高层建筑结构设计课件精选

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5.2.1 整体墙计算
• 在水平荷载作用下，根据其变形特征，可 视为一整截面悬臂构件，用材料力学中悬 臂梁的内力和变形的有关公式进行计算。
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如何计算墙肢等效截面面积？
等效截面: A面 W 积 0A
洞口削:弱 0系 11.数 25A A0fp
A——剪力墙截面毛面积（截面）； Aw——无洞口剪力墙的截面面积，小洞口整截面墙取折 算截面面积（截面）；
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大开间剪力墙结构与小开间剪力墙 结构
1.小开间剪力墙：3-3.6m。
（1）缺点：结构所占面积大，混凝土耗用量 较大，结构自重比较大。
（2）优点：楼板处理容易，采用预制板比较 方便，采用现浇板时板厚也较小。
2.大开间剪力墙：6-8m。
（1）缺点：楼面系统设计比较困难。
• 对于小开口剪力墙，其截面变形后基本保 持平面，正应力呈直线分布。为计算方便， 仍采用材料力学中有关公式进行计算并进 行局部弯曲修正。
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（2）连续化方法
• 将双肢墙进行某些 简化，进而得到比 较简单的解析法。
• 将每一楼层的连梁 假想为在层高内均 布的一系列连续连 杆，由连杆的位移 协调条件建立墙的 内力微分方程，从 中求解出外力。
（2）优点：墙体耗用材料较少，能充分发挥 剪力墙的承载力，结构自重也较小。
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5．应控制剪力墙平面外的弯矩。当剪力墙与其平面 外方向的楼面梁连接时，应采取：
1）沿梁轴线方向设置剪力墙 2）设置扶壁柱 3）设暗柱 4）剪力墙内设置型钢。
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（3）壁式框架分析法
• 将开有较大洞口的剪 力墙视为带刚域的框 架，用D值法进行求 解。
• 与框架采用D值法的 区别:
考虑刚域和剪切变形。
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（4）有限元法和有限条法
• 有限元法是剪力墙应力分析中一种比较精 确的方法，对各种复杂几何形状的墙都适 用。
• 有限条法将剪力墙结构进行等效连续化处 理后，取条带进行计算，也是一种精度较 高的方法。计算时间与建筑高度关系不大。
Af——剪力墙立面总墙面面积(立面) ； Aop——剪力墙洞口总面积(立面)。
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如何计算组合截面惯性矩？
• 组合截面惯性矩取有洞口截面与无洞口截面惯性 矩沿竖向的加权平均值
n
Iwihi
组合截面惯性: I矩 W
i1 n
hi
i1
Iwi——剪力墙沿竖向各段的截面惯性矩，无洞口段与有洞 口段分别计算，n为总分段段数；
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控制剪力墙平面外的弯矩
பைடு நூலகம்
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剪力墙的计算 简图
• 计算剪力 墙结构的 内力和位 移时，应 考虑纵横 墙的共同 工作。
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5.1.2 剪力墙的分类
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剪力墙的分类
• 1.整体剪力墙 • 2.整体小开口墙 • 3.联肢剪力墙 • 4.壁式框架
1H 42G Ew IAw
(均布荷载)
u1V0H3 3 Ew I
1H 32G Ew IAw
(顶部集中荷载)
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有限元法和有限条法
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第五章 剪力墙结构内力与位移计算
5.1 概述 5.2 整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算 5.3 联肢剪力墙的计算 5.4 壁式框架的计算 5.5 剪力墙结构的分类 5.6 剪力墙截面设计 5.7 剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求 5.8 短肢剪力墙的设计要求 5.9 剪力墙设计构造要求 5.10 连梁截面设计及配筋构造
高层建筑结构
授课老师：XXX
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第五章 剪力墙结构内力与位移计算
5.1 概述 5.2 整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算 5.3 联肢剪力墙的计算 5.4 壁式框架的计算 5.5 剪力墙结构的分类 5.6 剪力墙截面设计 5.7 剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求 5.8 短肢剪力墙的设计要求 5.9 剪力墙设计构造要求 5.10 连梁截面设计及配筋构造
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整体剪力墙
• 无洞口剪力墙或剪力墙 上开有一定数量的洞口， 但洞口的面积不超过墙 体面积的16%。
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整体小开口墙
• 当剪力墙上的洞口面积超过墙体面 积的16%时，这类剪力墙的正应力 分布略偏离了直线分布的规律，变 成了相当于在整体墙弯曲时的直线 分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲 应力。
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5.1 概述
5.1.1 结构布置
1．剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置， 应避免仅单向有墙的结构布置形式。
2．剪力墙尽量布置得比较规则、拉通、对直。
3．剪力墙宜自下到上连续布置，不宜突然取 消或中断，避免刚度突变。
4．剪力墙每个墙段的长度不宜大于8m，高 宽比不应小于3。避免剪力墙脆性破坏。
• 当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整 体弯矩的15%时，其截面变形仍接 近于整体截面剪力墙。这种剪力墙 称之为整体小开口剪力墙
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联肢剪力墙
• 当剪力墙沿竖向开有一 列或多列较大的洞口时， 由于洞口较大，剪力墙 截面的整体性已被破坏， 剪力墙的截面变形不再 符合平截面的假定。
• 这时剪力墙成为由一系 列连梁约束的墙肢所组 成的联肢墙。
• 局部弯矩超过墙体整体 弯矩的15%时
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壁式框架
• 当剪力墙的洞口尺 寸较大，墙肢宽度 较小，连梁的线刚 度接近于墙肢的线 刚度时，剪力墙的 受力性能接近于框 架，这种剪力墙称 为壁式框架。
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5.1.3 剪力墙的分析方法
（1）材料力学分析法
• 对于整体墙，在水平力作用下截面仍保持 平面，法向应力呈线性分布，可采用材料 力学中有关公式计算内力及变形。
hi——各段相应高度，hi H,H为剪力墙总高度。
有洞口截面惯性矩即为剪力墙对组合截面形
2021/3/7 心轴的惯性矩I。
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*.整体墙的计算-剪力墙的位移
• 除考虑弯曲变形外,还 要考虑剪切变形
u1610VE0Hw I313H .62GEw A w I
(倒三角形分布荷载)
u1V0H3 8 Ew I