第5章高层结构.ppt

高层建筑结构设计
5 框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
5-1 计算基本假定
任何结构都是空间结构,对框架及剪力墙而言,大多数情况下可以把空间结构简化为平面结构而使计算大大简化,为此,作如下两点假定:
(1)一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略。因而整个结构可以划分为若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载,垂直于该方向的结构不参加受力。
(2)楼板在自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略。因而在侧向力作用下,楼板可作刚体平移或转动。,各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。
在上述假定下,近似方法将结构分成独立的平面结构单元,内力分析解决两个问题:
(1)水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关,要计算抗侧力单元的刚度,然后按刚度分配水平力,刚度愈大,分配的荷载也愈多。
(2)计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。
如果结构有扭转,近似方法将结构在水平力作用下的计算分为两步,先计算结构平移时的侧移和内力,然后计算扭转位移下的内力,最后将两部分内力叠加。
框架结构的近似计算方法
框架是典型的杆件体系,近似计算的方法很多,工程中最实用的是力矩分配法及D值法,力矩分配法用在计算竖向荷载下求解,D值法用于计算水平荷载作用下求解。
,还有以下假定:
(1)忽略梁、柱轴向变形及剪切变形
(2)杆件为等截面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线;
(3)在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在作竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。
竖向荷载下的近似计算-分层力矩分配法
在多层框架中,各层荷载产生的轴力除了向下传以外,对其他层构件内力分配影响不大,因此可采用分层法计算。