《抗側(cè)力結(jié)構(gòu)與布置》PPT課件

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1、第 2章 抗 側(cè) 力 結(jié) 構(gòu) 體 系 與 布 置v結(jié) 構(gòu) 體 系 ： 指 結(jié) 構(gòu) 抵 抗 外 部 作 用 的 構(gòu) 件 的 組 成 方 式 。v高 層 建 筑 中 基 本 的 抗 側(cè) 力 單 元 有 框 架 、 剪 力 墻 、實(shí) 腹 筒 (又 稱(chēng) 井 筒 )、 框 筒 及 支 撐 。 由 這 幾 種 單 元可 以 組 成 多 種 結(jié) 構(gòu) 體 系 。v結(jié) 構(gòu) 體 系 有 ：框 架 結(jié) 構(gòu) 體 系剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 體 系框 架 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) (框 架 筒 體 結(jié) 構(gòu) )體 系筒 體 結(jié) 構(gòu) 體 系其 他 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 如 ： 板 柱 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 、 框 架 支 撐 (抗 震 墻

2、 板 )結(jié) 構(gòu) 、 豎 向 桁 架 結(jié) 構(gòu) 、 核 心 筒 加 復(fù) 合 巨 型 柱 結(jié) 構(gòu) 等 。 2.1 框架結(jié)構(gòu)體系v整 幢 結(jié) 構(gòu) 都 由 梁 、 柱 組 成 ， 就 稱(chēng) 為 框 架 結(jié) 構(gòu) 體 系 (見(jiàn) 圖2-1圖 2-3)， 有 時(shí) 稱(chēng) 為 純 框 架 結(jié) 構(gòu) 。v由 梁 、 柱 構(gòu) 件 組 成 的 結(jié) 構(gòu) 稱(chēng) 為 框 架 。 2.1.1 分 類(lèi)v按 材 料 不 同 分 為 ： 鋼 、 鋼 筋 混 凝 土 、 鋼 骨 (型 鋼 )混 凝 土 、 鋼 管 混 凝 土 等 。v鋼 筋 混 凝 土 框 架 按 施 工 方 法 的 不 同 ， 可 分 為 ：現(xiàn) 澆 框 架 、 半 裝 配 式

3、 框 架 、 全 裝 配 式 框 架 等 。2.1.2 框 架 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 2.1.3 框 架 結(jié) 構(gòu) 的 布 置 要 求(1)承 重 框 架 的 布 置v承 重 框 架 指 承 受 樓 面 豎 向 荷 載 的 框 架 。v框 架 結(jié) 構(gòu) 承 重 方 案 有 (見(jiàn) 圖 2-4)：橫 向 框 架 承 重 方 案 縱 向 框 架 承 重 方案縱 橫 向 框 架 混 合 承 重 方案(2)結(jié) 構(gòu) 布 置 要 求v應(yīng) 設(shè) 計(jì) 成 雙 向 框 架 ；v抗 震 設(shè) 計(jì) 的 框 架 結(jié) 構(gòu) 不 宜 采 用 單 跨 框 架 ；v框 架 梁 、 柱 中 心 線(xiàn) 宜 重 合 ； v結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 受 力 明

4、確 ， 構(gòu) 造 簡(jiǎn) 單 ； v框 架 結(jié) 構(gòu) 按 抗 震 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 不 應(yīng) 采 用 部 分 由 砌 體 墻 承 重 (框 架結(jié) 構(gòu) 中 的 樓 、 電 梯 間 及 局 部 出 屋 頂 的 電 梯 機(jī) 房 、 樓 梯 間 、水 箱 間 等 ， 應(yīng) 采 用 框 架 承 重 ， 不 應(yīng) 采 用 砌 體 墻 承 重 )；v電 梯 井 貼 梁 柱 布 置 ， 不 得 獨(dú) 立 ；v填 充 墻 應(yīng) 位 于 框 架 平 面 內(nèi) ， 并 受 柱 約 束 ；v現(xiàn) 澆 框 架 梁 、 柱 、 節(jié) 點(diǎn) 的 混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí) ， 按 一 級(jí) 抗 震 等級(jí) 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 不 應(yīng) 低 于 C30； 按 二

5、 四 級(jí) 和 非 抗 震 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 不 應(yīng)低 于 C20；v現(xiàn) 澆 框 架 梁 的 混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí) 不 宜 大 于 C40； 框 架 柱 的 混 凝土 強(qiáng) 度 等 級(jí) ， 抗 震 設(shè) 防 烈 度 為 9度 時(shí) 不 宜 大 于 C60， 抗 震 設(shè) 防 烈度 為 8度 時(shí) 不 宜 大 于 C70；v抗 震 設(shè) 計(jì) 的 框 架 結(jié) 構(gòu) 中 ， 當(dāng) 布 置 少 量 鋼 筋 混 凝 土 剪 力 墻 時(shí) ，結(jié) 構(gòu) 分 析 計(jì) 算 應(yīng) 考 慮 該 剪 力 墻 與 框 架 的 協(xié) 同 工 作 。 2.1.4 框 架 結(jié) 構(gòu) 的 變 形 特 點(diǎn)v框 架 結(jié) 構(gòu) 在 水 平 荷 載 作 用 下

