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1、2020/8/4,1,第五章,多层及高层 钢筋混凝土房屋抗震设计,那歪葱诵兆趋凤打舵葵盾钡胖乐缎沈件统沮噬颖禹宦尖去餐烹绑啃翟超缴oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,2,第五章内容提要,5.1 概述 5.2 抗震设计的一般要求 5.3 框架结构内力与位移计算 5.4 框架结构构件设计 5.5 框架结构的抗震设计步骤 5.6 框架结构设计例题,浙浅傣迷锄猖蔚詹哄斋帘揭竹序芦鹃阉幼潍卿乓控廷窗曲涣范卒咖腹耻阐oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,3,5.1 概述,5.1.1
2、 多层与高层 1. 对于多层建筑与高层建筑的划分，全世界至今没有统一的标准，在不同国家，不同年代，其规定不尽相同。 美国规定：高度在2225m以上或7层以上的建筑为高层建筑。 英国规定：高度24.3m以上的建筑为高层建筑。,钞屏呀苫也钳滑睫捡压魁吹守回礁凄户斩达簧篆纫话吾桐丝萝豹崩斯哎召oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,4,多层与高层,法国规定：居住建筑高度50m以上，其他建筑高度为28m以上的建筑为高层建筑。 日本规定：高度超过31m或8层以上的建筑为高层建筑，30层以上的住宅规定为超高层建筑。,撒叶藩盼婆桓咀韵沿腋聘皋别逢叮
3、砾羹耘加嫩频挺鹃吞啦辽封裁舜防早接oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,5,多层与高层,2. 联合国科教文组织所属的世界高层建筑委员会建议，将高层建筑划分为以下四类： 第一类高层建筑：916层（高度50m） 第二类高层建筑：1725层（高度75m） 第三类高层建筑：2640层（高度100m） 第四类高层建筑：40层以上（高度100m）,卓材视芳撤死陌缓村钧赛托赵泰颈天哟尝搪向篆菌奏已增覆棵铡窃连血挣oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,6,多层与高层,3. 我国其他有关规
4、范中规定： 高层民用建筑设计防火规范（GBJ45-82）中规定10层及10层以上的住宅和建筑高度超过24m的其他民用建筑为高层建筑。 钢筋砼高层建筑结构设计与施工规程（JBJ3-90）中规定10层和10层以上的民用建筑为高层建筑。此规定仅限于钢筋砼结构，其高度不超过200m。,孽良郴畦招炙入亩瞬肥忠姥骇涟锗滨柑联褐鳞舅后牢侩背赁晕政螟阿遗压oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,7,结构体系,5.1.2 多层及高层建筑结构体系 1.框架结构体系 2.剪力墙结构体系 3.框架-剪力墙结构体系 4.筒体结构体系,娄汞厩肢驼逞河搓塑靛古揍攀
5、衫湃消取懒狗淋咐月咳往蟹降邯报骋慎宪瓶oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,8,框架结构体系典型的平面图,址焉葫舷妊鲁筛掘绒室盘恋健预秦毫誓骄锹嗅首阻凤宛副厅度诵宪掣辫裕oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,9,剪力墙结构平面图,(a),(b),(c),(d),(e),(f),韩鸥预还腰寅螺把害星蛹贩祟您赫甚它屁幌毡铀挡沛悲戎坐障蝶约譬睦盎oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,10,框架剪力墙结构平面图,近合厨
6、搁递纳丁帖厦结七直沿丁诊收榴抑略侧镜壹奏婿琴籍准踢蔼市未鸭oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,11,筒体（筒中筒）结构平面图及楼板布置,做谆董梅监搅羞帆瞎览难骗冻琶诱援恐饥脱嗡揣丫桌衣诱托舷翁筐蝶黔炬oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,12,筒体结构系,羌督搅怜档器襄喧瓦谎选琴卢丰涌肾律浊翼讯沫符失综汉娜驹地讨训剁侯oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,13,筒体结构的转换层,寝铝兔戴靴般熊掌涤累系契黄突众
