全套電子課件：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（電子教案）第1章

概述本章內(nèi)容1.1高層建筑和高層建筑結(jié)構(gòu)1.2高層建筑結(jié)構(gòu)的功能1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望1.1高層建筑和高層建筑結(jié)構(gòu)一、高層建筑目前對此尚無一個統(tǒng)一的嚴(yán)格定義。不同國家、不同時期，對高層建筑的定義也不同，但原則上是以層數(shù)和建筑高度來標(biāo)定的。二、外國對高層建筑的定義德國規(guī)定22m以上的建筑物為高層建筑；英國規(guī)定24.3ｍ以上的建筑物為高層建筑；美國規(guī)定24.6ｍ以上或７層以上的建筑物為高層建筑；法國規(guī)定居住建筑高度在50ｍ以上，其他建筑高度28ｍ以上的建筑為高層建筑；日本規(guī)定8層以上或者高度超過31ｍ的建筑為高層建筑；蘇聯(lián)則把9層和9層以上的建筑視為高層建筑。1.1高層建筑和高層建筑結(jié)構(gòu)三、中國對高層建筑的定義在我國，可根據(jù)以下兩個方面去理解和定義高層建筑：JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》將10層及10層以上或高度超過28ｍ的住宅建筑結(jié)構(gòu)和房屋高度大于24ｍ的其他民用建筑，劃為高層民用建筑。GB50045-1995《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和JGJ

99-1998《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定10層及10層以上的居住建筑和24ｍ以上的其他民用建筑為高層建筑。四、高層建筑結(jié)構(gòu)用于高層建筑的結(jié)構(gòu)形式或體系稱為高層建筑結(jié)構(gòu)，多見于各種居民住宅、辦公樓、旅館、商貿(mào)中心、多功能綜合大廈等中。1.2高層建筑結(jié)構(gòu)的功能建筑結(jié)構(gòu)是建筑中的主要承重骨架。其功能為在規(guī)定的設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，在承受其上的各種荷載和作用下，完成預(yù)期的承載力、正常使用、耐久性以及突發(fā)事件中的整體穩(wěn)定功能。建筑物高度與荷載效應(yīng)的關(guān)系1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式

因材料生產(chǎn)的能力限制，最早的高層建筑結(jié)構(gòu)材料是鑄鐵。目前從材料上來分，高層建筑有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及采用鋼和鋼筋混凝土材料的混合結(jié)構(gòu)形式。1.3.1按功能材料分1.3.2按結(jié)構(gòu)體系分結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)抵抗外部作用構(gòu)件的組成方式。從結(jié)構(gòu)體系上來分，常用的高層建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系主要有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)及巨型框架結(jié)構(gòu)等。１.框架結(jié)構(gòu)體系北京長富宮飯店1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式２.剪力墻結(jié)構(gòu)體系廣州白云賓館1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式３.框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系廣州中天廣場大廈1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式深圳華聯(lián)大廈框筒結(jié)構(gòu)體系1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式4.

筒體結(jié)構(gòu)體系廣州國際大酒店筒中筒結(jié)構(gòu)體系1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式4.

筒體結(jié)構(gòu)體系

多筒體結(jié)構(gòu)體系：在平面內(nèi)設(shè)置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小。多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中，也常用于角部加強(qiáng)。1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式4.

筒體結(jié)構(gòu)體系芝加哥西爾斯大廈成束筒結(jié)構(gòu)體系芝加哥西爾斯大廈筒體變化1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式4.