6、 的 受 力 變 形 特 點(diǎn) ：(1)柱 和 梁 的 彎 曲 變 形 產(chǎn) 生 剪 切 型 ：下 部 的 梁 、 柱 內(nèi) 力 大 ， 層 間 變 形 也 大 ， 愈到 上 部 層 間 變 形 愈 小 。 (2)柱 的 軸 向 變 形 產(chǎn) 生 彎 曲 型 ：這 種 側(cè) 移 在 上 部 各 層 較 大 ， 愈 到 底 部層 間 變 形 愈 小 。(3)框 架 結(jié) 構(gòu) 中 第 一 部 分 側(cè) 移 是 主 要 的 ，隨 著 建 筑 高 度 加 大 ， 第 二 部 分 變 形 比 例逐 漸 加 大 ， 但 合 成 以 后 框 架 仍 然 呈 現(xiàn) 剪切 型 變 形 特 征 。 2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系v利 用

7、 建 筑 物 墻 體 作 為 承 受 豎 向 荷 載 、 抵 抗 水 平 荷 載 的 結(jié) 構(gòu) ，稱(chēng) 為 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 體 系 （ 見(jiàn) 圖 2-5、 2-6） 。 墻 體 同 時(shí) 也 作 為 維 護(hù)及 房 間 分 隔 構(gòu) 件 。2.2.1 剪 力 墻 的 受 力 變 形 特 點(diǎn) (1)在 承 受 水 平 荷 載 作 用 時(shí) ， 剪 力 墻相 當(dāng) 于 一 根 下 部 嵌 固 的 懸 臂 深 梁 。(2)剪 力 墻 的 水 平 位 移 由 彎 曲 變 形 和剪 切 變 形 兩 部 分 組 成 。(3)高 層 建 筑 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) ， 以 彎 曲 變 形為 主 ， 特 點(diǎn) 是 結(jié) 構(gòu) 層

8、間 位 移 隨 樓 層 增 高 而 增 加 。 2.2.2 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 體 系 的 特 點(diǎn)(1)承 載 力 要 求 容 易 滿(mǎn) 足 (截 面 尺 寸 大 )。(2)整 體 性 好 ， 剛 度 大 ， 在 水 平 荷 載 作 用 下 側(cè) 向 變 形 小 (現(xiàn) 澆鋼 筋 混 凝 土 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) )， 適 合 于 建 造 較 高 的 高 層 建 筑 (1030層 ， 100 140m)。(3)抗 震 性 能 好 延 性 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 。(4)平 面 布 置 不 靈 活 ， (剪 力 墻 的 間 距 取 決 于 樓 板 的 跨 度 。 一 般情 況 下 剪 力 墻 間 距 為 3

9、 8m， 適 用 于 要 求 較 小 開(kāi) 間 的 建 筑 )。(5)結(jié) 構(gòu) 自 重 較 大 。v 底 部 大 空 間 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) (見(jiàn) 圖 2-7) 2.2.3 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 體 系 的 布 置 要 求(1)結(jié) 構(gòu) 布 置 原則剪 力 墻 應(yīng) 沿 結(jié) 構(gòu) 的 主 要 軸 線(xiàn) 布 置 。剪 力 墻 應(yīng) 沿 豎 向 貫 通 建 筑 物 的 全 高 。剪 力 墻 應(yīng) 盡 量 布 置 得 比 較 規(guī) 則 ， 拉 通 、 對(duì) 直 。剪 力 墻 的 厚 度 應(yīng) 按 階 段 變 化 ， 每 次 厚 度 減 少 宜 為 50 l00mm。剪 力 墻 的 洞 宜 上 下 對(duì) 齊 ， 成 列 布 置

10、 (見(jiàn) 圖 2-8)。避 免 小 墻 肢 (見(jiàn) 圖 2-8)。墻 段 的 高 寬 比 應(yīng) 2(呈 受 彎 工 作 狀 態(tài) )(見(jiàn) 圖 2-9)。每 一 墻 肢 的 寬 度 不 宜 8m。 (2) 平 面 布 置 方 案v橫 墻 承 重 方 案 ： 樓 板 支 承 在 橫 向 剪 力 墻 上 。v縱 橫 墻 承 重 方 案 ： 樓 板 直 接 支 承 在 縱 橫 向 墻 上 或 通 過(guò)進(jìn) 深 大 梁 傳 遞 。v底 層 大 空 間 剪 力 墻 方 案特 點(diǎn) ： 框 支 墻 上 下 剛 度 相 差 懸 殊 ， 不 利 抗 震 。要 求 ： 不 允 許 單 獨(dú) 采 用 框 支 剪 力 墻 。 控 制

11、 建 筑 物 沿 高 度 方 向 的 剛 度 變 化 幅 度 。 落 地 剪 力 墻 的 間 距 L應(yīng) 滿(mǎn) 足 一 定 要 求 。 提 高 轉(zhuǎn) 換 層 附 近 樓 蓋 的 強(qiáng) 度 及 剛 度 。 (3) 剪 力 墻 的 數(shù) 量 剪 力 墻 的 間 距 ： 3m7.2m 剪 力 墻 的 厚 度a.構(gòu) 造 要 求 (規(guī) 范 規(guī) 定 )： bw160mm及 h/20b.墻 肢 軸 壓 比 N限 制 ： 抗 震 等 級(jí) 為 一 、 二 、 三 級(jí) 時(shí) 分 別不 宜 大 于 0.5、 0.6、 0.7。v短 肢 剪 力 墻 墻 肢 截 面 高 度 與 厚 度 之 比 為 5 8的 剪 力 墻 ，即 ：