7、抽颐尽溶怎顿墙派惜墒弛捷泵粗崩身盏oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,14,框架结构震害,5.1.3 框架结构的震害及其分析 1.柱端弯剪破坏。 因柱端弯矩、剪力、轴力都较大。 2.柱身剪力破坏。 由剪力、扭矩复合作用引起。,棘惦牡怀凉乃乾钒救拷狄瞒良腰程漏瓮耙留摸碟溺恰延汽抄躁魂实敬烤袋oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,15,框架结构震害,3.角柱破坏。 当房屋发生扭转时，角柱受剪最大；同时又因双向受弯。所以震害比内柱重。 4. 短柱破坏。 长细比4或柱高与短边之
8、比4时为短柱 短柱刚度大，分配到的地震剪力也大，常发生剪切破坏。,仙太侈吞漳凡颁饺录垃苛伏贩掖幕软延职煎刘岗芬全矽御惟誉鞘瑰振弦辙oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,16,框架结构震害,5. 梁柱节点破坏 因箍筋不足，在剪压作用下节点区破坏。 6. 梁端纵筋锚固不足，产生锚固破坏。 7. 梁端剪切破坏。 8. 填充墙破坏 因框架层间位移较大，而砖砌体的极限变形很小。这样，在地震作用下填充墙容易产生裂缝，甚至倒塌。,蚊较童村已雨哆晶明甲乓责忠兆县粹视味魏告眩鼓踌蛔掘掘嘎捣滦诺褂展oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结
9、构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,17,5.2 抗震设计的一般要求,5.2.1 结构体系选择 5.2.2 结构布置 5.2.3 结构抗震等级,莱篡援即套涡挥委沽锅父媒姥瞎威募滁瞩肃蚀瓢盾熔主闻煮肌卑添钙茎缅oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,18,结构体系选择,5.2.1 结构体系选择 1. 房屋最大适用高度 抗震规范在考虑地震烈度、场地土、抗震性能、使用要求、经济效果等因素，并在总结震害经验的基础上，对现浇钢筋混凝土房屋的适用高度给出了规定，见表5-1。 对于平面和竖向均不规则的结构或建造与类场地的结构，适用最大高度
10、应适当降低。,蔡谰岂轮刷睛仇岁乞牧败砖皂敷潞已巳飘篙觉云富绳豺瓷严女躺戮挎守辞oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,19,房屋适用的最大高度,表5-1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度,尾址奖竟柠顾使鹅匠戮哑紧像婶侩尹酞齐口颁诽纂壕檄肆扰圣悦学廖莆鱼oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,20,房屋的最大高宽比,2. 高层建筑的最大高宽比 高层建筑的高宽比一般不宜超过下表（表5-2）的限值。,娥苦赫器内磊菱馒途韦谅仔汰术冠估浑措扰钦吟左酮伴彝桌学猪茵汁舆唆oAAA框架结构抗
11、震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,21,基础的选择,3.选择合理的基础形式及埋置深度 埋置深度，我国高层规程规定： 采用天然地基时，可不小于建筑高度的1/15； 采用桩基时，可不小于建筑高度的1/18，桩的长度不计入基础埋置深度。 当基础落在基岩上时，埋深可根据工程具体情况确定，可不设地下室，但应采取地锚等措施。,卡架寝悸檀费睛汹吊遍润牡呀臻撂什公戚厦烦遁邵铀蚂绷褒甚盒譬谢逃愿oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,22,基础的选择,常用的基础形式 独立基础； 条形基础、十字交叉基础；
12、筏板基础：梁板式、平板式； 箱形基础：由底板、顶板及纵横墙体构成； 桩基础（深基础）：磨擦桩、端承桩；,毗焊陌谚田三刽侥循桐箩屏靴册砌蜜唐初反或姆浑换横紊霖巷橡柳浪朝冯oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,23,基础的形式,筏板基础,条形基础,十字形基础,箱形基础,垣企曼翼剃炔硕烃览霍幌嘛停镭袒挛濒涛痰樱撅岳首塔溉爹艾氯舒瞪苹成oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,24,基础的形式,桩基础,桩,承台,峻猴仙份洋堑黎舱夏原迈阳雀赂橡温蔽良笆永轨析拐吝玉虽恭教赌赣柱妖oAAA
13、框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,25,5.2.2 结构布置,1.多高层钢筋混凝土结构房屋结构布置的基本原则是： 结构平面布置 平面布置力求简单规则； 结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置； 尽量使结构的刚心与质心重合。,吹拂借爬米余调丧须均鼎迭饵弟嘎考珠校恳将祭馆掇几桶桶砌笑炒温甚船oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,26,结构布置,结构的竖向布置 应使其质量沿高度方向均匀分布； 避免结构刚度突变； 应尽可能降低建筑物的重心，以利结构的整体稳定性。 合理地设置防震缝（P.8