筒體結(jié)構(gòu)體系5.懸掛結(jié)構(gòu)體系香港匯豐銀行1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式6.巨型框架結(jié)構(gòu)體系上海證券大廈1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)形式1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望一、外國的高層建筑紐約帝國大廈102層381ｍ吉隆坡佩特納斯塔88層452m迪拜哈里發(fā)塔169層828m二、中國的高層建筑上海金茂大廈88層421ｍ臺北101大廈101層508m上海環(huán)球金融中心101層492m1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望三、全球排名前20位的最高建筑1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望三、全球排名前20位的最高建筑1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望深圳地王大廈香港國際金融中心二期1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望三、全球排名前20位的最高建筑香港中環(huán)廣場廣州中信廣場上海世貿(mào)國際廣場香港中國銀行大廈芝加哥阿摩珂大廈高雄東帝士大廈1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望三、全球排名前20位的最高建筑迪拜阿拉伯塔酒店芝加哥約翰·漢考克大廈紐約克萊斯勒大廈四、高層建筑的未來發(fā)展趨勢建筑高度將不斷增加。目前這方面籌劃很多，如日本竹中工務(wù)店宣布的要建設(shè)空中城市——空中城1000，地面直徑400ｍ，高1000ｍ，地基深達(dá)60ｍ，可供10萬人居住，提供3.5萬個工作職位。日本清水建筑公司宣布建造的TRY2004，高2004ｍ，金字塔底邊達(dá)350ｍ。建筑功能和用途也越來越多。包括高強(qiáng)鋼材、高強(qiáng)混凝土、智能材料在內(nèi)的新型建筑材料會得到深入的開發(fā)和廣泛應(yīng)用。各種新型的建筑結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。1.4高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（電子教案）第5章

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計本章內(nèi)容剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的簡化近似計算剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的計算機(jī)計算剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計水平荷載作用下的變形特征與其高寬比之間的關(guān)系：H/bw＞2（高墻），彎曲型變形；1≤H/bw≤

2（中高墻），彎曲型變形與剪切型變形；

H/bw<1(矮墻)，剪切型變形。

剪力墻是一種抵抗側(cè)向力的結(jié)構(gòu)單元，在水平荷載作用下，截面抗剪問題較為突出，它主要適用于有小房間設(shè)計要求的高層住宅、公寓和旅館建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)的受力變形特點(diǎn)1.水平荷載作用下的受力變形特點(diǎn)平面剪力墻的變形特征：彎矩作用下產(chǎn)生的“彎曲型變形”，與剪力作用下產(chǎn)生的“剪切型變形”之間的疊加。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計水平荷載作用下，剪力墻主要是受彎工作狀態(tài)，由受彎承載力決定破壞狀態(tài)。

2.剪力墻的破壞懸臂剪力墻的破壞5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

剪力墻的結(jié)構(gòu)布布置1.高寬比限制鋼筋混凝土高層剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高寬及高寬比應(yīng)滿足水平荷載作用下的整體抗傾覆穩(wěn)定性要求。Ａ級高層剪力墻的最大適用高度B級高層剪力墻的最大適用高度Ａ級和Ｂ級高度鋼筋混凝土剪力墻的高寬比限值5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

2.結(jié)構(gòu)平面布置不同形式的建筑平面應(yīng)采用不同形式的剪力墻，且在抗震設(shè)計時，應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過大，宜自下到上連續(xù)布置。剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁?？拐鹪O(shè)計時，一、二、三級抗震等級剪力墻的底部和加強(qiáng)部位不宜采用錯洞墻；全高均不宜采用洞口局部重疊的疊合錯洞墻。同一軸線上的連續(xù)剪力墻過長時，應(yīng)該用樓板或細(xì)弱的連梁分成若干個墻段，每一個墻段的高寬比應(yīng)不宜小于３，每一墻肢的寬度不宜大于８ｍ。

剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻數(shù)量不宜太多，且一般采用大開間剪力墻（間距為6.0～7.2ｍ）。

5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

(6)剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則?？拐鹪O(shè)計時，短肢剪力墻的設(shè)計應(yīng)符合下列要求：①一、二、三級短肢剪力墻的軸壓比，在底部加強(qiáng)部位分別不宜大于0.45、0.50、0.55;在底部加強(qiáng)部位以上的其他部位不宜大于上述規(guī)定值加0.05。②除底部加強(qiáng)部位的短肢剪力墻應(yīng)按《高規(guī)》第7.2.9條調(diào)整剪力設(shè)計值外，其他各層一、二級短肢剪力墻的剪力設(shè)計值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2。③短肢剪力墻的全部豎向鋼筋的配筋率，底部加強(qiáng)部位不宜小于1.0%，其他部位不宜小于0.8%。④短肢剪力墻截面厚度除應(yīng)符合《高規(guī)》第7.2.1條的要求外，尚不應(yīng)小于180mm。⑤短肢剪力墻邊緣構(gòu)件的設(shè)置應(yīng)符合《高規(guī)》第7.2.14條的要求。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