12、hw/bw= 5 8。v一 般 剪 力 墻 是 指 hw/bw 8的 剪 力 墻 。 v結(jié) 構(gòu) 基 本 自 振 周 期 ： T1=(0.04 0.05)N， (N為 層 數(shù) )。v調(diào) 整 結(jié) 構(gòu) 剛 度 的 方 法 有 ：適 當(dāng) 減 小 剪 力 墻 的 厚 度 ；降 低 連 梁 高 度 ；增 大 門(mén) 窗 洞 口 寬 度 ；對(duì) 較 長(zhǎng) 的 墻 肢 設(shè) 置 施 工 洞 ， 分 為 兩 個(gè) 墻 肢 。墻 肢 長(zhǎng) 度 超 過(guò) 8m時(shí) ， 一 般 都 應(yīng) 由 施 工 洞 口 劃 分 為 小 的墻 肢 。 墻 肢 由 施 工 洞 分 開(kāi) 后 ， 如 果 建 筑 上 不 需 要 ， 可 以用 磚 墻 填 充

13、 。c.結(jié) 構(gòu) 剛 度 判 斷v當(dāng) 周 期 過(guò) 短 ， 地 震 力 過(guò) 大 時(shí) ， 宜 加 以 調(diào) 整 。 2.3 框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系v在 框 架 結(jié) 構(gòu) 中 設(shè) 置 部 分 剪 力 墻 ， 使 框 架 和 剪 力 墻 兩 者結(jié) 合 起 來(lái) ， 共 同 抵 抗 水 平 荷 載 ， 就 組 成 了 框 架 剪 力墻 結(jié) 構(gòu) 體 系 (如 果 把 剪 力 墻 布 置 成 筒 體 ， 又 可 稱(chēng) 為 框架 筒 體 結(jié) 構(gòu) 體 系 )。v剪 力 墻 將 承 擔(dān) 大 部 分 水 平 力 (有 時(shí) 可 達(dá) 80 90 )，是 抗 側(cè) 力 的 主 體 。v框 架 主 要 承 擔(dān) 豎 向 荷 載 ， 提 供

14、了 較 大 的 使 用 空 間 ，同 時(shí) 也 承 擔(dān) 少 部 分 水 平 力 。(見(jiàn) 圖 2-10) 2.3.1 框 架 一 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 體 系 的 變 形 特 點(diǎn)(2)剪 力 墻 則 呈 彎 曲 型 變 形 ；(3)當(dāng) 兩 者 通 過(guò) 樓 板 協(xié) 同 工 作 ，側(cè) 向 變 形 將 呈 彎 剪 型 ；(4)其 上 下 各 層 層 間 變 形趨 于 均 勻 。(1)框 架 本 身 在 水 平 荷 載 作 用 下 呈 剪 切 型 變 形 ； 2.3.2 結(jié) 構(gòu) 布 置 要 求v框 架 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 平 面 布 置 要 注 意 以 下 方 面 問(wèn) 題 ：剪 力 墻 數(shù) 量 ； 剪 力

15、墻 的 位 置 ；框 架 、 剪 力 墻 的 設(shè) 置 要 求 ； 剪 力 墻 的 間 距 。2.3.2.1 剪 力 墻 數(shù) 量(3)剪 力 墻 的 合 理 數(shù) 量 ： 兼 顧 抗 震 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 兩 方 面 的 要 求 在 滿(mǎn) 足 側(cè) 移 和 舒 適 度 的 前 提 下 剪 力 墻 盡 量 少 。(1)當(dāng) 每 m2樓 面 平 均 剪 力 墻 長(zhǎng) 度 少 于 50mm時(shí) ， 震 害 嚴(yán) 重 ；多 于 150mm時(shí) ， 破 壞 極 輕 微 ， 甚 至 無(wú) 震 害 。(2)當(dāng) 平 均 壓 應(yīng) 力 =G /(A c+Aw) 1.2Mpa， 壁 率 大 于5000mm2/m2時(shí) ， 無(wú) 震 害

16、。 兩 個(gè) 條 件 均 不 滿(mǎn) 足 時(shí) ， 嚴(yán) 重 震 害 。 (4)剪 力 墻 的 合 理 數(shù) 量 確 定 的 方 法 參 考 目 前 國(guó) 內(nèi) 實(shí) 際 工 程 中 的 剪 力 墻 數(shù) 量 ：v(Aw+Ac) Af值 或 Aw/Af值 大 約 在 下 表 的 范 圍 內(nèi) 。 設(shè) 計(jì) 條 件 Aw+Ac） /Af Aw/Af 7度 ， II類(lèi) 土 8度 ， II類(lèi) 土 3% 5% 4% 6% 2% 3% 3% 4% 滿(mǎn) 足 軸 壓 比 要 求 。 由 剛 度 特 征 值 判 定 ：vV f， max V0在 0.20.4之 間 較 合 適 ， 相 應(yīng) 的 值 在1.1 2.2之 間 。 由 剪

17、力 墻 截 面 抗 彎 剛 度 確 定 由 自 振 周 期 T1和 地 震 力 判 定v基 本 自 振 周 期 大 約 在 下 式 范 圍 內(nèi) ：計(jì) 算 周 期 Tl =(0.09 0.12)n實(shí) 際 周 期 Tl=(0.06 0.08)n (考 慮 T=0.70.8， n為 結(jié) 構(gòu) 層 數(shù) )v比 較 適 宜 的 地 震 系 數(shù) 值 (FEk=G) 場(chǎng) 地 烈 度7 度 8 度 9 度 0.010.020.020.030.020.040.030.05 0.020.040.030.060.040.080.050.09 0.030.08 0.050.12 0.080.16 0.100.20v當(dāng)