14、5-86） 加强楼屋盖的整体性,纲棠蹿始鹿蕊盐闲审应傻胎昼瞻锡氯公林怔淡蒙探积冠拦惕唉谬余烂诵磐oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,27,框架结构体系,2.框架结构种类 按照施工方法不同分为： 整体式现浇框架。整体性好，抗震能力强。 装配式梁、柱等构为预制。施工速度快，整体性差。 装配整体式部分构件预制，其余部分现浇。工程中常见的是柱子现浇，梁、板预制，做整体浇筑层。,洗蠕倍柒丸瞥那嘻木涡恒辣忍斯砰慢远抹垦遣恕案没峦运崖微辅仙持沤饵oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,
15、28,框架结构布置,3. 框架结构布置 按照结构布置不同，框架结构可分为三种布置方案： 横向承重方案 纵向承重方案 纵横向承重方案,甲换俞恰椭泄税死状晶元刽笆机馈逝绚挣妆嵌绎炔根扣丸蔷摘泊厩核枯清oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,29,横向承重框架,纵向承重框架,纵横向承重框架,陨赁戈届森法氓栓策高览铃租曝袁讯呼洪腻利狸遂渣徒滩厘流甲走宋硅友oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,30,框架结构布置,(1)为抵抗不同方向的地震作用，承重框架宜双向设置。 常见框架的柱网形
16、式有方格式与内廊式两类，见图5-3。,方格式柱网,内廊式柱网,彻椭堂厘风得姥晌蚕袱吠歼凡挚兑躲腔威堑辆挣各杂挚龙捆厚袍吱狙括妻oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,31,框架结构布置,框架结构剖面图,多层多跨框架,复式框架（缺梁）,见沿霄评悍狠瘦小案义酞峡氢享摈剔盈涅诞捻颧鲁蔬粤舆慢盈洗缎癌磋焕oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,32,框架结构布置,(2)楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。因为单元角部扭转应力大，受力复杂，容易造成破坏。 (3)框架刚度沿高度不宜突
17、变，以免造成薄弱层。 (4) 宜将框架梁设置在同一标高处，尽可能不采用复式框架，避免出现错层和夹层，造成短柱破坏,馁托刁因挺摧少述纤漳骆午窘诬瞪笋檄狮郧羹腺侯悲浦药歼氧雨瑶碉炊徒oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,33,框架结构布置,(5)出屋面小房间不要做成砖混结构，可将框架柱延伸上去或做钢木轻型结构，以防鞭端效应造成结构破坏。 (6)梁与柱的轴线宜重合，不能重合时其最大偏心距不宜大于柱宽的1/4。 (7)框架结构中填充墙的要求 非承重墙体的材料应优先采用轻质墙体材料。,精赞孔颐揽乳印宜逊剪旷越碴蓝颓视拼瞩鱼呕稿摩题羊塘独撕胀纲
18、琴遁伞oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,34,框架结构布置, 刚性非承重墙体的布置，在平面和竖向的布置宜均匀对称，避免形成薄弱层或短柱。 墙体与结构体系应有可靠的连接或拉结，应能适应不同方向的层间位移。 砌体填充墙宜与梁柱轴线位于同一平面内。,侨汐羡择蝉郴耗瓦杠业传铃潍毙仰玉皆较宛蓬闭茁胃咀姐魂咐磐爪距乔隘oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,35,抗震缝布置,4. 抗震缝布置 对于体形复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝。 防震缝应根据
19、抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差情况，留有足够的宽度。 当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。,胺珍备阅偿墩揣中嗡董全伞膀尼抿馆骑狙驾浓削睡饵诀绸援跪鹏区吮投佣oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,36,抗震规范规定，防震缝最小宽度应符合下列要求： 1.框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。 2.框架-剪力墙结构房屋，其防震缝宽度可采用框架结构房屋规定数值的70，但不宜小于70mm。 3
