框架-剪力墙结构

1、 1第第 7章章框架框架剪力墙结构设计剪力墙结构设计 2砼墙一、概一、概 述述横向：横向：4片墙、片墙、5榀框架、榀框架、2根连梁，根连梁，4个刚结端，个刚结端，或或2片双肢墙、片双肢墙、5榀框架、铰接连梁。榀框架、铰接连梁。纵向：纵向：4片墙、片墙、2榀框架、榀框架、6个柱、个柱、8根连梁，根连梁，8个个 刚结端。刚结端。 3 60 150m 4 6 最最大大高高度度：；高高宽宽比比：；框框架架、剪剪力力墙墙分分别别定定抗抗震震等等级级。 框架结构中设置了电梯井、楼梯井或其框架结构中设置了电梯井、楼梯井或其它剪力墙抗侧力结构后，应按框架它剪力墙抗侧力结构后，应按框架剪力墙剪力墙结构计算。结构

2、计算。 4 二、框剪结构在垂直荷载作用下的内力计二、框剪结构在垂直荷载作用下的内力计 算方法算方法 框剪结构在垂直荷载作用下，可假定各竖向承重结构框剪结构在垂直荷载作用下，可假定各竖向承重结构 之间为简支联系，之间为简支联系，将竖向荷载按简支梁板简单地分配给框将竖向荷载按简支梁板简单地分配给框 架和墙架和墙(竖向总荷载可按竖向总荷载可按12kN14kN/ 估算估算)，再将各框架，再将各框架 和各剪力墙按平面结构进行内力计算。如：和各剪力墙按平面结构进行内力计算。如： 框框 架架 分层法。分层法。 剪力墙剪力墙 剪力墙在垂直荷载下的内力可根据墙的剪力墙在垂直荷载下的内力可根据墙的 类型按上一章方

3、法计算。类型按上一章方法计算。 5（一）基本假定与方法（一）基本假定与方法 应应按协同工作条件进行内力、位移分析按协同工作条件进行内力、位移分析，不宜将楼层剪，不宜将楼层剪力简单地按某一比例在框架与剪力墙之间分配。力简单地按某一比例在框架与剪力墙之间分配。基本假定：基本假定： 1将结构单元内同方向所有框架合并为总框架，所有将结构单元内同方向所有框架合并为总框架，所有连梁合并为总连梁，所有剪力墙合并为总剪力墙。总框架、连梁合并为总连梁，所有剪力墙合并为总剪力墙。总框架、总连梁和总剪力墙的刚度分别为各单个结构刚度之和。总连梁和总剪力墙的刚度分别为各单个结构刚度之和。 2风荷载及水平地震作用由总框架

4、（包括连梁）和总风荷载及水平地震作用由总框架（包括连梁）和总剪力墙共同分担。由剪力墙共同分担。由空间协同工作分析空间协同工作分析，求出总剪力墙和，求出总剪力墙和总框架（包括连梁）分担的水平荷载及水平地震作用的大小，总框架（包括连梁）分担的水平荷载及水平地震作用的大小，并计算总剪力墙和总框架的内力和整个结构的侧移。计算时并计算总剪力墙和总框架的内力和整个结构的侧移。计算时假定楼盖在自身平面内刚度无限大。假定楼盖在自身平面内刚度无限大。三、框剪结构在风荷载及地震作用下的内三、框剪结构在风荷载及地震作用下的内 力计算方法力计算方法 6 3按刚度比将总剪力墙上的内力分配给每一按刚度比将总剪力墙上的内力

5、分配给每一片剪力墙，将总框架上的总剪力分配给每一榀框片剪力墙，将总框架上的总剪力分配给每一榀框架的柱。架的柱。 4将每片剪力墙和每榀框架在垂直荷载和风将每片剪力墙和每榀框架在垂直荷载和风荷载及地震作用的内力进行组合，并设计截面。荷载及地震作用的内力进行组合，并设计截面。 7（三）框剪结构铰接体系在水平荷载作用下的协同工作分析（三）框剪结构铰接体系在水平荷载作用下的协同工作分析 1框架抗震墙的刚度框架抗震墙的刚度（1）框架的剪切刚度）框架的剪切刚度 框架剪切刚度的定义是框架剪切刚度的定义是使框架产生单位剪切变形使框架产生单位剪切变形 （不是柱两端产生单位相对（不是柱两端产生单位相对位移）所需要的