判斷剪力墻結(jié)構(gòu)合理剛度可以由結(jié)構(gòu)基本自振周期來考慮，宜使剪力墻結(jié)構(gòu)的基本自振周期控制在：(0.05～0.06)Nｓ（Nｓ為層數(shù)）。當(dāng)周期過短、地震力過大時，宜對結(jié)構(gòu)剛度加以調(diào)整。調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度的方法有：①適當(dāng)減小剪力墻的厚度；②降低連梁高度；③增大門窗洞口寬度；④對較長的墻肢設(shè)置施工洞，分為兩個墻肢。墻肢長度超過８ｍ時，一般都應(yīng)由施工洞口劃分為小墻肢。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

3.結(jié)構(gòu)豎向布置普通剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻應(yīng)在整個建筑豎向連續(xù)。一般情況下剪力墻厚度宜兩側(cè)同時內(nèi)收，外墻可以只在內(nèi)側(cè)單面內(nèi)收，而電梯井可以只在外側(cè)單面內(nèi)收。剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。成列開洞的規(guī)則剪力墻傳力直接，受力明確，地震中不易因?yàn)閺?fù)雜應(yīng)力而產(chǎn)生震害錯洞墻洞口上、下不對齊，受力復(fù)雜，洞口邊容易產(chǎn)生顯著的應(yīng)力集中，因而配筋量增大，而且地震中常發(fā)生震害。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

(4)剪力墻相鄰洞口之間以及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢。試驗(yàn)表明：墻肢寬度與厚度之比小于３小墻肢在反復(fù)荷載作用下，比大墻肢早開裂、早破壞。在設(shè)計剪力墻時，墻肢寬度不宜小于３bｗ（bｗ為墻厚）,且不應(yīng)小于500mm。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

(5)采用刀把形剪力墻會使剪力墻受力復(fù)雜，應(yīng)力局部集中，而且豎向地震作用會產(chǎn)生較大的影響，宜十分慎重。刀把形剪力墻部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻，可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；(6)剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度的取值：抗震設(shè)計時，應(yīng)從地下室頂板算起；其他結(jié)構(gòu)的剪力墻，可取底部兩層和墻體總高度的1/10二者的較大值；5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

三.剪力墻最小厚度及材料強(qiáng)度選定1.剪力墻材料選擇剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。2.剪力墻的最小截面尺寸要求(1)按一、二級抗震等級設(shè)計的剪力墻的截面厚度，底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于200mm；其他部位不應(yīng)小于160mm。(2)按三、四級抗震等級設(shè)計的剪力墻的截面厚度，底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于160mm；部位不應(yīng)小于160mm。(3)非抗震設(shè)計的剪力墻截面厚度不應(yīng)小于160mm。(4)剪力墻井筒中，分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當(dāng)減小，但不宜小于160mm。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

(1)剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的平面布置必須使結(jié)構(gòu)質(zhì)心和剛心盡可能接近，且在抗震設(shè)計時，應(yīng)使結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的抗側(cè)剛度及振動性能相接近。(2)剪力墻的數(shù)量應(yīng)能保證在抗震設(shè)計時，剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%，并能滿足高層建筑結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)水平側(cè)移限值和房間相對側(cè)移限值的要求。(3)剪力墻墻肢截面高度不宜大于8m；較長的剪力墻宜設(shè)置連梁跨高比不小于６的洞口，將一道剪力墻分成長度較均勻的若干墻段，各墻段的高寬比不宜小于３。(4)抗震設(shè)計時，應(yīng)對底部加強(qiáng)部位以及各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計值進(jìn)行調(diào)整。剪力墻設(shè)計計算要點(diǎn)和程序框圖1.剪力墻設(shè)計要點(diǎn)如下：5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