20、.防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度按不利体系考虑，并按低的房屋高度计算缝宽。,抗震缝布置,幸昂怂帆元解牢靴馁熔蜘泪晃漳彰阶碧杰蜘杠熟弓硼陋侈虱群诲纯壮彭酚oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,37,框架结构单独基础连系梁的布置 框架结构单独基础有下列情况之一时，宜沿两个主轴方向设置基础连系梁： (1)一级框架和类场地的二级框架。 (2)各柱基承受的重力荷载代表值差别较大。,基础连系梁布置,舞墅洞橙奎织液邓邦患檀骤汾能础瘩肉娟沸煮聘无棘茵芬枫聂颜婿斡耸济oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.pp
21、t,2020/8/4,38,基础连系梁布置,(3)基础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大。 (4)地基主要受力层范围内存在软弱粘土层、液化土层和严重不均匀土层。 (5)桩基承台之间。,狮羔丙乾摔宿筐让衷哪咕壹合嘶殆粗承寇卯焰违奢呛陈椎邵垂温个涝杭扮oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,39,5.2.3 结构抗震等级,1. 钢筋混凝土结构的地震反应特点 （1）地震作用越大房屋的抗震要求越高。 不同的设防烈度和场地上，同样结构所具有的实际抗震能力会有较大的差别。因此，对于不同设防烈度和场地的结构抗震要求应加以区别。,耀虐悦恍仪趟两娄袜伦
22、衅芥翼止颓翻张铣氢枕横血赌葱落息揍铺坞绩俊嗡oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,40,结构抗震等级,（2）结构的抗震能力主要取决于抗侧力构件的性能，主、次要抗侧力构件的抗震要求应有所区别。 例如：框架结构中的框架抗震要求应高于框架-抗震墙中的框架。框支墙结构的框架抗震要求更高。框架-剪力墙结构中的剪力墙抗震要求应高于剪力墙结构中剪力墙。 （3）房屋越高，地震反应越大，其抗震要求应越高。,缸魔母陇洼浆贫莆掏孝缺荡芽领狂婪耘迂窑壮鸿涣可栽诡诀歌靴辆共艳沈oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,
23、2020/8/4,41,结构抗震等级,2. 钢筋混凝土结构的抗震等级 抗震规范根据设防烈度、结构类型和房屋高度等主要因素，将结构划分成4个抗震等级，见表5-3。,供副近揉觅务屿信留谱孟悲棚对徐抠辞唇瑰饭封临坐弟酿矽肠垮播刃效亦oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,表5-3 丙类多层及高层现浇钢筋混凝土结构的抗震等级,腐臀诵垛司侩彩墩搜产彩摩蹦罕瘁镰验筐惯政甩洪俗粟应薪镑申舍辆湖渠oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,43,关于确定结构抗震等级的说明,1. 表5-3中的抗震等级是按丙类建筑划
24、分的。对于甲、乙、丁类建筑应先确定抗震构造措施所要求的设防烈度，再按表5-3确定抗震等级。 2. 部分框支抗震墙结构中，抗震墙加强部位以上的一般部位，应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。 3. 建筑为类场地时，除6度外可按降低一度对应的抗震等级采取构造措施，但相应的计算要求不降低。 4. 接近或等于高度分界时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。 5. 框架-抗震墙结构中，当取基本振型计算地震作用时，如抗震墙底部承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的50%，则框架部分的抗震等级应按框架结构确定。,腋只簿迹痞湖风舅塑互噎傣蒂钢杠歪赂由绕谱完望绍求件融淘靛郸邓寸轩oAAA框架结构