6、剪力位移）所需要的剪力。Chf=1h 8 由由 D 值法可知：值法可知：式中式中 D 某一层柱的总抗侧刚度，某一层柱的总抗侧刚度， h 层高；层高； 与梁柱线刚度比有关的系数，按框架的与梁柱线刚度比有关的系数，按框架的 D 值方法计算。值方法计算。 第第 i 层总框架的剪切刚度为层总框架的剪切刚度为 ，当各层层，当各层层高及刚度相等时，高及刚度相等时， 。fCDh 312;ccIDEh ffiCC c fiiiCD h 9fCDh 当框架各层的层高以及各层柱抗侧刚度不等时，可取当框架各层的层高以及各层柱抗侧刚度不等时，可取其平均值计算，即其平均值计算，即1212n11221 nnnnffiiD

7、DDDnhhhHhnnD hD hD hCDhCnn 式中式中 10（2 2）剪力墙的抗弯刚度）剪力墙的抗弯刚度291wwweqwwE IE IIA H 20.891wwweqwiE IE IIHA 单肢墙、整截面墙：单肢墙、整截面墙：整体小开口墙：整体小开口墙： 11 总剪力墙的刚度为各片剪力墙刚度的总和，即总剪力墙的刚度为各片剪力墙刚度的总和，即12()()()jjjmEIEIEIEI ( (各剪力墙刚度沿高度相等时。各剪力墙刚度沿高度相等时。j 为第为第 j 层。层。) ) 当剪力墙的刚度沿房屋的高度不等时，可取加权平当剪力墙的刚度沿房屋的高度不等时，可取加权平均刚度计算，即均刚度计算，

8、即1122()()()nnEIhEIhEIhEIH 式中式中 剪力墙在第剪力墙在第i层的刚度值；层的刚度值； 第第i层的层高。层的层高。 因此，可将总剪力墙和总框架化算为沿高度方向刚度因此，可将总剪力墙和总框架化算为沿高度方向刚度均匀的框架。均匀的框架。()iEIih 12 墙弯曲变形墙弯曲变形 框架剪切变形框架剪切变形 墙框架框剪结构高水平位移2水平均布荷载下的协同工作分析水平均布荷载下的协同工作分析 13ffVdydxC 22wd yMEIdx 33wd yVEIdx 44wd ypEIdx 曲线朝曲线朝- -y方向凹。方向凹。 对剪力墙而言，当不考虑剪切变形影响时有：对剪力墙而言，当不考

9、虑剪切变形影响时有： wfppp fwyyy （1）基本方程及其解）基本方程及其解静力平衡条件：静力平衡条件：变形协调条件：变形协调条件：此外，对于框架而言有：此外，对于框架而言有：ffdyVCdx 22fffdVd ypCdxdx 故故或或 14式中式中 和和 为双曲线函数。为双曲线函数。 以以 和和 代入静力平衡条件中得：代入静力平衡条件中得：fpwp4242fd yd yEICpdxdxfEISC 4242221fd yd ypdxSdxS C2122fxxpyAshBchCC xxSSC xshSxchS则上述微分方程可写为：则上述微分方程可写为：这是一个非齐次四阶常微分方程，它的全解

10、为：这是一个非齐次四阶常微分方程，它的全解为：令令 15A，B，C1，C2，为积分常数，由边界条件确定：，为积分常数，由边界条件确定： a当当 x=0 时，时，y =0；b当当 x=0 时，时， c当当 x=H 时，时， d当当 x=H 时，时，2xxSSxeeshS 2xxSSxeechS 0dydx 220wd yMEIdx 330fwfd ydyVVEICdxdx 即即 16以以 代入，求得这四个积分常数为：代入，求得这四个积分常数为：2323 , , , dyd yd yydxdxdxfpHSAC 21 ( , )fpSshHBCchS 21fpSCBC 2fApHCSC 2222ff

11、fffSpHxS pxS ppHpyshchxxCSCSCCC 因此，微分方程式的全解可具体写为：因此，微分方程式的全解可具体写为： 17 总框架的抗侧刚度；总框架的抗侧刚度； 总剪力墙的抗弯刚度。总剪力墙的抗弯刚度。 称为房屋刚度特征值称为房屋刚度特征值，则对应于匀布荷载下的位移，则对应于匀布荷载下的位移方程可写为：方程可写为：设设 和和xH fCHHSEI fCEI 44221111 2xshUchshchpHEI ( (匀布荷载匀布荷载) ) 18222211wd ypHshMEIchshdxch 331wd ypHshVEIchshdxch (1)fwVpHV （2）总剪力墙和总框架内

12、力计算）总剪力墙和总框架内力计算 总剪力墙的弯矩与剪力总剪力墙的弯矩与剪力总框架的剪力总框架的剪力 （3）框架）框架剪力墙结构的受力与位移特征剪力墙结构的受力与位移特征侧向位移特征侧向位移特征 19 a. 很小（剪力墙强）时，剪力墙几乎承担了全部很小（剪力墙强）时，剪力墙几乎承担了全部力。力。 b 很大（剪力墙弱）时，框架几乎承担了全部剪力。很大（剪力墙弱）时，框架几乎承担了全部剪力。 c框架的剪力最大值在结构的中部（框架的剪力最大值在结构的中部（ 0.3处），处），且最大值位置随结构刚度特征值且最大值位置随结构刚度特征值 的增大而下移。的增大而下移。 d由于没有考虑剪力墙的剪切变形影响，因此

13、求得框由于没有考虑剪力墙的剪切变形影响，因此求得框架基底处全部剪力为零，即底部剪力全由剪力墙承受。这一架基底处全部剪力为零，即底部剪力全由剪力墙承受。这一结论与实际受力情况不相符合。为了弥补这一不足，同时由结论与实际受力情况不相符合。为了弥补这一不足，同时由为了简化计算，要求各层总框架的总剪力为了简化计算，要求各层总框架的总剪力 不小于不小于20%的基的基底总剪力。底总剪力。 e上部剪力墙出现负剪力，而框架却担负了较大的正剪上部剪力墙出现负剪力，而框架却担负了较大的正剪力。在顶部，框架和剪力墙的剪力都不为零。力。在顶部，框架和剪力墙的剪力都不为零。 0.6 fV 202322202211112

14、26112211122uHfwMwVqHshshchshyfCchqHshshchMshMchqHshshshVchch 021( )(1)2fWVVqHV 三种典型水平荷载位移和内力的计算公式可归纳如下：三种典型水平荷载位移和内力的计算公式可归纳如下：（1）倒三角形分布荷载下）倒三角形分布荷载下 21 22220201(1)12111( )(1)uHfwMwVfWqHshychshfCchqHshMchshMchqHshVchshVchVqHV （2）均布荷载作用下）均布荷载作用下 223uH332wwM0wV0fW11(1)1( )PHshychshfEIchshMPHchshMchshV

15、P chshVchVFV 式中，式中， 和和 都是都是 和和 的函数。为使用方便，的函数。为使用方便，教材教材P.215-P.217已分别将三种水平荷载下的位移、弯矩已分别将三种水平荷载下的位移、弯矩及剪力画成曲线。及剪力画成曲线。（见下图示例）（见下图示例） , wyMwV （3）顶点集中荷载作用下）顶点集中荷载作用下 23图表图表5-1 均布荷载位移系数均布荷载位移系数 24 抗震设计时，框架抗震设计时，框架剪力墙结构对应于地震作用标剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层总剪力应符合下列规定：准值的各层总剪力应符合下列规定： （1）满足下式要求的楼层，其框架总剪力不必调整；）满足下式要求的楼

16、层，其框架总剪力不必调整； 不满足下不满足下式要求的式要求的 楼层，其框架总剪力应按楼层，其框架总剪力应按 和和 二者的较小二者的较小值采用：值采用：其中其中 对框架柱数量从下至上基本不变的规则建筑，应取对框架柱数量从下至上基本不变的规则建筑，应取 对应于地震作用标准值的结构底部总剪力；对于框对应于地震作用标准值的结构底部总剪力；对于框 架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，应取每架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，应取每 段最下一层结构对应于地震作用标准值的总剪力；段最下一层结构对应于地震作用标准值的总剪力； 对应于地震作用标准值且未经调整的各层（或某一对应于地震作用标准值且未经调整的各层