18、自 振 周 期 和 底 部 剪 力 偏 離 上 述 范 圍 太 遠(yuǎn) 時(shí) ， 應(yīng) 適 當(dāng)調(diào) 整 結(jié) 構(gòu) 的 截 面 尺 寸 。 2.3.2.2 剪 力 墻 數(shù) 量 剪 力 墻 的 位 置(1)剪 力 墻 布 置 ， 應(yīng) 遵 循 “ 對(duì) 稱(chēng) 、 均 勻 、 分 散 、周 邊 ” 的 原 則 。(2)豎 向 荷 載 較 大 處 。(3)建 筑 物 端 部 附 近 。 (4)平 面 形 狀 變 化 處 。(5)樓 梯 、 電 梯 間 等 。 2.3.2.3 剪 力 墻 數(shù) 量 框 架 、 剪 力 墻 的 設(shè) 置 要 求(1)框 架 應(yīng) 在 各 主 軸 方 向 均 做 成 剛 接 。(2)剪 力 墻 應(yīng)

19、 沿 各 主 軸 布 置 (在 非 抗 震 設(shè) 計(jì) ， 層 數(shù) 不 多 的 長(zhǎng) 矩形 平 面 中 ， 允 許 只 在 橫 向 設(shè) 剪 力 墻 )。(3)縱 橫 向 剪 力 墻 宜 合 并 布 置 為 L形 、 T形 和 H字 形 。(4)合 理 調(diào) 整 剪 力 墻 的 長(zhǎng) 度 ： 每 一 道 剪 力 墻 (包 括 單 片 墻 ， 小 開(kāi) 口 墻 和 聯(lián) 肢 墻 )H/L宜大 于 2， 單 個(gè) 墻 肢 長(zhǎng) 度 不 宜 大 于 8m。 每 一 道 剪 力 墻 在 底 層 承 受 的 彎 矩 和 剪 力 均 不 宜 大 于 整 個(gè)結(jié) 構(gòu) 底 部 剪 力 和 傾 覆 力 矩 的 40 。 2.3.2.

20、4 剪 力 墻 數(shù) 量 剪 力 墻 的 間 距v以 限 制 L B比 值 作 為 保 證 樓 蓋 剛 度 的 主 要 措 施 。 JGJ32002 高 層 建 筑 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 技 術(shù) 規(guī) 程 ， 以 后 簡(jiǎn) 稱(chēng) 高 層 規(guī)程 ， 規(guī) 定 的 剪 力 墻 間 距 見(jiàn) 下 表 。樓 蓋 形 式 非 抗 震 抗 震 設(shè) 防 烈 度6、 7度 8度 9度現(xiàn) 澆 5.0B， 60m 4.0B， 50m 3.0B， 40m 2.0B， 30m裝 配 整 體 3.5B， 50m 3.0B， 40m 2.5B， 30m 2.4 板柱剪力墻(筒體)結(jié)構(gòu)v板 柱 剪 力 墻 (筒 體 )結(jié) 構(gòu) 是 指 由

21、 鋼 筋 混 凝 土 無(wú) 梁 樓 板 和 柱(筒 體 )組 成 的 結(jié) 構(gòu) (見(jiàn) 下 圖 )。 2.5 框架支撐(抗震墻板)結(jié)構(gòu)v在 鋼 框 架 設(shè) 置 支 撐 斜 桿 ， 即 為 支 撐 框 架 。 由 鋼 框 架 及 支 撐框 架 共 同 承 擔(dān) 豎 向 荷 載 和 水 平 荷 載 的 結(jié) 構(gòu) 稱(chēng) 為 框 架 支 撐結(jié) 構(gòu) 。 用 墻 板 代 替 鋼 支 撐 ， 嵌 入 鋼 框 架 中 ， 成 為 框 架 抗震 墻 板 結(jié) 構(gòu) 。v框 架 支 撐 結(jié) 構(gòu) 有 中 心 支 撐 框 架 (見(jiàn) 圖 2-11)、 偏 心 支 撐 框 架(見(jiàn) 圖 2-12) 。v框 架 抗 震 墻 板 結(jié) 構(gòu) 中

22、墻 板 的 類(lèi) 型 有 帶 豎 縫 鋼 筋 混 凝 土 墻 板 、帶 橫 縫 鋼 筋 混 凝 土 墻 板 、 內(nèi) 藏 鋼 支 撐 的 鋼 筋 混 凝 土 墻 板 、 鋼板 墻 和 帶 豎 縫 的 鋼 板 墻 等 。 2.6 筒體結(jié)構(gòu)2.6.1 筒 體 形 式(1)筒 體 的 基 本 抗 側(cè)力 單 元 有 三 種 ： (a)實(shí) 腹 筒 (b)框 筒 (c)桁 架 筒v實(shí) 腹 筒 、 框 筒及 桁 架 筒 。(2)筒 體 的 承 重 結(jié)構(gòu) 形 式 有 ：v框 筒 結(jié) 構(gòu) 、 桁 架 筒結(jié) 構(gòu) 、 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 和成 束 筒 結(jié) 構(gòu) 等 。 2.6.2 框 筒 結(jié) 構(gòu)(1)框 筒 結(jié) 構(gòu) 的

23、典 型 平 面 (見(jiàn) 圖 2-13)(2)框 筒 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn)v框 筒 結(jié) 構(gòu) 的 四 榀 框 架 位 于 結(jié) 構(gòu) 周 邊 ， 其 抗 側(cè) 、 抗 扭 剛 度及 承 載 力 都 較 普 通 框 架 要 大 很 多 ， 因 此 適 用 高 度 比 普 通 框架 要 高 很 多 。v框 筒 材 料 有 ： 鋼 結(jié) 構(gòu) 、 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 或 混 合 結(jié) 構(gòu) 。v框 筒 常 與 內(nèi) 筒 形 成 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 及 成 束 筒 結(jié) 構(gòu) 。(3)框 筒 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 特 點(diǎn)v框 筒 結(jié) 構(gòu) 的 四 榀 框 架 形 成 受 拉 翼 緣 框 架 和 受 壓 翼 緣 框 架 。v存