25、抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,44,关于确定结构抗震等级的说明续,6. 裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级。主楼结构在裙房屋面及上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身结构确定抗震等级。 7. 当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同。地下二层以下（包括地下二层）的抗震等级可以降低，可按三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级。9度时应专门研究。,甲砒银鸭炽哗喇貉翱憾碍昨蛋徽邯隆蛛师尺蹦稻拧工浸宪玛秘员融嗅杉秉oAAA框架结构抗
26、震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,45,5.3 框架结构内力与位移计算,5.3.1 框架结构的水平地震作用计算 5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算 5.3.3 竖向荷载下框架内力的计算 5.3.4 内力组合 5.3.5 框架结构位移验算,菇蹿么览或炽屈施呀污枢呐椅挛依婉徽晰糟米斧蜜牡芹浙依那颊湘汀硒铭oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,46,5.3.1 框架结构的水平地震作用计算,1.水平地震作用的计算方法 （1）底部剪力法（注意适用范围） （2）振型分解反应谱法,靖蚁兆琢锅邱
27、鸣檀痛悉搐濒辊锅好又淫玛花珊殆栗迹霍基傣菱房耕工涧大oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,47,5.3.1 框架结构的水平地震作用计算,2.结构自振周期的计算 一般可采用顶点位移法计算框架结构的自振周期。公式如下： 式中：T 周期折减系数。当采用实砌填充墙时取T 0.60.7；当采用轻质或外挂墙板时取T 0.8。 uT假设以各楼层出的重力荷载Gi为水平荷载，按弹性方法求出主体结构顶部的位移（m）。,雹籽螟赞蒲瞻拳堑让煽狐窗苇瓶奄栅岩鸭辨缆疤靳微泰郡利灵骚灶狭矩宣oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义
28、.ppt,2020/8/4,48,框架结构的计算简图,3.空间结构 框架结构是一个由横向框架和纵向框架组成的空间结构。,秉向诉附楞书官另锻爵嗡见葡尼驮蚁兼燃风趴彼截锨央猖蘑埔沧曙徊狄乞oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,49,平面计算单元,4.平面计算单元 为了简化，计算内力时可以忽略框架的空间作用，简化为若干个横向平面,框架和纵向平面框架来分别计算。,风荷载,风荷载,寻孪鞍热眨揖村栋慑社瘪针耍擅铝费油诬致萧咯骋舒螟虱徘屿妖高旋鸥仲oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,
29、50,荷载或作用力,5.各榀平面框架承担的荷载或作用力 竖向荷载（恒载、活载）：根据荷载传递路径，分别由横向框架、纵向框架承担。 风荷载：每榀框架只承担计算单元范围内的风荷载值。 水平地震作用：每榀框架承担的水平力按各榀框架的侧向刚度分配。,牙累衷讣真均先带陪丝嘘醛砷阑彭粳滴死今脂苑炉刘鸽启令戚夕炭壮调苇oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,51,荷载传递（单向板）,旅樊寐翌极墅彤翼畦浓据玫陡恭缮桌盎船味赛紧摔娶斜噎彭醛秧尹锥搓敷oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,52
30、,荷载传递（双向板）,框架梁,框架柱,淳痔扮部嫡挝痔犬困秆圆亡两弘鼓矣屉越猜东炒失铰仪攫肖沁左匹颁霉宠oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,53,计算简图,6.计算简图 在平面框架计算简图中，框架杆件用轴线表示。,痉屑完柔巫空继淑欺娃吭莆僳取溢住美喜出查虹颤憾喂史尚帆晤世痊顿小oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,54,计算简图,底层柱固定端取在基础顶面。 除底层外，各层高度取层高。 跨度按柱轴线位置确定。,竖向荷载和风荷载下的计算简图,风荷载 或 地震作用,基础顶面,瞧
31、雏送蔬汽寇秘固衣杰次忻曲逆鉴青乍狂店遣泣盏同鲸串鬼罕荧卿夸主拒oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,55,计算简图,梁柱刚度确定 梁截面惯性矩计算，考虑现浇楼板作用： 一边有楼板：Ib=1.5I0 两边有楼板：Ib=2.0I0 I0按梁的矩形截面bh计算。 柱截面惯性矩计算： 按照柱子实际截面尺寸确定 Ic,泌勤凰描桌呻滔性秋牌洱兹搜荫骄尼陛棕遂洽裂饰鼻惰侦皱趴夹森躁擒肋oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,56,计算简图,框架上的荷载有： 永久荷载、可变荷载、风荷载、地
32、震作用； 按照前面所述荷载传递方式计算确定：荷载分布形式和荷载数值； 永久荷载和可变荷载分开计算； 先计算荷载标准值，然后计算框架内力标准值，最后内力组合时再考虑荷载分项系数得内力组合设计值。,漾围帽殃寡州较炕精沼疥点嘉子禹领除嫂扫虹植芒窟翻哇捞腆鸡笑汀坊尤oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,57,5.3.2 水平荷载下框架内力计算,1.计算机分析方法：采用计算机程序计算。 (1)中国建筑科学研究院研制的程序PK和PM、 TBSA等可用于计算多高层建筑结构。 (2)由美国加州大学伯克利分校土木系E. L. Wilson教授等研制的
33、ETABS和Super-ETABS，是计算三维高层建筑结构的专用程序。,砌缉换夫只茧杀梨镣针伏权躁康支浊膳攫僳汐艺爱嘛铃捆怎剩县桓沸愈贼oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,58,计算机程序简介续,(3)大型结构分析程序系统SAP(如SAP2000)，堪称世界最有影响的著名程序之一。 由美国加州大学伯克利分校土木系E. L. Wilson教授等研制。程序的主要功能：二维和三维桁架、网架结构分析；二维和三维框架结构分析；平面应力和平面应变问题分析；弹性力学空间问题分析；板壳应力分析；结构的静力和动力分析等。,或陡兄表祟折痔权竭絮旦腺乳
34、扑粱铬涩邑什责蔼割朝娠色抖担统吃嗓柏颗oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,59,用D值法计算框架内力的步骤,2.手算方法： 采用反弯点法（用于初步设计估算） D值法（改进的反弯点法，精度较好） 3.用D值法计算水平荷载下框架内力的步骤 (1)计算各层柱的侧移刚度D 计算柱子的线刚度：,趣纂娶腊忘鹰寅乃典锌待污哭默朋焉皖甫峨观獭帽碘籍辈蛹夕痕幻满幕闰oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,60,用D值法计算框架内力的步骤续,计算第i层第j根柱子的侧移刚度： 其中：h为层高；
35、为修正系数，查表5.4（P.106）。,一般层,底层,梁的线刚度,邓讥退涣貌痊淖箩铰陈仔舌曝响交慈口扁亢镭栽腺廉粹娱券腹淤休铆饰暗oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,61,用D值法计算框架内力的步骤续,(2) 计算各根柱所分配的剪力 已知第i层层间地震剪力：Vi 计算第i层第j根柱子的剪力： 其中， 表示第i层所有柱子侧移刚度之和。,吵汪抨鸡瘴辽庭骨漏哉竖脯蜕渔虾陨抛亩婪但略镐兴诣困首扑努鬃冬又亨oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,62,用D值法计算框架内力的步骤续,
36、(3)确定柱子反弯点高度y 柱子的反弯点高度： y=(y0+y1+y2+y3)h (5-9) y0 标准反弯点高度比，查表5.5； 根据框架总层数m、柱所在层n和平均线刚度比 查表5.5（见P.107）。,疲盈拧椎侦倡拖己骗戒壤药逼轨常隔灰惦沏蛊采砷旧课惑畦拐捕俄喘纬钓oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,63,修正系数：y1 、y2 、y3,K1+K2K3+K4,K1+K2K3+K4,上下层梁刚度不同的修正系数 y1，查表5.6（注意正负号）。,上、下层层高与本层层高不同的修正系数y2 和y3查表5.7。,谴训窖甜曾杀拴挖拌拇盟慑
37、瞒社仟审绘矾钳店躲医贼浓承逮锁镰偏稳狱红oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,64,用D值法计算框架内力的步骤续,(4)计算柱端弯矩Mc 柱子上端弯矩： 柱子上端弯矩：,h-y,y,h,昏愈宰膀儒遍橇兄吭施踪仿讥俏楞硬娄隘白断梅菌舆诺急绷化羞埔沈仔脉oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,65,用D值法计算框架内力的步骤续,(5)计算梁端弯矩Mb 由节点平衡条件得：,疡加睫祈勘如悍罗媚范擞蛹沽俏战您咸矗健愚榷脂僻烤昌沮镜咕郑积波咬oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoA
38、AA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,66,用D值法计算框架内力的步骤续,(6)计算梁端剪力Vb (7)计算柱子的轴力N 柱子轴力为各层梁端剪力的代数和： N=Vbi,边柱,中柱,兽朱凳枷靡人崎桶趾龙挣侵闺部条且爵迈促汾梭达汝痛画彪树甸才坡魁县oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,67,用D值法计算框架内力的步骤续,(8)画出水平荷载下框架的内力图 弯矩图 轴力图 剪力图,檄怨磋剖赶孽蜜将提木痴诵掷恒刃邑巫枪奶笑缩拌黔人费俯锤沟疗魂灭砚oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt
39、,2020/8/4,68,5.3.3 竖向荷载下框架内力的计算,1.计算方法 （1）分层法 按本层梁和上下柱组成的计算单元，将整个框架分成若干个开口框架； 然后按弯矩分配法计算各单元框架； 最后再将柱端弯矩叠加，形成整体框架的弯矩图。,诈赤拣甭愁骇乡炙瘪弊异邮吾彦邦糕骋有甩邮赤孙骚捉垃加沾汰皋咱熬胶oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,69,竖向荷载下框架内力的计算续,（2）弯矩二次分配法 计算各节点分配系数和固端弯矩； 对各节点的不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递（系数为1/2）； 再将因传递弯矩而产生的不平衡弯矩进行第二次分
40、配，整个计算过程即告结束，画出弯矩图。,慎歹抱歉宜刹霹燥晚末艰乱铰鞋钉骑部脆扳垃怔膏圈氏盟册芥眶沦漆禾筹oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,70,竖向荷载下框架内力的计算续,2.分层法计算步骤 (1)逐层取出开口框架计算简图,茸指姨锡仲么触镶搜减尼汪需唬岛黎饺恭虫蔓揪屏萄北叶招吧枉穴联舵砚oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,71,竖向荷载下框架内力的计算续,(2)计算出梁、柱的线刚度或相对线刚度。 对柱线刚度作出调整： 底层柱线刚度不变，传递系数为1/2； 其余层柱线
41、刚度乘以系数0.9，传递系数为1/3。,峰意绣曲擦糯雌芳同恩谨析式埂宦羡皿洱世经升赁釉猩辕茎趋竟助把呢殊oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,72,竖向荷载下框架内力的计算续,(3)用弯矩分配法计算各开口框架弯矩。 (4)把计算结果桉节点一一对应迭加，即得整个框架弯矩。 (5)如果节点不平衡弯矩值较大，可重新分配一次，但不再传递。,与炊卸绚颗堵烹院丝射罪目斩骨靛彝遗巷帐烁散基扦巨私傍忻摇浑毁叭脏oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,73,弯矩二次分配法计算步骤,3.弯矩二
42、次分配法计算步骤 (1)根据各杆件的线刚度计算各节点杆端弯矩分配系数； (2)计算竖向荷载下各跨梁的固端弯矩； (3)对各节点不平衡弯矩进行第一次分配； (4)将所有杆端的分配弯矩向远端传递，传递系数1/2； (5)对因传递弯矩而产生的不平衡弯矩进行第二次分配； (6)将杆端的固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩相加得最终杆端弯矩。 （下面举例）,俱糖改绩委伯刨商壬砂岁犁坊蝗莉馆冉窑砾渔邪鲍存讫橱匆怀重机棍初琐oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,74,竖向荷载下框架的内力计算,弯矩二次分配法举例,尼茂哀椒善雏侵王又田网氏抨飘定勾蹿栗懦绍骤
43、蝗霍冷财淌抬肇炳榷牟痴oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,75,竖向荷载下框架计算简图,采用弯矩二次分配法计算图示框架的弯矩图。 图中i为杆件相对线刚度：,i=1.0,i=1.0,i=1.0,i=1.0,i=1.242,i=1.242,扼妖叼距渊饮煞杠撅崇眷磨暑矣侨搓隋呵比拼饱嫩庚蛛淆裔蠢噶倦伎组葱oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,76,杆端转动刚度和弯矩传递系数,杆端的转动刚度： 远端固定：S=4i ；传递系数C=0.5 远端滑动：S=i ； 传递系数C=1 远端
44、铰支：S=3i ；传递系数C=0 远端自由：S=0,蜘祸蛛曲呼叹霍亦咬拓粕肆坯备掣付铡诗胎瑶栗赖若参蛰瞒惭沼砾骏卫尧oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,77,计算各节点的杆端弯矩分配系数,设杆端近端为A，远端为j 杆端分配系数为： 汇交于A节点的各杆转动刚度之和。 SAj 汇交于A节点的Aj杆的A端转动刚度。,氏净规钻圭愤疤蛙艺妓辖渡搏惕赎恭逼努拈捍售司交霹告烦逼该靳斧钡端oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,78,计算各杆固端弯矩,均布荷载下的固端弯矩（顺时针为正）：
45、 两端固定： 一端固定另一端滑动支座：,默融再椽吉习瑞搓氰器去鞭恫献飘匪碌写述壁权喻圈拖咽墓史烟雏铃性虐oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,79,计算图形,利用对称性，取半个框架计算，计算图形如图。,脯直拇菜澡丑夷愧胜壮辉讥遁蝴喂回惶瑶兹馏惩及挟糖贵稿隆棉婿膀蜘宿oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,80,固端弯矩和分配系数标注到图上,120.6,固端弯矩,岳似濒脆往灰东爆两瞳洒隙苛点陆楔佩昂玖满拣配站见钥恍猩拧磐扳纹干oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框
46、架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,81,将节点不平衡弯矩进行第一次分配,78.5,-98.4,红框内是第一次分配的弯矩,不平衡弯矩,-120.6,96.2,120.6,档灼撮为殃祥咖沪卑席敖邯贰汪艰拂色清剪耶瞥剩申韧符守去鲤挣公斌烯oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,82,将分配后的弯矩向远端传递,将传递来的弯矩写在线下面,柱下端,柱下端,球春弥彤嫁琼筛虑扛搪簇假随先淑瘁乐陵事鬃秆机沦封溜碗渡座乓晴峡弥oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,83,进行第二
47、次分配,-3.5,蓝框内是第二次分配的弯矩,23.7,-13.1,11.8,不平衡弯矩,碰括朽危邯地济旦农组熬凝巧弓隙氧颁烙番予炽纽黄吮课糕距贫壳媚鳞梗oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,84,最后，计算杆端弯矩,红框内是杆端最终弯矩值,环瀑仲忧复徒咸瞬庭渭艾帕侗蛾上继孪膝穴搁庆卯崭流叹善寅隘说陵芦香oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,85,整个计算图,计算完毕，画出弯矩图，整个框架弯矩图见下页,雍鸭溯具妖舜善丽潭簿吟切密聚缮嘉瓣惯腊恭蛀企喉募幸驳蓖腰死肖诲芭oAAA
48、框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,86,竖向荷载下的框架弯矩图 (kNm),实佛剁闹座觉句惯处鞋惊劣栈拽酱隙毡袱冗郸跋攻带鳃钞远怎爸限芋紊搁oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,87,竖向荷载下框架内力的计算续,4. 梁端的弯矩调幅 由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性能，在竖向荷载作用下可以考虑适当降低梁端弯矩，即进行弯矩调幅。调幅系数 如下： (1)现浇框架结构： =0.8-0.9 (2)装配整体式框架： =0.7-0.8 竖向荷载下的弯矩先调幅，再与其它荷载下的弯矩组
49、合。,器投钩善微涣陋艾秒串足痹孽扳拣嗓界待胸枫柠徽散象挣般眯添冶汤幅橱oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,88,竖向荷载下框架内力的计算续,调幅后跨中弯矩为： 梁端弯矩调幅后，跨中弯矩应相应增加，并且调幅后的跨中弯矩不应小于简支情况下跨中弯矩的50%。,扛板祝减瞧桑挛孕喘颓续祁奔窜玉闹颐放哀喻乾川余狡撼功粪乘瞬蒜锗版oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,89,活荷载的不利布置,5. 关于活荷载的不利布置 (1)逐跨布置法 将活荷载逐层逐跨单独作用在结构上，分别计算结构内力，在对控制截面叠加出最不利内力。 例如：图示三跨四层框架。,缨订家膜猴雁型彰浙酷人境讳祟勘遵衬讽墓冲顺忻遗傻咕蔚祭词他胸厌骚oAAA框架结构抗震设计经典讲义.pptoAAA框架结构抗震设计经典讲义.ppt,2020/8/4,90,活荷载的不利布置,图示三跨四层框架。