17、（或某一 段内各层）框架承担的地震总剪力；段内各层）框架承担的地震总剪力；00.2fVV ,max1.5fV0VfV00.2V 25 对框架柱数量从上至下基本不变的规则建对框架柱数量从上至下基本不变的规则建 筑，筑， 应取对应与地震作用标准值且未经调应取对应与地震作用标准值且未经调 整的各层框架承担的地震总剪力中的最大整的各层框架承担的地震总剪力中的最大 值；对框架柱数量从上至下分段有规律变值；对框架柱数量从上至下分段有规律变 化的结构，应取每段中对应于地震作用标化的结构，应取每段中对应于地震作用标 准值且未经调整的各层框架承担地震总剪准值且未经调整的各层框架承担地震总剪 力中的最大值。力中的

18、最大值。 （2） 各层框架所承担的地震总剪力按本条第各层框架所承担的地震总剪力按本条第1 款调整款调整后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值，框架柱的轴力标准值可连框架梁的剪力及端部弯矩标准值，框架柱的轴力标准值可不予调整；不予调整； （3） 按振型分解反应谱法计算地震作用时，本条例第按振型分解反应谱法计算地震作用时，本条例第1款所规定的调整可在振型组合之后进行。款所规定的调整可在振型组合之后进行。.maxfV 261120.5in iiyC rC r 2(13 )(13 )1rkk1116Ckr

19、20.5Cr bckkk 3. 总框架与总剪力墙上地震作用及风荷载的再分配方法总框架与总剪力墙上地震作用及风荷载的再分配方法 （1）总框架上的地震作用及风荷载再分配）总框架上的地震作用及风荷载再分配 按柱的抗侧刚度分配。按柱的抗侧刚度分配。 当框架仅在顶点一集中荷载时，对于框架梁、柱各层刚度均当框架仅在顶点一集中荷载时，对于框架梁、柱各层刚度均相等的情况，柱的反弯点高度比可按下式计算：相等的情况，柱的反弯点高度比可按下式计算：n 建筑物的总层数；建筑物的总层数； i 所计算的楼层层次；所计算的楼层层次；式中：式中： 平均相对刚度。平均相对刚度。 27 （2）总剪力墙上地震作用的再分配）总剪力墙

20、上地震作用的再分配 当剪力墙均无洞口时，可按墙的抗弯刚度分配。当剪力墙均无洞口时，可按墙的抗弯刚度分配。 当剪力墙有洞口时，可按折算抗弯刚度分配。考虑剪当剪力墙有洞口时，可按折算抗弯刚度分配。考虑剪切变形的影响时，可将墙体各层的抗弯刚度乘以刚度降低切变形的影响时，可将墙体各层的抗弯刚度乘以刚度降低系数系数 按下式计算：按下式计算：-+-+-VwV底V底底VV顶ViV顶=+=+Hi 21212.3()1()ihca NH rmm a 28 i 层墙的砼弹性模量（层墙的砼弹性模量（t/m2）；）；N 总层数；总层数；H 总高度（总高度（m）；）； r 洞口折减系数，洞口折减系数， 底层至计算层（底

21、层至计算层（i层）的平均刚度，当墙上层）的平均刚度，当墙上 有小洞时，应按扣除洞口的惯性矩计算。有小洞时，应按扣除洞口的惯性矩计算。 当洞口开口系数：当洞口开口系数： 时，应按洞口两侧墙的惯性矩的和取值；时，应按洞口两侧墙的惯性矩的和取值； i 层剪力墙的全截面面积（层剪力墙的全截面面积（m2）；）；VV 顶顶底底iVaV 底底iwiEIcE A EI 0.4p 开开口口面面积积墙墙面面积积wiAiE11.25rp ；式中式中 29k 截面形状影响系数，对于矩形截面，截面形状影响系数，对于矩形截面，k=1.2； 对于对于 I 形截面，形截面， ； 剪力墙受地震作用时由于塑性变形引起的刚度折减系

22、剪力墙受地震作用时由于塑性变形引起的刚度折减系 数。数。 对整浇墙，对整浇墙， ； 对装配整体式墙，对装配整体式墙， 。 有表可查。有表可查。 因此，因此，i 层墙的折算刚度为：层墙的折算刚度为： i 层分配系数：层分配系数： 一般剪切变形只须考虑建筑物的下部三分之一的高一般剪切变形只须考虑建筑物的下部三分之一的高 度。度。因此，求因此，求 值时由下往上，当值时由下往上，当 值接近值接近1时就无需再折减。时就无需再折减。 k 全全面面积积腹腹板板面面积积0.8 0.50.7 12mm 、iiiEIEI iiEIDEI i i 连梁与墙刚接时连梁与墙刚接时,计算公式参见教材。计算公式参见教材。