24、 在 剪 力 滯 后 現(xiàn) 象 (見(jiàn) 圖 2-14)。 v采 用 若 干 個(gè) 建 筑 層 高 作 為 桁 架 的 節(jié) 間 距 ， 以 若 干 個(gè) 建筑 開(kāi) 間 作 為 桁 架 的 弦 桿 間 距 ， 形 成 巨 型 桁 架 ， 四 片 桁架 圍 成 桁 架 筒 ， 一 般 采 用 鋼 結(jié) 構(gòu) 。 可 作 為 高 層 建 筑 的承 重 結(jié) 構(gòu) ， 同 時(shí) 承 受 豎 向 荷 載 和 水 平 力 。2.6.3 桁 架 筒 結(jié) 構(gòu)v桁 架 筒 結(jié) 構(gòu) 的 典 型 實(shí) 例 (見(jiàn) 圖 2-15)。v鋼 桁 架 筒 結(jié) 構(gòu) 的 剛 度 大 ， 比 框 筒 結(jié) 構(gòu) 更 能 充 分 利 用 建 筑材 料 ， 適

25、 用 于 更 高 的 建 筑 。 2.6.4 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu)(1)筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 的 典 型 平 面 及 實(shí) 例 (見(jiàn) 圖 2-16、 2-17)。(2)筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 特 點(diǎn) 在 水 平 力 作 用 下 ， 外 框 筒 以 剪 切 型 變 形 為 主 ， 內(nèi) 筒 以 彎 曲型 變 形 為 主 ， 在 樓 蓋 的 作 用 下 ， 兩 者 位 移 需 協(xié) 調(diào) ， 其 側(cè) 移曲 線(xiàn) 為 彎 剪 型 。 在 下 部 ， 核 心 筒 承 擔(dān) 大 部 分 剪 力 ； 在 上 部 ， 剪 力 轉(zhuǎn) 移 到外 筒 。 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 抗 側(cè) 、 抗 扭 剛 度 大 ， 層 間 變

26、形 均 勻 。 外 筒 主要 抵 抗 傾 覆 力 矩 及 扭 距 ， 內(nèi) 筒 主 要 抵 抗 水 平 剪 力 。 在 水 平 力 作 用 下 ， 外 框 筒 也 有 剪 力 滯 后 現(xiàn) 象 。 2.6.5 束 筒 結(jié) 構(gòu)(1)束 筒 結(jié) 構(gòu) 的 典 型 實(shí) 例 西 爾 斯 大 廈 (見(jiàn) 圖 2-18)。(2)束 筒 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) :v束 筒 結(jié) 構(gòu) 的 腹 板 框 架 數(shù) 量 較 多 ， 使 翼 緣 框 架 與 腹 板 框架 相 交 的 角 柱 增 加 ， 大 大 減 小 剪 力 滯 后 ， 充 分 發(fā) 揮 筒 體結(jié) 構(gòu) 的 空 間 作 用 (見(jiàn) 圖 2-19)。v可 以 組 成 較 復(fù)

27、 雜 的 建 筑 平 面 形 式 。 2.7 框架核心筒結(jié)構(gòu)2.7.1 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) ：v 周 邊 稀 柱 框 架 可 以 形 成 較 大 的 使 用 空 間 及 景 觀(guān) 視 線(xiàn) 。v 設(shè) 置 了 加 強(qiáng) 層 (水 平 伸 臂 桿 件 )的 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 具 有 與 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 類(lèi)似 的 抗 側(cè) 剛 度 ， 其 建 造 高 度 可 與 之 接 近 。2.7.2 框 筒 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 變 形 特 點(diǎn)v 在 水 平 力 作 用 下 ， 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 變 形 特 點(diǎn) 類(lèi) 似 于 框 架 剪 力墻 結(jié) 構(gòu) 。v 外 框 架

28、 以 剪 切 型 變 形 為 主 ， 內(nèi) 筒 以 彎 曲 型 變 形 為 主 ， 在 樓 蓋 的 作 用 下 ，兩 者 位 移 需 協(xié) 調(diào) ， 其 側(cè) 移 曲 線(xiàn) 為 彎 剪 型 。v 核 心 筒 剛 度 大 ， 是 抗 側(cè) 力 主 體 ， 承 擔(dān) 大 部 分 剪 力 ； 而 框 架 承 擔(dān) 的 剪 力 較小 。 v 為 了 增 大 周 邊 框 架 柱 的 軸 力 ， 提 高 框 架 柱 的 抵 抗 傾 覆 力 矩 及 扭 距 ， 一 般在 核 心 筒 與 框 架 柱 之 間 設(shè) 置 水 平 伸 臂 桿 件 。 設(shè) 置 了 水 平 伸 臂 桿 件 的 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 的 側(cè) 移 曲

29、 線(xiàn) 見(jiàn) 下 圖 2-23。 見(jiàn) 圖 2-2022 v上 海 金 茂 大 廈 主 樓 結(jié) 構(gòu) 即 采 用 了 核 心 筒 加 外 圈 復(fù) 合 巨 型柱 的 方 案 ， 同 時(shí) 由 3道 強(qiáng) 勁 的 鋼 結(jié) 構(gòu) 外 伸 桁 架 將 核 心 筒和 復(fù) 合 巨 型 柱 連 成 整 體 ， 以 提 高 主 樓 的 側(cè) 向 剛 度 。2.7.3 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 的 實(shí) 例 介 紹(1)上 海 金 茂 大 廈 (見(jiàn) 圖 2-24)(2)深 圳 地 王 大 廈 (見(jiàn) 圖 2-25)(3)馬 來(lái) 西 亞 吉 隆 坡 石 油 大 廈 雙 塔 (見(jiàn) 圖 2-26)(4)深 圳 賽 格 廣 場(chǎng) (見(jiàn) 圖