(5)樓面梁不宜支承在剪力墻或核心筒的連梁上。當(dāng)剪力墻或核心筒墻肢與其平面外相交的樓面梁剛接時，相關(guān)的措施應(yīng)符合如下規(guī)定：①設(shè)置沿樓面梁軸線方向與梁相連的剪力墻時，墻的厚度不宜小于梁的寬度；②設(shè)置扶壁柱時，其寬度不應(yīng)小于梁寬，墻厚可計入扶壁柱的截面高度；③墻內(nèi)設(shè)置暗柱時，暗柱的截面高度可取墻的厚度，暗柱的截面寬度不應(yīng)小于梁寬、不宜大于墻厚的４倍；④應(yīng)通過計算確定暗柱或扶壁柱的豎向鋼筋（或型鋼），豎向鋼筋的總配筋率應(yīng)符合有關(guān)要求；⑤樓面梁的水平鋼筋應(yīng)伸入剪力墻或扶壁柱，深入長度應(yīng)符合鋼筋錨固要求；⑥暗柱或扶壁柱應(yīng)設(shè)置箍筋，箍筋應(yīng)符合柱箍箍筋的構(gòu)造要求。5.1剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

2.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計計算程序框圖5.2內(nèi)力和位移的近似計算

一.基本假定剪力墻結(jié)構(gòu)由豎向承重墻體和水平樓板及連梁構(gòu)成，整體性好。剪力墻的內(nèi)力和側(cè)移計算可簡化為豎向荷載作用下的計算以及水平荷載作用下平面剪力墻的計算。(1)豎向荷載在縱橫向剪力墻平均按45°剛性角傳力;(2)每片墻體結(jié)構(gòu)僅在其自身平面內(nèi)提供抗側(cè)剛度,在平面外的剛度可忽略不計;(3)平面樓蓋在其自身平面內(nèi)剛度無限大;(4)剪力墻結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下構(gòu)件材料均處于線彈性階段。基本假定：5.2內(nèi)力和位移的近似計算

二.豎向荷載作用下的內(nèi)力計算1.各片墻的豎向荷載可按照它的受荷面積計算。2.豎向荷載除了在連梁內(nèi)產(chǎn)生彎矩外，在墻肢內(nèi)主要是產(chǎn)生軸向力。3.當(dāng)橫墻和縱墻整體聯(lián)結(jié)時，在樓板以下一定距離以外，可以認(rèn)為豎向荷載在兩方向墻內(nèi)均勻分布。豎向荷載傳力特征樓板中有大梁，傳到墻上的集中荷載可按45°擴(kuò)散角向下擴(kuò)散到整個墻截面。而對于其他情況，可按分布荷載計算集中力對墻面的影響。5.2內(nèi)力和位移的近似計算

三.基本假水平荷載作用下的計算單元和計算簡圖剪力墻結(jié)構(gòu)是空間板盒式結(jié)構(gòu)，根據(jù)平面結(jié)構(gòu)基本假定，可按縱、橫兩方向墻體分別按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以簡化水平荷載下的荷載效應(yīng)計算。剪力墻翼緣寬度剪力墻單元5.2內(nèi)力和位移的近似計算

四.水平荷載的分配各片剪力墻是通過剛性樓板聯(lián)系在一起的。當(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，結(jié)構(gòu)不會產(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向各片墻分配。當(dāng)有m片墻時，第i片墻第j層分配到的剪力：式中，Vij——由水平荷載產(chǎn)生的第j層總剪力；

EiJeqi——第I片墻的等效抗彎剛度。5.2內(nèi)力和位移的近似計算

五.平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)中的洞口為矩形且其位置接近橫向尺度中部時，根據(jù)洞口的大?。ǔＳ枚纯谙禂?shù)ρ來表示）可將剪力墻劃分為不同的類型，且每種類型有不同的力學(xué)特性。洞口系數(shù)ρ：不管是哪一類墻，一般均應(yīng)考慮彎、剪、軸三種變形影響。整體墻小開口整體墻聯(lián)肢剪力墻壁式框架5.2內(nèi)力和位移的近似計算

整體墻的內(nèi)力和位移計算1.整體墻的等效簡化處理方法

在計算位移時，要考慮洞口對水平截面面積及剛度的削弱：整體墻等效截面面積Aｑ：洞口削弱系數(shù)γ０：等效慣性矩Jｑ：式中A—剪力墻截面毛面積；

Aｄ—剪力墻洞口總面積；Jj—豎向各段的截面慣性矩；

hj—各段相應(yīng)高度；5.2內(nèi)力和位移的近似計算

2.整體墻頂點(diǎn)側(cè)移計算在三種常用水平荷載作用下，頂點(diǎn)位移計算公式如下：式中V０—墻底部截面總剪力；μ—切應(yīng)力不均勻系數(shù)；EJeq—等效抗彎剛度，其值(倒三角形分布荷載)(均布荷載)(頂部集中荷載)5.2內(nèi)力和位移的近似計算