23、30 四、框剪结构中剪力墙的合理数量四、框剪结构中剪力墙的合理数量 （一）概述（一）概述 框剪结构中剪力墙配得太少，对抵抗风荷载及地震框剪结构中剪力墙配得太少，对抵抗风荷载及地震作用的帮助很小，但是配得太多，增加了材料用量，增作用的帮助很小，但是配得太多，增加了材料用量，增加了结构自重，增大了地震作用效应，也是没有必要加了结构自重，增大了地震作用效应，也是没有必要的。的。maxWminWOW(少墙结构)(适墙结构)(超墙结构)(含墙量) 31WminmaxWmm( (墙长墙长)/)/m ( (楼面面积楼面面积) )2050150100W壁率壁率（二）日本经验（二）日本经验1壁率长度表示法壁率长

24、度表示法 2平均压应力平均压应力墙面积表示法墙面积表示法 墙长度表示法不能反映墙厚、层数、重量等因素的影墙长度表示法不能反映墙厚、层数、重量等因素的影响，因此，日本人后来改用平均压应力响，因此，日本人后来改用平均压应力墙面积再分析，墙面积再分析，平均压应力平均压应力 ，G为楼层以上重量。为楼层以上重量。cwGAA 32O壁率mm /m (MPa)22000 4000 6000 80000.51.01.52.02严重震害轻微震害轻微震害无震害2.01.51.0O0.540002000轻微震害6000 8000无震害壁率mm /m22严重震害 (MPa)轻微震害十胜冲地震十胜冲地震宫城冲地震宫城冲

25、地震wcAA （三）我国经验（三）我国经验根据国内已建大量框剪结构建筑，它们的底层结根据国内已建大量框剪结构建筑，它们的底层结构截面面积构截面面积 与楼面面积与楼面面积 之比，以及之比，以及 之比之比值大约在下表的范围内可供设计参考。值大约在下表的范围内可供设计参考。fAwfAA 33设计条件设计条件7、类土类土3%5%1.5%2.5%8、类土类土4%6%2.5%3%wfAAwcfAAA 34 结构刚度特征值结构刚度特征值 的选取：的选取： （1）抗震规范要求，剪力墙承受的底部地震弯矩不应）抗震规范要求，剪力墙承受的底部地震弯矩不应小于底部地震总弯矩的小于底部地震总弯矩的50%，小于，小于50

26、%时框架抗震等级应时框架抗震等级应按纯框架结构划分。因此，按纯框架结构划分。因此， 。 （2）为使框架最大楼层剪力）为使框架最大楼层剪力 ，剪力墙数量，剪力墙数量不宜过多，因此，不宜过多，因此， 。希望框架最大楼层剪力为：。希望框架最大楼层剪力为： （3） ，一般情况下，宜取，一般情况下，宜取 。 应注意，满足位移限值是一个必要条件，但不是一个应注意，满足位移限值是一个必要条件，但不是一个 充分条件。综合反映结构刚度特征的参数是结构自振周期充分条件。综合反映结构刚度特征的参数是结构自振周期 ，宜使框剪结构的自振周期。宜使框剪结构的自振周期。 2.4 max0.2EKVF 1.15 ,max00

27、.20.4fVV 1.152.4 1.52.0 35场地场地烈度烈度7度度8度度9度度1.533579234691235581116479121622式中式中 n 为层数。为层数。并且宜使底部总剪力并且宜使底部总剪力 保持在下表的范围内。保持在下表的范围内。1(0.06 0.08) (s)Tn 1EKeqFG 框剪结构比较适宜的框剪结构比较适宜的 值（值（%）1 36 五、框剪结构的布置与构造要求五、框剪结构的布置与构造要求 （一）结构布置的一般要求（一）结构布置的一般要求 1. 框剪结构应设计为双向抗侧力体系，主体结构不应采框剪结构应设计为双向抗侧力体系，主体结构不应采用铰接。需要抗震设防的

