高层建筑结构设计实例讲解(剪力墙)

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3 高层剪力墙结构设计例题
3.7 刚重比和剪重比验算 3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算 3.9 风荷载作用下结构内力设计值计算 3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算 3.11 内力组合 3.12 截面配筋
3.1Байду номын сангаас设计任务书
荷载效应组合 教材P81) (教材P81)
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3.12 截面配筋
3.12.1 实体墙XSW-5截面设计 实体墙XSW XSW3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计 整体小开口墙XSW XSW3.12.3 壁式框架XSW-1截面设计 壁式框架XSW XSW3.12.4 双肢墙XSW-4截面设计 双肢墙XSW XSW-
各片剪力墙的尺寸
壁式框架
整体墙
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各片剪力墙的尺寸
壁式框架
双肢墙
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各片剪力墙的尺寸
整体墙
整体小开口墙
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3.4 荷载计算
将各层风荷载转化为 倒三角形分布荷载
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3.4 荷载计算
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1.1 高层建筑结构的选型与布置 • 1.1.2 高层建筑结构的布置
– 结构平面布置 – 结构竖向布置
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1.2 高层建筑结构的荷载与地震作用 • 1.2.1 高层建筑结构的荷载
– 恒载 – 楼面活荷载 – 屋面活荷载 – 雪荷载 – 风荷载
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1.2 高层建筑结构的荷载与地震作用 • 1.2.2 地震作用
– 一般规定 – 底部剪力法 – 振型分解反应谱法 – 考虑扭转影响的地震作用计算 – 竖向地震作用计算
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• 3.8.3 壁式框架内力设计值（略） 壁式框架内力设计值（
– 壁柱弯矩设计值计算 – 壁梁弯矩设计值计算 – 壁梁剪力及壁柱轴力设计值计算
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3.9 风荷载作用下结构内力设计值计算
XSWXSW-1在风荷载 作用下壁梁、 作用下壁梁、 壁柱弯矩图
1.3 高层建筑的内力与位移计算方法
1.3.1 一般规定 1.3.2 计算参数 1.3.3 重力二阶效应结构稳定验算 1.3.4 水平地震作用标准值下楼层建立验算 1.3.5 水平位移限值和舒适度要求
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1.4 作用效应组合与构建承载力计算方法 • 1.4.1 作用效应组合
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计 整体小开口墙XSW XSW-
竖向分布钢筋
名义受压区高度
端部钢筋计算
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3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计 整体小开口墙XSW XSW剪跨比
– 无地震效应组合 – 有地震效应组合
• 1.4.2 构件承载力计算
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3 高层剪力墙结构设计例题
3.1 设计任务书 3.2 剪力墙类型判别 3.3 剪力墙刚度计算 3.4 荷载计算 3.5 水平地震作用计算 3.6 结构水平位移验算
某高层住在楼，采用 某高层住在楼， 剪力墙结构， 剪力墙结构，地下一 地上15层 层，地上15层，地下 室层高3.9m 室层高3.9m，电梯机 房高3.2m 房高3.2m，水箱高 3.1m 3.1m，室内外高差 0.3m 0.3m。设计使用年限 50年 为50年。
图3.1 结构平面布置图
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总剪力墙剪力
总框架剪力
总剪力墙弯矩
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总剪力墙剪力
总剪力墙弯矩
剪力墙内力计算方法
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3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算
（2）（整体小开口墙）XSW-7墙肢及连梁内力设计值 ）（整体小开口墙 XSW整体小开口墙） （3）双肢墙XSW-4内力设计值计算 双肢墙XSW-
结构等效重力荷载
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3.5 水平地震作用计算
顶部集中 荷载判别
计算公式
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3.5 水平地震作用计算
将水平地震作用等效 为倒三角形分布荷载
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3.11 内力组合
比较各片剪力墙非地震时内力和地震时内力 可知，墙肢平面内力偏压、偏拉内力、 可知，墙肢平面内力偏压、偏拉内力、连梁内力 均由地震内力控制。 均由地震内力控制。故内力组合时对非地震内力 仅列出轴力。 仅列出轴力。
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3.4 荷载计算
风振系数
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3.4 荷载计算
风荷载体型系数
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3.4 荷载计算
为防止发生斜 压破坏，进行 剪压比计算
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3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计 整体小开口墙XSW XSW-
截面尺寸验算 剪压比) (剪压比)
为防止发生 斜压破坏
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3.3 剪力墙刚度计算
整体小开口墙等 效刚度计算公式
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3.3 剪力墙刚度计算
双肢墙等效刚 度计算公式
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3.5 水平地震作用计算
均布荷载
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3.5 水平地震作用计算
顶点位移法( 顶点位移法(P70)
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3.5 水平地震作用计算
地震作用计算选 用方法分析
地震影响系数
3.1 设计任务书
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3.2 剪力墙类型判别
判别方法
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3.2 剪力墙类型判别
剪力墙类型判别
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3.3 剪力墙刚度计算
（4）壁式框架XSW-1和XSW-3（略）。 壁式框架XSW- XSW-
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3.3 剪力墙刚度计算
框架剪力墙结构 内力计算思路
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3.3 剪力墙刚度计算
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3.3 剪力墙刚度计算
刚度特征值
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3.4 荷载计算
• 3.4.1 重力荷载标准值计算（方便内力组合） 方便内力组合）
– – – – 屋面及楼面荷载标准值 梁自重、 梁自重、墙体自重荷载标准值 门框重量标准值 设备重量标准值 示例
3.2 剪力墙类型判别
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3.2 剪力墙类型判别
利用整体性系数 判别剪力墙类型
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3.3 剪力墙刚度计算
• 3.3.1 各片剪力墙刚度计算
–（1）实体墙
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高层建筑结构设计实例讲解
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1 基本知识
1.1 高层建筑结构的选型与布置 1.2 高层建筑结构的荷载与地震作用 1.3 高层建筑的内力与位移计算方法 1.4 作用效应组合与构建承载力计算方法
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1.1 高层建筑结构的选型与布置 • 1.1.1 高层建筑结构的选型
– 各种高层建筑结构形式及其优缺点 – 高层建筑的最大适用高度 – 高层建筑结构适用的最大高宽比 – 楼盖结构形式 – 高层建筑基础形式
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3.12.1 实体墙XSW-5截面设计 实体墙XSW XSW-
验算墙体截面尺寸， 验算墙体截面尺寸， 防止发生斜压破坏
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3.12.1 实体墙XSW-5截面设计 实体墙XSW XSW-
XSWXSW-1在风荷载作 用下壁梁剪力、 用下壁梁剪力、 壁柱轴力图
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3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算
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3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算
Ac=180+300=480
名义受压区高度
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3.12.1 实体墙XSW-5截面设计 实体墙XSW XSW-
按构造要求确定分 布钢筋， 布钢筋，然后进行 端部钢筋面积计算
剪压比：
（3）斜截面受剪承载力计算
教材P186 教材P186
3.6 结构水平位移验算
层间位移
层间位 移验算
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3.7 刚重比和剪重比验算
满足此要求，则不 满足此要求， 用考虑重力二阶效 应的不利影响
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3.7 刚重比和剪重比验算
（2）内力计算
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3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算 3.10.2 整体小开口墙XSW-7在竖向荷载作用下结构 整体小开口墙XSW内力设计值计算 3.10.2 双肢墙XSW-4在竖向荷载作用下结构内力设 双肢墙XSW计值计算 3.10.2 壁式框架XSW-1在竖向荷载作用下结构内力 壁式框架XSW设计值计算 （略）
水平地震作用计算时， 水平地震作用计算时， 结构各楼层对应于地 震作用标准值的剪力 应符合公式要求
V E ki ≥ λ ∑ G
j=i
n
j
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3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算 • 3.8.1 总剪力墙、总框架内力设计值计算 总剪力墙、