小開口整體墻的內(nèi)力與位移計1.小開口整體墻的內(nèi)力特點(diǎn)小開口整體墻受力特點(diǎn)（1）小開口整體墻受力特點(diǎn)（2）5.2內(nèi)力和位移的近似計算

2.小開口整體墻整體系數(shù)計算聯(lián)肢墻整體系數(shù)α：其中Z、Zi與α及層數(shù)n有關(guān)。當(dāng)各墻肢及連梁都比較均勻時，可查附表8.30得Z值，當(dāng)各墻肢相差較大時可據(jù)附表8.31先查得S值，按下式計算第i個墻肢的Zi值：式中，a、ai分別為雙肢墻、多肢墻第i列連梁的計算跨度的一半；T為軸向變形影響系數(shù)；JA為各墻肢面積與yi2乘積之和。小開口整體墻的判別條件：α≥10；JA／J≤Z或JA／J≤Zi5.2內(nèi)力和位移的近似計算

3.小開口整體墻的內(nèi)力和位移計算當(dāng)α=10時，底截面(ξ=1.0)的γ＝0.85。因此，小開口墻可近似按下述公式計算墻肢內(nèi)力:式中Mi(x)、Ni(x)—第i個墻肢在x截面處的彎矩和軸力；Mｐ(x)—截面的外力彎矩;Ai、Ji、yi—第i個墻肢的截面面積、慣性矩和截面形心到組合截面形心的距離。5.2內(nèi)力和位移的近似計算

在各墻肢寬度相差很大的多肢剪力墻中，應(yīng)分別驗(yàn)算每一個墻肢是否滿足小開口整體墻條件。一般說來，寬度大的墻肢容易滿足JA／J≤Zi，而一些很細(xì)的墻肢，常常不滿足JA／J≤Zi的要求，這時應(yīng)對加以修正。連梁剪力可以由上下層墻肢軸力之差得到，再由剪力計算連梁端部彎矩。頂點(diǎn)位移、等效彎曲剛度可用整體墻的計算公式，但需乘以修正系數(shù)1.2。假定反彎點(diǎn)在門洞邊墻肢在中點(diǎn),修正后門洞底部小墻肢彎矩為：5.2內(nèi)力和位移的近似計算

八.雙肢墻和多肢墻的內(nèi)力和位移計算1.基本假定(1)墻肢剛度比連梁剛度大得多，連梁的反彎點(diǎn)在跨中；(2)兩墻肢的位移曲線相同，同一標(biāo)高上水平位移和轉(zhuǎn)角都相同；(3)沿豎向剛度與層高不變(略有變化時可取其平均值)；(4)梁考慮彎曲變形和剪切變形，墻肢考慮彎曲變形和軸向變形。典型的雙肢剪力墻結(jié)構(gòu)幾何尺寸以截面形心線作為墻肢及連梁軸線5.2內(nèi)力和位移的近似計算

2.聯(lián)肢墻的內(nèi)力和位移計算(1)連續(xù)連桿法的基本思路及基本方程雙肢墻計算簡圖及基本體系3.根據(jù)各層連梁的剪力求出所有墻肢及連梁內(nèi)力。1.由切開處的變形連續(xù)條件建立τ(x)的微分方程，求解微分方程可得連桿剪力τ(x)。2.將一個樓層高度范圍內(nèi)各點(diǎn)剪力積分，還原成一根連梁中的剪力?；舅悸?.2內(nèi)力和位移的近似計算

切開處沿τ(x)方向的變形連續(xù)條件可用下式表達(dá):δ1(x)的求解δ2(x)的求解δ3(x)的求解5.2內(nèi)力和位移的近似計算

(2)雙肢墻的內(nèi)力計算連梁內(nèi)力計算墻肢內(nèi)力計算5.2內(nèi)力和位移的近似計算

(3)雙肢墻的側(cè)移計算雙肢剪力墻的側(cè)向位移應(yīng)由墻肢的彎曲變形和剪切變形引起的側(cè)移疊加而得，整理后可得頂點(diǎn)側(cè)移為：各系數(shù)的取值5.2內(nèi)力和位移的近似計算

