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《框架-抗震墻結構的抗震設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、4.6框架-抗震墻結構的抗震設計4.6.1框架-抗震墻結構的受力特點和抗震設計方法純框架結構，由于柱軸向變形所引起傾覆狀的變形影響是次要的，由D值法可知，框架結構的層間位移與層間總剪力成正比，自下而上，層間剪力越來越小，因此層間的相對位移，也是自下而上越來越小。這種型式的變形與懸臂梁的剪切變形相一致，故稱為剪切型變形。(1)框架-抗震墻結構的受力特點抗震墻單獨承受側向荷載時，則抗震墻在各層樓面處的彎矩，等于該樓面標高處的傾覆力矩，該力矩與抗震墻縱向變形的曲率成正比，其變形曲線將凸向原始位置。由于這種變形與懸臂梁的彎曲變形相一致，故稱為彎曲型變形框架-抗震墻結構是由變形特點
2、不同的框架和抗震墻組成的，由于它們之間通過平面內剛度無限大的樓板連接在一起，它們不能自由變形，結構的位移曲線就成了一條反S曲線，其變形性質稱為彎剪型。水平力在框架與抗震墻之間的分配（a）框墻體系總剪力（b）抗震墻架分擔的剪力（c）框架分擔的剪力(2)水平力在框架與抗震墻之間的分配在下部樓層，抗震墻位移較小，它拉著框架按彎曲型曲線變形，抗震墻承擔大部分剪力；在上部樓層則相反，抗震墻位移越來越大，有外傾的趨勢，而框架則呈內收趨勢，框架拉著抗震墻按剪切型曲線變形，框架承擔水平力以外，還將額外承擔把抗震墻拉回來的附加水平力?？拐饓σ驗榻o框架一個附加水平力而承受負剪力。由此可見上部
3、框架結構承受的剪力較大，如圖所示。框架與抗震墻剪力分擔的水平剪力、將沿結構高度發(fā)生變化，但總有。在結構的底部，框架所承受的總剪力總等于零，此時由外荷載產生的水平剪力全部由抗震墻承擔。在結構的頂部，總剪力總等于零，但和均不為零，兩者大小相等，方向相反。4.6.2框架-抗震墻結構計算的基本假定及計算簡圖在豎向荷載作用下，框架和抗震墻分別承受各自傳遞范圍內的樓面荷載。在水平地震作用下，框架和抗震墻由于各層樓板的連接作用而在水平方向上協(xié)調變形，共同工作。其內力空間超靜定問題，和側移的分析，是一個復雜的要精確計算十分困難。基本體系的簡化為簡化計算，通常將其簡化成平面結構來分析。計算
4、這種結構可采用力法或微分方程法。計算時一般采用下面的基本假定：(1)樓板結構在其自身平面內的剛度為無窮大，平面外的剛度忽略不計；(2)結構的剛度中心與質量中心重合，結構不發(fā)生扭轉；(3)框架與抗震墻的剛度特征值沿結構高度方向均為常數(shù)。由以上假定可知，在水平荷載作用下，在同一樓層處，各榀框架和抗震墻的側移是相等的。因此可以將房屋或變形縫區(qū)段內所有與地震作用方向平行的抗震墻合并在一起，組成“綜合抗震墻”，將所有這個方向的框架合并在一起，組成“綜合框架”。將“綜合框架”和“綜合抗震墻”移到同一個平面內進行分析。在樓板標高處用剛性連桿連接，以代替樓板和連系梁的作用。計算簡圖如圖4
5、-24所示。連桿與抗震墻的連結形式取決于連系梁的剛度。當抗震墻平面內的連系梁剛度較大，可以起到約束轉動作用時，抗震墻與框架之間用剛性鉸結桿連接（圖4-24a）；如果連系梁截面尺寸較小，不能起到約束轉動作用時，抗震墻與框架之間用彈性鉸結桿連接（圖4-24b）。（a）（b）圖4-24框-墻體系計算簡圖4.6.3框架-抗震墻結構簡化計算要點對于綜合框架部分，令為綜合框架的角變抗側移剛度，即框架結構產生單位剪切角時所需的水平剪切力，即：1.基本計算方程及剛度特征值式中:──高度處綜合框架所承受的水平剪力。---是一個無量綱的量可知與綜合抗震墻抗彎剛度及綜合框架的抗側移剛度有關，故
6、稱為框架-抗震墻結構的剛度特征值越小說明框架剛度越弱，抗震墻剛度占主要成分，此時整個框-墻體系接近彎曲型；反之，越大說明抗震墻很弱，框架占主要成分，此時整個體系接近彎曲型。為綜合抗震墻的截面等效抗彎剛度，即各榀抗震墻的截面等效抗彎剛度之和。──2.綜合框架總剪力的修正在工程設計中，應當考慮由于地震作用等原因，可能使抗震墻出現(xiàn)塑性鉸，從而使綜合抗震墻的剛度有所下降，根據(jù)超靜定結構內力按剛度分配的原則，框架承受的水平荷載會有所提高。另外，考慮到抗震墻的間距較大，樓板變形會使中間框架承受的水平荷載有所增加。因此框架-抗震墻結構中框架所承受的地震剪力不應小于某一限值，以考慮這種不
7、利因素的影響?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定，側向剛度沿豎向分布基本均勻的框架-抗震墻結構，任一層框架部分的地震剪力，不應小于結構底部總地震剪力的20％和按框架-抗震墻協(xié)同工作分析的框架部分各樓層地震剪力中最大值1．5倍二者中的較小值，即：(1)對于的樓層，該層框架部分的地震剪力取；(2)對于的樓層，該層框架部分的地震剪力取下式中較小者：式中──框架部分層間剪力的最大值；──結構底部的總剪力。此項規(guī)定不適用于部分框架柱不到頂，使上部框架柱數(shù)量較少的樓層。3.單榀抗震墻、框架柱柱內力的計算當求出綜合抗震墻和綜合框架的內力以后，應分別按剛度將各
