【高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件】75[1].1、架受豎向荷載V

1、第五、六講的要點(diǎn)問(wèn)題第五、六講的要點(diǎn)問(wèn)題1、高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，水平荷載的主要形式是什么？2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載舒適度是什么？所有結(jié)構(gòu)都應(yīng)考慮風(fēng)荷載舒適度問(wèn)題？風(fēng)荷載舒適度通過(guò)什么控制？風(fēng)荷載舒適度計(jì)算時(shí)的重現(xiàn)期為多少年？而基本風(fēng)壓一般采用多少年的重現(xiàn)期？ 3、什么是建筑物的總體風(fēng)荷載？什么是建筑物的局部風(fēng)荷載？4、什么是風(fēng)振系數(shù)？風(fēng)荷載與地貌有怎樣的關(guān)系？什么樣的建筑平面最有利于抗風(fēng)？5、風(fēng)荷載沿建筑高度的分布大致呈什么形狀？地震作用的分布呢？5、計(jì)算高層結(jié)構(gòu)地震作用的最常用方法是什么？底部剪力法適用于什么情況？所有結(jié)構(gòu)都應(yīng)做時(shí)程分析？ 第七講第七講結(jié)構(gòu)手算法的基本問(wèn)題結(jié)構(gòu)手算法的

2、基本問(wèn)題第第 5 章章 框架、剪力墻、框架框架、剪力墻、框架剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法與設(shè)計(jì)概念的近似計(jì)算方法與設(shè)計(jì)概念 框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)是多層剪力墻結(jié)構(gòu)是多層和高層建筑結(jié)構(gòu)最常用的結(jié)構(gòu)體系。和高層建筑結(jié)構(gòu)最常用的結(jié)構(gòu)體系。 本章主要介紹框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法，建立高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念。有限元方法有限元方法計(jì)算工作量大，當(dāng)計(jì)算模塊準(zhǔn)確時(shí)精度較高，計(jì)算工作量大，當(dāng)計(jì)算模塊準(zhǔn)確時(shí)精度較高，適用于計(jì)算機(jī)的程序操作；適用于計(jì)算機(jī)的程序操作；手算近似方法手算近似方法是相對(duì)簡(jiǎn)化的計(jì)算方法，計(jì)算精度相對(duì)較低；是相對(duì)簡(jiǎn)化的計(jì)算

3、方法，計(jì)算精度相對(duì)較低；但它概念清楚，易于分析、判斷。常用于初步設(shè)計(jì)時(shí)的快但它概念清楚，易于分析、判斷。常用于初步設(shè)計(jì)時(shí)的快速估算；施工設(shè)計(jì)中對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析判斷，可以修正程速估算；施工設(shè)計(jì)中對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析判斷，可以修正程序假定的某些缺陷及運(yùn)算中的些微誤差序假定的某些缺陷及運(yùn)算中的些微誤差 ( (參數(shù)選擇、輸入?yún)?shù)選擇、輸入等等) ) 。5 51 1 計(jì)算基本假定計(jì)算基本假定 結(jié)構(gòu)手算法的原理：結(jié)構(gòu)手算法的原理：1）抗側(cè)結(jié)構(gòu)平面內(nèi)剛度很大，平面外剛度較?。裕┛箓?cè)結(jié)構(gòu)平面內(nèi)剛度很大，平面外剛度較小（略） 框架、剪力墻在自身平面內(nèi)的抗側(cè)剛度較大，但平面外剛度很小。2)樓板平面內(nèi)剛度無(wú)限大，樓板

4、平面外剛度很小可略樓板平面內(nèi)剛度無(wú)限大，樓板平面外剛度很小可略 在側(cè)向力作用下，樓板可作剛體平移或轉(zhuǎn)動(dòng)，樓板連接并使各個(gè)平面的抗側(cè)力構(gòu)件協(xié)同工作，變形協(xié)調(diào)。 基本假定：1）分解分解結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)為為若干個(gè)若干個(gè)平面抗側(cè)結(jié)構(gòu)平面抗側(cè)結(jié)構(gòu)，樓板、連梁連接各樓板、連梁連接各抗側(cè)抗側(cè)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)成整體成整體，2）各平面抗側(cè)結(jié)構(gòu)平面抗側(cè)結(jié)構(gòu)共同抵抗抵抗該平面方向的側(cè)向荷載該平面方向的側(cè)向荷載。3）樓板、連梁樓板、連梁的作用是聯(lián)系和傳遞水平荷載。52 框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法 框架是典型的桿件體系，主要的手算法是：1) 忽略梁、柱軸向變形及剪切變形；忽略梁、柱軸向變形及剪切變形；2) 等截面桿件