(4)雙肢墻內(nèi)力分布特點(diǎn)水平側(cè)移連梁剪力墻肢軸力墻肢彎矩5.2內(nèi)力和位移的近似計算

3.多肢剪力墻的計算要點(diǎn)多肢墻連梁剪力分布示意(1)計算幾何參數(shù)連梁折算慣性矩：連梁剛度：式中，ai＝ai0＋hｂi/４。梁墻剛度比參數(shù)：5.2內(nèi)力和位移的近似計算

墻肢軸向變形影響系數(shù)：整體系數(shù)：式中μi—第i墻肢截面切應(yīng)力不均勻系數(shù)，根據(jù)各個墻肢截面形狀確定。剪切影響系數(shù)：(2)計算墻肢等效剛度在三種典型水平荷載下，可近似統(tǒng)一取值：5.2內(nèi)力和位移的近似計算

(3)計算連梁約束彎矩函數(shù)φ(ξ)及m(ξ)通常選連梁中線位置坐標(biāo)ξ１，ξ２，…，ξn（也可近似用樓板面標(biāo)高處坐標(biāo)計算），由表查得相應(yīng)的φ(ξ)。約束彎矩函數(shù)m（ξ）：(4)計算連梁內(nèi)力j層第i個連梁端彎矩:多肢墻連梁約束彎矩分配系數(shù)：j層連梁總約束彎矩：j層第i個連梁剪力:5.2內(nèi)力和位移的近似計算

(5)計算墻肢軸力(6)計算墻肢彎矩及剪力(7)計算頂點(diǎn)位移5.2內(nèi)力和位移的近似計算

九.壁式框架的內(nèi)力和位移計算1.壁式框架計算簡圖及計算方法(1)用桿件有限元矩陣位移法可考慮桿件的彎曲變形、剪切變形及軸向變形；(2)沿用D值法不考慮柱軸向變形的基本假定，梁、柱的剪切變形可以通過修正桿件剛度考慮進(jìn)去。計算方法計算簡圖尺寸詳圖5.2內(nèi)力和位移的近似計算

2.壁式框架柱的D值計算內(nèi)力系數(shù)在壁式框架中，梁、柱桿端有剛域；桿件截面高度大，剪切變形不能忽略。在帶剛域框架中用桿件修正剛度k代替線剛度i(附表8.32)，D值計算公式如下：5.2內(nèi)力和位移的近似計算

3.帶剛域框架柱的反彎點(diǎn)高度比帶剛域柱反彎點(diǎn)位置柱反彎點(diǎn)高度比為：式中y０—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；a—柱下端剛域長度與柱高h(yuǎn)的比值；y１—上下層梁剛度變化時的修正值；y２—上層層高變化時的修正值；y３—上層層高變化時的修正值；5.2內(nèi)力和位移的近似計算

十.整體墻的內(nèi)力和位移計算剪力墻劃分主要從兩個方面判別:1.各墻肢間的整體性(以整體系數(shù)α體現(xiàn))。2.墻肢受力后是否出現(xiàn)反彎點(diǎn)(以墻肢慣性矩比JA/J體現(xiàn))。(1)當(dāng)α<１時，忽略連梁約束作用，按單肢剪力墻計算;系數(shù)ζ的數(shù)值(2)當(dāng)１≤α<10時，按聯(lián)肢墻計算;(3)當(dāng)α≥１０時，且墻肢慣性矩比

JA/J≤ζ時，按整體小開口墻計算;(4)當(dāng)α≥１０時，且墻肢慣性矩比

JA/J>ζ時，按壁式框架計算。5.3內(nèi)力和位移的計算機(jī)計算

一.概述3.有限元法人為地將連續(xù)體劃分為許多不連續(xù)的單元集合，每一個單元可以看成是一個單獨(dú)的構(gòu)件，單元與單元之間通過節(jié)點(diǎn)相互連接。有限元法簡介三種計算方法的比較：1.桿件分析法在不規(guī)則開洞或者是框支剪力墻時，用桿件模擬難以反映其受力真實(shí)情況。2.經(jīng)典彈性力學(xué)方法對于復(fù)雜邊界形狀、多連通的區(qū)域，難以用偏微分方程求解。5.3內(nèi)力和位移的計算機(jī)計算