30、 2-27)(5)廣 州 中 信 廣 場(chǎng) (見(jiàn) 圖 2-28)(6)大 連 遠(yuǎn) 洋 大 廈 (見(jiàn) 圖 2-29) 2.8 巨形結(jié)構(gòu)2.8.1 巨 形 框 架 結(jié) 構(gòu) (見(jiàn) 圖 2-30 2-32)v巨 形 框 架 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 特 點(diǎn)(1)水 平 荷 載 主 要 由 巨 形 框 架 承 擔(dān) 或 由 巨 形 框 架 和 核 心 筒 共 同 承 擔(dān) 。(2)次 框 架 僅 承 受 豎 向 荷 載 ， 并 傳 至 巨 形 框 架 上 ， 再 由 巨 形 框 架 柱 傳 至 基 礎(chǔ) 。2.8.2 巨 形 空 間 桁 架 結(jié) 構(gòu)v整 棟 結(jié) 構(gòu) 用 巨 柱 、 巨 梁 和 巨 型 支 撐 等 巨

31、型 桿 件 組 成 空 間 桁 架 ， 相 鄰 立面 的 支 撐 交 匯 在 角 柱 ， 形 成 巨 形 空 間 桁 架 結(jié) 構(gòu) 。v空 間 桁 架 可 以 抵 抗 任 何 方 向 的 水 平 力 ， 且 水 平 力 產(chǎn) 生 的 層 剪 力 由 支 撐 斜 桿 的 軸 向 力 抵 抗 ， 可 以 最 大 限 度 地 利 用 材 料 。v巨 形 空 間 桁 架 結(jié) 構(gòu) 的 典 型 實(shí) 例 ： 香 港 中 國(guó) 銀 行 大 廈 (見(jiàn) 下 圖 2-33)。 2.9 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的用高度和高寬比2.9.1最 大 適 用 高 度v 規(guī) 程 中 將 高 層 建 筑 分 為 了 兩 級(jí) ， 即 常 規(guī) 高

32、度 的 高 層 建 筑 (A級(jí) )和 超 限 高層 建 筑 (B級(jí) )， 分 別 給 出 了 其 適 用 的 最 大 高 度 。 2.9.2 高 寬 比 限 值v 為 了 宏 觀(guān) 控 制 結(jié) 構(gòu) 的 剛 度 、 穩(wěn) 定 和 承 載 力 ， 下 表 2-3為 各 種 鋼 筋 混 凝 土結(jié) 構(gòu) 體 系 的 適 宜 高 度 范 圍 。v 規(guī) 范 限 制 了 高 層 建 筑 的 最 大 高 寬 比 。 分 別 按 鋼 筋 混 凝 土 常 規(guī) 建 筑 (A級(jí) ) 和 超 限 高 層 建 筑 (B級(jí) ) 、 鋼 結(jié) 構(gòu) 及 混 合 結(jié) 構(gòu) 限 制 。 表 2-3 各 種 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 體 系

33、 的 適 宜 高 度 范 圍 2.10 建筑體型和結(jié)構(gòu)總體布置2.10.1 結(jié) 構(gòu) 總 體 布 置 原 則(1)滿(mǎn) 足 使 用 要 求 ， 便 于 施 工(2)控 制 結(jié) 構(gòu) 高 寬 比 H/B(3)選 擇 合 理 的 結(jié) 構(gòu) 平 面 形 狀(4)在 地 震 區(qū) ， 盡 可 能 采 用 對(duì) 抗 震 有 利 的 結(jié) 構(gòu) 布 置 形 式(5)合 理 設(shè) 縫 2.10.2 結(jié) 構(gòu) 平 面 布 置 要 求(1)平 面 布 置 簡(jiǎn) 單 、 規(guī) 則 、 對(duì) 稱(chēng) 對(duì) 抗 震 有 利 。(2)要 使 結(jié) 構(gòu) 的 剛 度 中 心 和 質(zhì) 量 中 心 盡 量 重 合 ， 以 減 少 扭 轉(zhuǎn) ，通 常 偏 心 距

34、e不 宜 超 過(guò) 垂 直 于 外 力 作 用 線(xiàn) 邊 長(zhǎng) 的 5 。(3)剛 度 要 均 勻 對(duì) 稱(chēng) ， 要 注 意 鋼 筋 混 凝 土 剪 力 墻 的 位 置 ， 也 要注 意 磚 填 充 墻 的 位 置 。(4)凸 出 部 分 的 尺 寸 不 宜 太 大 。(5)應(yīng) 避 免 在 拐 角 、 端 部 等 處 布 置 樓 電 梯 間 。 2.10.3 結(jié) 構(gòu) 豎 向 布 置 要 求(1)結(jié) 構(gòu) 豎 向 布 置 應(yīng) 注 意 剛 度 均 勻 而 連 續(xù) ， 無(wú) 突 變 。(2)抗 震 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 結(jié) 構(gòu) 豎 向 抗 側(cè) 力 構(gòu) 件 宜 上 下 連 續(xù) 貫 通 。(3)抗 震 設(shè) 防 的 高 層

