因此連梁兩端轉(zhuǎn)角相等,連梁反彎點在中點(5)各墻肢截面、各連梁截面及層高等幾何尺寸沿全高是相同的5、變形協(xié)調(diào)條件(相對位移為零)相對位移是指由墻肢彎曲變形產(chǎn)生的相對位移、由墻肢軸向變形產(chǎn)生的相對位移、由連梁彎曲和剪切變形產(chǎn)生的相對位移6、剪力墻是平面結(jié)構(gòu),框架是桿件結(jié)構(gòu),剪力墻面積減小、洞口加大,則可能過渡到框架,其內(nèi)力及位移由量變到質(zhì)變7、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計算方法:在豎向荷載作用下,按各自的承載面積計算每榀框架和每榀剪力墻的豎向荷載,分別計算內(nèi)力。8、協(xié)同工作的目的:協(xié)同工作方法計算的主要目的是計算在總水平荷載作用下的總框架層剪力、總剪力墻的總層剪力和總彎矩、總連系梁的梁端彎矩,和剪力然后按照框架的規(guī)律把分配到每根柱,按照剪力墻的規(guī)律把、分配到每片墻,按照連梁剛度把和剪力分配到每根梁,這樣就可以得到每一根桿件截面設(shè)計需要的內(nèi)力。9、協(xié)同工作方法有兩種計算簡圖:鉸接體系、剛接體系 10、框-剪結(jié)構(gòu)的剛度特征值,其物理意義是總框架抗推剛度與剪力墻抗彎剛度的相對大小11、什么是剛度特征值?它對內(nèi)力分配、側(cè)移變形有什么影響?當(dāng)λ較大時,結(jié)構(gòu)以框架為主,位移曲線主要是剪切型;λ很小時,結(jié)構(gòu)以剪力墻為主,位移曲線主要是彎曲型;二者比例相當(dāng)時(λ=l?6),為彎剪型變形,下部樓層剪力墻作用大,略帶彎曲型;上部樓層剪力墻作用減小,略帶剪切型,側(cè)移曲線中部有反彎點,層間變形最大值在反彎點附近。就剪力分配比例而言,特別要注意到各層的分配比例都在變化。分配后剪力的主要特征是:剪力墻下部承受了很大剪力,向上迅速減小,到頂部時剪力墻承受負(fù)剪力(剪力方向與下部相反);而框架的剪力分布特征則是中間某層最大,向上向下都逐漸減小鋼筋混凝土框架構(gòu)件設(shè)計1、鋼筋混凝土框架抗震性能:(1)梁絞機制(整體機制)優(yōu)于柱絞機制(局部機制)(2)彎曲(壓彎)破壞優(yōu)于剪切破壞(3)大偏心受壓破壞優(yōu)于小偏心受壓破壞(4)避免核心區(qū)破壞及梁縱筋在核心區(qū)粘結(jié)破壞2、梁絞機制之所以優(yōu)于柱絞機制是因為:(1)梁絞分散在各層(2)梁絞的數(shù)量多于柱絞的數(shù)量,在同樣大小的塑性變形和耗能要求下,對梁絞的塑性變形能力要求低,對柱絞的塑性變形能力要求高(3)梁是受彎構(gòu)件,容易實現(xiàn)大的延性和耗能能力,柱是壓彎構(gòu)件,尤其是軸壓比大的柱,不容易實現(xiàn)大的延性和耗能能力。3、為了使鋼筋混凝土框架成為延性耗能框架,可以采用以下抗震設(shè)計概念:(1)強柱弱梁(2)強剪弱彎(3)強核心區(qū),強錨固(4)局部加強(5)限制柱軸壓比,加強柱箍筋對混凝土的約束4、影響梁的延性和耗能的主要因素有:破壞形態(tài)、截面混凝土相對受壓區(qū)高度、塑性鉸區(qū)混凝土約束程度等。梁的破壞形態(tài)可以歸納為兩類:彎曲破壞和剪切破壞。梁的剪切破壞有三種形態(tài):少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞。受壓區(qū)高度越大,延性越小??蚣芰旱慕孛孀钚〕叽鐟?yīng)滿足三個方面的要求:承載力要求、構(gòu)造要求、剪壓比限值。