二.有限單元的剛度分析使用范圍主要功能基本假定5.4剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計

截面設(shè)計的主要內(nèi)容：正截面偏心受壓、偏心受拉、平面外豎向荷載軸心受壓和斜截面抗剪承載力的計算；抗裂度和裂縫寬度的驗(yàn)算（必要時）；在集中荷載作用下，墻體局部受壓承載力的驗(yàn)算；抗震設(shè)計時，抗震等級為一級的剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)驗(yàn)算在水平施工縫處豎向鋼筋的截面面積；剪力墻連梁的斜截面受剪承載力和正截面受彎承載力的計算。5.4剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計

一.剪力墻正截面承載力計算一級抗震等級設(shè)計的剪力墻各截面彎矩設(shè)計值，應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)底部加強(qiáng)部位及其上一層應(yīng)按墻底截面組合彎矩計算值采用;(2)其他部位可按墻肢組合彎矩計算值的1.2倍采用。2.抗震設(shè)計的雙肢剪力墻中，墻肢不宜出現(xiàn)小偏心受拉；當(dāng)任一墻肢大偏心受拉時，另一墻肢的彎矩設(shè)計值及剪力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。正截面承載力5.4剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計

二.剪力墻斜截面受剪承載力計算1235.4剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計

三.施工縫抗滑移能力驗(yàn)算按一級抗震等級設(shè)計的剪力墻，其水平施工縫處的抗滑移能力宜符合下列要求：式中Vｗｊ——水平施工縫處考慮地震作用組合的剪力設(shè)計值；Aｓ——水平施工縫處剪力墻腹板內(nèi)豎向分布鋼筋、豎向插筋和邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的總截面面積；fｙ——豎向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；N——水平施工縫處考慮地震作用組合的不利軸向力設(shè)計值。5.4剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計

四.連梁剪力設(shè)計值調(diào)整連梁的剪力設(shè)計值連梁的斜截面受剪承載力5.5剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造

一.剪力墻構(gòu)造要求1.剪力墻的受剪截面應(yīng)符合下列要求：跨高比大于2.5時，(1)無地震作用組合時(2)有地震作用組合時跨高比不大于2.5時，式中Vｗ為剪力墻截面剪力設(shè)計值;hｗ０為剪力墻截面有效高度；βｃ為混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)；λ為計算截面處的剪跨比。5.5剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.高層建筑剪力墻中豎向和水平分布鋼筋的布置：·當(dāng)剪力墻截面厚度bｗ不大于400mm時，可采用雙排配筋；當(dāng)bｗ大于400mm，但不大于700mm時，宜采用三排配筋；當(dāng)bｗ大于700mm時，宜采用四排配筋。4.抗震設(shè)計時，一、二、三級抗震等級的剪力墻底部加強(qiáng)部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比限值如下：3.矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度hｗ不宜小于截面厚度bｗ的５倍；·各排分布鋼筋之間的拉接筋間距不應(yīng)大于600mm，直徑不應(yīng)小于6mm。5.5剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造

5.剪力墻可不設(shè)約束邊緣構(gòu)件的最大軸壓比：(1)當(dāng)一、二、三級剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比大于上述規(guī)定值時，應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件；剪力墻約束邊緣構(gòu)件的設(shè)計要求(2)當(dāng)一、二、三級剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比不大于上述規(guī)定值時，以及四級剪力墻和非抗震設(shè)計的剪力墻，可設(shè)置邊緣構(gòu)造構(gòu)件；5.5剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造

一、二級抗震設(shè)計剪力墻的其他部位以及三、四級抗震設(shè)計和非抗震設(shè)計的剪力墻墻肢端部設(shè)置的構(gòu)造邊緣構(gòu)件宜符合下列要求：第一部分第二部分5.5剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造

7.剪力墻分布鋼筋的配置應(yīng)符合下列要求：(1)一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，一、二、三級抗震設(shè)計時均不應(yīng)小于0.25%，四級抗震設(shè)計和非抗震設(shè)計時均不應(yīng)小于0.20%；(2)剪力墻豎向和水平分布鋼筋間距均不宜大于300mm；鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm