框架、剪力墙、框 三者对比

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内力分析特点(简化算法)
框架结构:运用了楼板平面内刚度无穷大假定, 抗侧刚度及内力分析对象为某榀框架平面受力 体系。 剪力墙结构:运用了楼板平面内刚度无穷大假 定,抗侧刚度及内力分析对象为某榀剪力墙平 面受力体系。
框剪结构:运用了楼板平面内刚度无穷大假定, 抗侧刚度及内力分析对象为整个结构综合等效 后的名义剪力墙、框架及连梁。
框架、剪力墙、框-剪 结构的对比
建筑功能的特点 构件类型 承力体系 刚度水平 基本周期与地震作用 填充墙体对基本周期的影响 变形特征 适用高度 弹性层间位移限值 弹塑性层间位移限值 内力分析特点 延性设计内容 构件设计
建筑功能的特点
框架结构:平面空间较大,建筑布置灵活,能较大限度地 满足使用要求,适用于各类建筑物。柱体露出影响美观与 使用。 剪力墙结构:由于墙体间距不能太大,适用于中小开间建 筑,如住宅、公寓、旅馆建筑。有时作成局部剪力墙落地 的框支剪力墙结构。 框剪结构:吸收两者的长处,既能为建筑平面布置提供较 大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。可广泛地应用 于各类房屋建筑。
主要构件设计
框架结构:柱(偏压、偏拉设计,斜截面抗剪设计)、 框架梁(抗弯设计、斜截面抗剪设计、调幅、跨高比 大于5) 剪力墙结构:墙(偏压、偏拉设计,斜截面抗剪设 计)、连梁(抗弯设计、斜截面抗剪设计、调幅、跨 高比小于5 ) 框剪结构:结合两者的构件设计内容。
构件类型
框架结构:柱、梁(一维受力构件),楼板(两维平面外 受力构件)
剪力墙结构:墙(两维平面内受力构件)、梁(一维受力 构件),楼板(两维平面外受力构件) 框剪结构:柱、墙、梁、楼板
承力体系
框架结构:梁、板为竖向荷载的水平传力构件,柱为竖向 传力构件;柱及梁共同组成抵抗水平力的抗侧力体系。 剪力墙结构:梁、板为竖向荷载的水平传力构件,墙为竖 向传力构件;墙及墙肢间连梁共同组成抵抗水平力的抗侧 力体系。 框剪结构:梁、板为竖向荷载的水平传力构件,柱及墙为 竖向传力构件;框架与剪力墙共同组成抵抗水平力的抗侧 力体系。其中剪力墙是主要的抗侧力构件。
延性设计内容
框架结构:结构防倒塌设计的梁铰机制要求(强柱弱梁、 强剪弱弯)、构件破坏模式的延性要求(强剪弱弯)、保 证节点区的承载力要求(强节点区、强锚固)、提高和加 强柱根部及角柱、框支柱等受力不利部位的承载力和其他 抗震构造措施( 局部加强、限制柱轴压比,加强柱箍筋对 混凝土的约束、设计内力放大) 剪力墙结构:结构耗能设计的梁铰机制要求(强墙弱梁、 强剪弱弯)、构件破坏模式的延性要求(强剪弱弯)、保 证连梁-墙肢的承载力要求(强锚固)、提高和加强底部墙 体等受力不利部位的承载力和其他抗震构造措施( 设置约 束边缘构件、限制墙体轴压比、设计内力放大) 框剪结构:结合两者的延性设计内容。
弹塑性层间位移限值
(避免结构倒塌)
内力分析特点(简化算法)
框架结构:竖向荷载作用下,有条件使用分层法;水平荷载作 用下,使用反弯点法和D值法。主要运用了结构力学中等截面 直杆弯矩的分配、传递等基础知识。 剪力墙结构:因墙体与连梁刚度比较大,墙肢间连梁在竖向荷 载作用下可按两端固定支座梁考虑;垂直于墙体的梁可按普通 梁计算;水平荷载作用下,根据墙体开洞大小,分别采用材料 力学知识(整体墙及小开口墙)、连梁连续化后切口处相对位 移为零的微分方程的求解(联肢墙)以及D值法(壁式框架) 求出整体结构的刚度、位移及内力。 框剪结构:根据水平位移协调,引入综合框架和综合剪力墙、 综合连梁概念;建立整个结构体系基于弹性地基梁概念的高阶 微分方程,根据边界条件求解。
刚度水平
框架结构:抗侧刚度较弱,在风荷载和地震作用下侧移较 大,为避免填充墙体的破坏,需要增大柱梁截面满足位移 要求. 剪力墙结构:抗侧刚度较大,为避免结构过刚而引起过大 的地震反应,需要控制剪力墙的数量、长度或厚度以及连 梁高度使之不宜过刚.
框剪结构:介于两者之间,控制框架和剪力墙的比率,充 分发挥框架和剪力墙各自作用(剪力墙不宜过少也不宜过 多)。
基本周期与地震作用
周期 框架结构: T1=0.08~0.1n,(n为结构层数) 剪力墙结构: T1=0.05n 框剪结构: T1=0.06~0.08n
填充墙体对基本周期的影响
由于填充墙加强了结构的抗侧刚度、 使结构实际基本周期小于不考虑填充墙的 计算结构周期。所以需对计算周期进行折 减。折减系数: 框架结构: 0.5~0.7 剪力墙结构: 1.0 框剪结构: 0.8~0.9
变形特征
框架结构:由于层剪切刚度较弱,以剪切变形为主
剪力墙结构:以弯曲变形为主。
框剪结构:介于两者之间,为弯剪型。
H
框架-剪力墙 剪力墙 框架

不同结构的变形图பைடு நூலகம்
适用高度
弹性层间位移限值
(避免非结构构件在小震下破坏)
1、在高烈度区,框架结构的层间位移要求成为决定柱梁断面 尺寸的关键因素。 2、剪力墙结构的层间位移要求一般容易满足,设计中主要控 制墙体不能太多太长,以免地震反应过大且满足经济性。 3、框剪结构则需要合理确定剪力墙数量及位置。因剪力墙承 受大部分剪力而数量有限,需要优化布置,设计工作量大。
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