承載力要求通過承載力驗算實現(xiàn),后兩者通過構(gòu)造措施實現(xiàn)混凝土強度等級、縱向鋼筋配筋率等都是影響框架柱延性和耗能的因素剪跨比:剪跨比反映了柱端截面承受的彎矩和剪力的相對大小剪跨比大于2的柱稱為長柱,剪跨比不大于2、但大于1.5的柱稱為短柱、剪跨比不大于1.5的柱稱為極短柱,極短柱一般發(fā)生剪切斜拉破壞,工程中盡量避免采用極短柱。9、軸壓比:柱的軸壓比定義為柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積的比值增大軸壓比,也就是增大相對受壓區(qū)高度。相對受壓區(qū)高度超過限值時就成為小偏壓破壞。對于短柱,增大受壓區(qū)高度可能由剪切受壓破壞變?yōu)楦哟嘈缘募羟惺芾茐???蚣苤墓拷钣腥齻€作用:抵抗剪力、對混凝土提供約束、防止縱筋壓屈需要考慮哪些因素調(diào)整框架柱的軸壓承載力?按強柱弱梁要求確定柱端彎矩設(shè)計值框架結(jié)構(gòu)柱嵌固端彎矩增大框支柱角柱框架結(jié)構(gòu)柱軸壓比限值:箍筋加密區(qū)范圍:剪跨比大于2的柱,箍筋加密區(qū)的范圍為:(1)柱的兩端取矩形截面高度、柱凈高的1/6和500mm三者的較大者;(2)底層柱的下端不小于柱凈高的1/3;(3)當(dāng)為剛性地面時,取剛性地面上下各500mm剪跨比不大于2的柱、因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一級和二級框架的角柱,箍筋加密區(qū)的范圍為柱的全高。需要提高變形能力的柱,也應(yīng)取柱的全高作為箍筋加密區(qū)柱箍筋加密區(qū)的配箍量除了應(yīng)符合受剪承載力要求外,還應(yīng)符合箍筋肢距、配箍特征值、箍筋間距和箍筋直徑的要求梁柱核心區(qū)的受力主要是壓力和剪力。避免核心區(qū)過早發(fā)生剪切破壞的主要措施是配置足夠多的箍筋。鋼筋的搭接方法有三種:綁扎搭接、焊接連接、機械連接鋼筋混凝土剪力墻設(shè)計為實現(xiàn)延性剪力墻,剪力墻的抗震設(shè)計應(yīng)符合下述原則:強墻肢弱連梁強剪弱彎限制墻肢軸壓比和墻肢設(shè)置約束邊緣構(gòu)件設(shè)置底部加強部位連梁特殊措施剪力墻底部加強部位的高度如何確定?有哪些設(shè)置要求?有地下室的房屋建筑,底部加強部位的高度從地下室頂板算起;部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻,底部加強部位的高度取框支層加框支層以上兩層的高度及落地剪力墻總高度的1/10二者的較大值;其他結(jié)構(gòu)的剪力墻,房屋高度大于24m時,底部加強部位的高度取底部兩層和墻體總高度的1/10的較大值,房屋高度不大于24m時,取底部一層;當(dāng)結(jié)構(gòu)計算嵌固端位于地下一層的底板或以下時,底部加強部位向下延伸到計算嵌固端。除了提高底部加強部位的受剪承載力、實現(xiàn)強剪弱彎外,還需要加強其抗震構(gòu)造措施,軸壓比大于一定值時,墻肢兩端設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,以提高整體結(jié)構(gòu)的抗震能力。墻肢設(shè)計墻肢的控制截面一般取墻底截面以及改變墻厚、改變混凝土強度等級、改變配筋量的截面。墻肢偏心受壓承載力計算剪力墻的墻肢在軸力和彎矩作用下的承載力計算與柱相似,區(qū)別在于墻肢除了在端部配置豎向鋼筋外,還在端部以外配置豎向分布鋼筋,豎向分布鋼筋參與抵抗彎矩,計算承載力時應(yīng)包括部分受拉豎向分布鋼筋的作用。墻肢斜截面受剪承載力計算墻肢斜截面剪切破壞形態(tài)剪拉破壞斜壓破壞剪壓破壞這是最常見的墻肢剪切破壞形態(tài)分布鋼筋分布鋼筋的作用
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