35、 建 筑 ， 豎 向 體 型 應(yīng) 力 求 規(guī) 則 、 均 勻 ， 避 免有 過(guò) 大 的 外 挑 和 內(nèi) 收 。(4)結(jié) 構(gòu) 的 側(cè) 向 剛 度 宜 下 大 上 小 ， 逐 漸 均 勻 變 化 (當(dāng) 某 樓 層 側(cè)向 剛 度 小 于 上 層 時(shí) ， 不 宜 小 于 相 鄰 上 部 樓 層 的 70 )。(5)高 層 建 筑 結(jié) 構(gòu) 宜 設(shè) 置 地 下 室 。(6)上 下 層 結(jié) 構(gòu) 軸 線(xiàn) 布 置 或 者 結(jié) 構(gòu) 形 式 發(fā) 生 變 化 時(shí) ， 要 設(shè) 置 結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn) 換 層 。 2.11 結(jié)構(gòu)的“三縫”處理2.11.1 沉 降 縫 及 減 少 沉 降 危 害 的 措 施2.11.1.1設(shè) 置 位

36、 置 ： 所 有 可 能 產(chǎn) 生 不 均 勻 沉 降 處 。(1)土 質(zhì) 松 軟 ， 土 層 變 化 較 大 處 。(2)基 礎(chǔ) 標(biāo) 高 相 差 過(guò) 大 ， 基 礎(chǔ) 類(lèi) 型 不 同 ， 地 基 處 理 不 同 處 。(3)房 屋 層 數(shù) 、 高 度 、 荷 載 或 剛 度 變 化 過(guò) 大 處 。(4)上 部 結(jié) 構(gòu) 類(lèi) 型 、 體 系 不 同 處 。(5)平 面 形 狀 變 化 處 。2.11.1.2 減 少 沉 降 危 害 的 措 施v“ 放 ” 設(shè) 沉 降 縫 ， 讓 各 部 分 自 由 沉 降 。v“ 抗 ” 不 考 慮 永 久 設(shè) 縫 要 求 。 v“ 調(diào) ” 在 設(shè) 計(jì) 中 采 取

37、措 施 ， 調(diào) 整 各 部 分 沉 降 ， 減 少 其 差 異 ， 降 低 由 沉 降 差 產(chǎn) 生 的 內(nèi) 力 。 v減 小 總 沉 降 量 及 沉 降 差 。 當(dāng) 土 質(zhì) 較 好 時(shí) ， 可 加 大 埋 深 ，利 用 天 然 地 基 ， 以 減 小 沉 降 量 。 當(dāng) 地 基 不 好 時(shí) ， 可 以 用樁 基 。v高 低 部 分 的 結(jié) 構(gòu) 及 基 礎(chǔ) 設(shè) 計(jì) 成 整 體 ， 但 在 施 工 時(shí) 將 它 們 暫時(shí) 斷 開(kāi) ， 待 主 體 結(jié) 構(gòu) 施 工 完 畢 ， 已 完 成 大 部 分 沉 降 量 (50以 上 )以 后 再 澆 灌 連 接 部 分 的 混 凝 土 ， 將 高 低 層 連

38、成 整 體 。這 種 縫 稱(chēng) 為 后 澆 施 工 縫 。v這 樣 裙 房 與 高 層 部 分 沉 降 一 致 ， 不 必 用 沉 降 縫 分 開(kāi) 。 這種 方 法 適 用 于 地 基 土 軟 弱 、 后 期 沉 降 較 大 的 情 況 。(1)利 用 壓 縮 性 小 的 地 基 。(2)采 用 后 澆 施 工 縫(3)將 裙 房 做 在 懸 挑 基 礎(chǔ) 上 2.11.2 伸 縮 縫 及 減 小 溫 度 收 縮 影 響 的 措 施v減 小 溫 度 收 縮 影 響 的 措 施 (1)設(shè) 后 澆 帶 ： 見(jiàn) 圖 2-34 (2)設(shè) 控 制 縫(3)局 部 設(shè) 伸 縮 縫(4)從 布 置 及 構(gòu) 造

39、方 面 采 取 措 施 減 少 溫 度 應(yīng) 力 的 影 響 2.11.3 防 震 縫(1)原 則 ： 不 分 則 已 ， 分 則 徹 底 。(2)要 求 ： 防 震 縫 最 小 寬 度 要 求 。(3)設(shè) 置 位 置(4)避 免 設(shè) 縫 的 方 法v優(yōu) 先 采 用 平 面 布 置 簡(jiǎn) 單 、 長(zhǎng) 度 不 大 的 塔 式 樓 。v在 體 型 復(fù) 雜 時(shí) ， 采 取 加 強(qiáng) 結(jié) 構(gòu) 整 體 性 的 措 施 而 不 設(shè) 縫 。 2.12 高層建筑樓蓋 (1)高 層 建 筑 中 樓 蓋 的 作 用(2)高 層 建 筑 對(duì) 樓 蓋 的 要 求(3)常 用 樓 蓋 類(lèi) 型v梁 板 式 樓 蓋 、 密 肋

40、樓 蓋 、 無(wú) 梁 樓 蓋 、 非 預(yù) 應(yīng) 力 平 板 、預(yù) 應(yīng) 力 平 板 等 。(4)樓 蓋 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 初 估v梁 截 面 尺 寸 估 計(jì) 、 板 厚 的 估 計(jì) (見(jiàn) 表 2-8 2-9)。 表 2-8 梁 截 面 高 度 與 跨 度 之 比 (hb/l) 表 2-9 樓 板 的 厚 度 與 跨 度 之 比 (t/l)粱 的 種 類(lèi) hb l單 跨 梁 1 8 1 12連 續(xù) 梁 1 12 1 15扁 梁 1 12 1 18單 向 密 肋 梁 1 18 1 22雙 向 密 肋 梁 1 22 1 25懸 臂 梁 1 6 1 8井 字 梁 1 15 1 20 框 支 墻 托 梁 1 5

41、 1 7單 跨 預(yù) 應(yīng) 力 梁 1 12 1 18多 跨 預(yù) 應(yīng) 力 梁 1 18 1 20 板 的 類(lèi) 型 t/l單 向 板 1 25 1 30單 向 連 續(xù) 板 1 35 1 40雙 向 板 (短 邊 ) 1 40 1 45懸 挑 板 1 10 1 12樓 梯 平 臺(tái) 1 30無(wú) 粘 結(jié) 預(yù) 應(yīng) 力 板 1 40無(wú) 柱 帽 無(wú) 梁 板(重 載 ) 1 30有 柱 帽 無(wú) 粱 板(輕 載 ) 1 35 2.13 高層建筑的基礎(chǔ)(1)高 層 建 筑 基 礎(chǔ) 的 要 求(2)高 層 建 筑 基 礎(chǔ) 的 特 點(diǎn)(3)高 層 建 筑 的 基 礎(chǔ) 類(lèi) 型 ： 筏 基 、 箱 基 和 樁 基 等 。(4

42、)高 層 建 筑 的 基 礎(chǔ) 埋 深 ： 應(yīng) 當(dāng) 大 一 些 ， 這 是 因 為 ：v較 深 的 土 壤 承 載 力 大 而 壓 縮 性 小 ， 穩(wěn) 定 性 較 好 。v基 礎(chǔ) 周 圍 的 土 壤 有 一 定 的 嵌 固 作 用 ， 能 提 供 部 分 水 平 反 力 。 v減 小 地 震 反 應(yīng) (在 較 深 處 的 地 震 波 幅 值 較 小 ， 接 近 地 面 幅 值 增 大 )。 圖 2-1 框 架 結(jié) 構(gòu) 體 系 的 常 見(jiàn) 布 置 形 式 圖 2-2 Pacific Park Plaza 公 寓 標(biāo) 準(zhǔn) 層 平 面 圖 2-3 昆 明 工 人 文 化 宮 圖 2-4 框 架 結(jié) 構(gòu)

43、 承 重 方 案縱 向 框 架 承 重 方 案 橫 向 框 架 承 重 方 案縱 橫 向 框 架 承 重 方 案 圖 2-5 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 典 型 布 置 圖 2-6 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 布 置 舉 例上 海 花 園 飯 店 圖 2-7 底 部 大 空 間 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) (平 面 ) 圖 2-7 底 部 大 空 間 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) (立 面 ) 圖 2-8 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 布 置 圖 2-9 剪 力 墻 的 墻 段 圖 2-10 北 京 飯 店 圖 2-10 上 海 賓 館 圖 2-10 上 海 雁 蕩 大 廈 圖 2-11 中 心 支 撐 框 架 結(jié) 構(gòu) 圖 2-12 偏

44、 心 支 撐 框 架 結(jié) 構(gòu) 圖 2-13 框 筒 結(jié) 構(gòu) 典 型 平 面 圖 2-14 框 筒 結(jié) 構(gòu) 剪 力 滯 后 現(xiàn) 象 圖 2-15 桁 架 筒 結(jié) 構(gòu) 典 型 實(shí) 例芝 加 哥 John Hancock 大 廈 圖 2-16 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 典 型 平 面 圖 2-17 筒 中 筒 結(jié) 構(gòu) 實(shí) 例 （ 北 京 國(guó) 貿(mào) 中 心 ） 圖 2-18 束 筒 結(jié) 構(gòu) 實(shí) 例西 爾 斯 大 廈 平 面 及 筒 體 變 化 圖 2-19 成 束 筒 結(jié) 構(gòu) 剪 力 滯 后 現(xiàn) 象 圖 2-20 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 典 型 平 面(a)有 梁 板 體 系 圖 2-21 框 架 核 心

45、 筒 結(jié) 構(gòu) 典 型 平 面(b)無(wú) 梁 板 體 系 圖 2-22 框 架 核 心 筒 結(jié) 構(gòu) 有 無(wú) 梁 板 體 系 的 軸 力 對(duì) 比 圖 2-23 框 架 核 心 筒 伸 臂 結(jié) 構(gòu) 的 側(cè) 移 曲 線(xiàn) 圖 2-24 上 海 金 茂 大 廈 圖 2-24 上 海 金 茂 大 廈 圖 2-25 深 圳 地 王 大 廈 圖 2-26 馬 來(lái) 西 亞 吉 隆 坡 石 油 大 廈 雙 塔 圖 2-27 深 圳 賽 格 廣 場(chǎng) 圖 2-28 廣 州 中 信 廣 場(chǎng) 圖 2-29 大 連 遠(yuǎn) 洋 大 廈 圖 2-30 巨 形 框 架 結(jié) 構(gòu) 圖 2-31 巨 形 框 架 結(jié) 構(gòu) 實(shí) 例 圖 2-32 巨 形 框 架 結(jié) 構(gòu) 實(shí) 例 （ 臺(tái) 北 101大 廈 ） 圖 2-32 圖 2-33 巨 形 空 間 桁 架 結(jié) 構(gòu) 實(shí) 例 （ 香 港 中 國(guó) 銀 行 大 廈 ） 圖 2-34 后 澆 帶 構(gòu) 造 結(jié) 束