5、，以桿件軸線作為框架計(jì)算軸線；等截面桿件，以桿件軸線作為框架計(jì)算軸線；3) 豎向荷載作用下的側(cè)移很小，忽略。豎向荷載作用下的側(cè)移很小，忽略。 豎向荷載作用下的內(nèi)力分析方法豎向荷載作用下的內(nèi)力分析方法 分層組合法分層組合法水平荷載作用下的內(nèi)力分析方法水平荷載作用下的內(nèi)力分析方法 dd值法或反彎點(diǎn)法值法或反彎點(diǎn)法 框架結(jié)構(gòu)近似手算法的三點(diǎn)其它假定：框架結(jié)構(gòu)近似手算法的三點(diǎn)其它假定：5.2.1 豎向荷載下的近似計(jì)算豎向荷載下的近似計(jì)算 分層（力矩分配）法 計(jì)算單元及計(jì)算簡(jiǎn)圖：計(jì)算單元及計(jì)算簡(jiǎn)圖：1） 忽略框架結(jié)構(gòu)縱向與橫向框架之間的空間聯(lián)系，忽略空間作用； 注意： 跨度差小于10的不等跨框架，近似按

6、照等跨框架計(jì)算2）桿件以軸線表示，梁的跨度取框架柱中線距離；3）框架層高：上層取樓面梁的結(jié)構(gòu)標(biāo)高，底層柱長(zhǎng)度自基礎(chǔ)承臺(tái)頂面算起，（結(jié)構(gòu)標(biāo)高建筑標(biāo)高裝修層高度），1)豎向荷載作用下多層多跨框架的側(cè)移很??； 分層法計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移的理論依據(jù)據(jù)依據(jù)據(jù)：2)本層梁的固端彎矩、剪力對(duì)其他層梁的內(nèi)力影響不大；分層（力矩分配）法的計(jì)算要點(diǎn)及步驟分層（力矩分配）法的計(jì)算要點(diǎn)及步驟8)8)上柱傳來(lái)的豎向荷載上柱傳來(lái)的豎向荷載( (柱軸力柱軸力) )加本層軸力加本層軸力( (各梁端的剪力和各梁端的剪力和) )得柱軸力。得柱軸力。1) 分層分層，假定各層梁跨度、柱高同原結(jié)構(gòu)，柱端固結(jié)；2)算算梁、柱線剛度梁、柱

7、線剛度 ijk，并并按規(guī)范修正： a、底層柱乘以修正系數(shù)修正系數(shù) 0.90.9； b、帶翼緣的現(xiàn)澆板梁現(xiàn)澆板梁截面慣性矩乘以修正系數(shù)修正系數(shù) 1.5 (單側(cè)單側(cè))或或 2.0 (雙側(cè)）。雙側(cè)）。3)算算各層梁梁在豎向荷載作用下的固端彎矩固端彎矩。mjk4)算算 結(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)結(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù) 和桿端彎矩傳遞系數(shù)桿端彎矩傳遞系數(shù)k kijij: : 梁梁：向固結(jié)端固結(jié)端傳取1/2；向滑動(dòng)端滑動(dòng)端傳取1；柱柱：上層柱取上層柱取1/3，底層柱取，底層柱取1/2。5) 5) 分配、傳遞分配、傳遞結(jié)點(diǎn)的總不平衡彎矩，再匯總；經(jīng)總不平衡彎矩，再匯總；經(jīng)一次或多次結(jié)點(diǎn)不平衡彎矩不平衡彎矩的分配、傳遞，的分

8、配、傳遞， 得到單層梁、柱的結(jié)點(diǎn)得到單層梁、柱的結(jié)點(diǎn)( (桿端桿端) )計(jì)算彎矩。計(jì)算彎矩。6)6)各層柱在同一位置處的桿端計(jì)算彎矩疊加得柱端彎矩。各層柱在同一位置處的桿端計(jì)算彎矩疊加得柱端彎矩。7)7)分層計(jì)算法所得桿端彎矩通常在結(jié)點(diǎn)不平衡。精確的結(jié)果應(yīng)繼續(xù)分配結(jié)點(diǎn)分層計(jì)算法所得桿端彎矩通常在結(jié)點(diǎn)不平衡。精確的結(jié)果應(yīng)繼續(xù)分配結(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩，直到精度滿足要求。的不平衡彎矩，直到精度滿足要求。)(/jkjkjkii框架豎向荷載作用下的分層法圖解框架豎向荷載作用下的分層法圖解柱線剛度修正系數(shù)柱線剛度修正系數(shù)： 底層1.0; 上層-0.9；框架梁柱彎矩傳遞系數(shù)框架梁柱彎矩傳遞系數(shù) 上層柱及梁:1/2； 底層柱:1/3梁固端彎矩結(jié)點(diǎn)不平衡彎矩分配不平衡彎矩向桿件遠(yuǎn)端傳遞結(jié)點(diǎn)彎矩疊加結(jié)點(diǎn)新不平衡彎矩校核由梁柱彎矩反算柱剪力及柱軸力計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：結(jié)點(diǎn)新不平衡彎矩較大時(shí)，再重分配結(jié)點(diǎn)新不平衡彎矩收斂后例題例題5-1 5-1 用分層法計(jì)算圖示框架彎矩分布圖，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為桿件的線剛度用分層法計(jì)算圖示框架彎矩分布圖，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為桿件