28、框剪结构，剪力墙宜双向布置。用铰接。需要抗震设防的框剪结构，剪力墙宜双向布置。 2. 框架梁、柱与剪力墙的轴线宜重合在同一平面内，梁框架梁、柱与剪力墙的轴线宜重合在同一平面内，梁柱轴线间偏心矩不宜大于柱截面在该边长的柱轴线间偏心矩不宜大于柱截面在该边长的1/4。 3. 框剪结构中剪力墙的布置应符合以下要求：框剪结构中剪力墙的布置应符合以下要求： （1）横向剪力墙宜均匀对称地布置在建筑的端部附近、楼）横向剪力墙宜均匀对称地布置在建筑的端部附近、楼电梯间、平面形状变化处及恒载较大的地方。电梯间、平面形状变化处及恒载较大的地方。 37（2）横向剪力墙的间距宜满足下表要求：）横向剪力墙的间距宜满足下表

29、要求：剪力墙的间距剪力墙的间距楼面形式楼面形式非抗震非抗震设计设计抗震设防烈度抗震设防烈度6度、度、7度度8度度9度度现浇现浇5B且且 60m4B且且 50m3B且且 40m2B且且 30m装配整体装配整体3.5B且且 50m3B且且 40m2.5B且且 30m注：注：B表中为楼面宽度。表中为楼面宽度。 现浇部分厚度大于现浇部分厚度大于60mm的预应力或非预应力叠合的预应力或非预应力叠合 板可作为现浇考虑。板可作为现浇考虑。 剪力墙之间楼面有较大的开洞时，剪力墙的间距应剪力墙之间楼面有较大的开洞时，剪力墙的间距应减少。减少。 38 （3）纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段）纵向剪力墙宜布置在

30、结构单元的中间区段内。房屋较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，内。房屋较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否则宜留施工后浇带以减少温度、收缩应力的影响。否则宜留施工后浇带以减少温度、收缩应力的影响。 （4）纵横向剪力墙宜组成）纵横向剪力墙宜组成L形、形、T形和口字形形和口字形等。等。 （5）当剪力墙墙肢截面高度大于）当剪力墙墙肢截面高度大于8m时，可用门时，可用门窗口或施工洞形式联肢墙。窗口或施工洞形式联肢墙。 （6）剪力墙布置不宜过分集中，每道剪力墙承受）剪力墙布置不宜过分集中，每道剪力墙承受的水平力不宜超过总水平力的的水平力不宜超过总水平力的40%。 （7）剪力墙宜贯通建筑物全高，厚度

31、逐渐减薄，）剪力墙宜贯通建筑物全高，厚度逐渐减薄，避免刚度突然变化。避免刚度突然变化。 39（二）剪力墙构造（二）剪力墙构造 1周边有梁、柱的剪力墙，厚度不应小于周边有梁、柱的剪力墙，厚度不应小于160mm，且，且不小于墙净高的不小于墙净高的1/20。剪力墙中线与墙端边柱中线宜重合，。剪力墙中线与墙端边柱中线宜重合，防止偏心。剪力墙的端部框架柱除楼电梯井外，应保留，框防止偏心。剪力墙的端部框架柱除楼电梯井外，应保留，框架梁宜保留，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则应设置暗架梁宜保留，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则应设置暗梁。梁。 2框架框架剪力墙结构中，当剪力墙部分承受的地震倾剪力墙结构中，当剪力

32、墙部分承受的地震倾覆力矩等于或小于结构总地震倾覆力矩的覆力矩等于或小于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架部时，其框架部分应按框架结构的抗震等级采用；当剪力墙承受的地震倾覆分应按框架结构的抗震等级采用；当剪力墙承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%较多时，可适当降低框较多时，可适当降低框架柱轴压比限值的要求。架柱轴压比限值的要求。 3剪力墙不宜开边长超过剪力墙不宜开边长超过800mm的洞，且洞口四周要的洞，且洞口四周要求配置构造钢筋。求配置构造钢筋。 40 4非抗震设计时，剪力墙水平和竖向分布钢筋配筋非抗震设计时，剪力墙水平和竖向分布钢筋配筋率均不应小于率

33、均不应小于0.2%，直径不应小于，直径不应小于8，且应双排配置。，且应双排配置。 5抗震设计时，剪力墙水平和竖向分布钢筋配筋率抗震设计时，剪力墙水平和竖向分布钢筋配筋率均不小于均不小于0.25%，直径不应小于，直径不应小于8，间距不应大于，间距不应大于300mm，且应双排配置。，且应双排配置。 （三）板柱（三）板柱剪力墙结构剪力墙结构 1. 板柱板柱剪力墙结构的布置应符合下列要求剪力墙结构的布置应符合下列要求: (1)应布置成双向抗侧体系应布置成双向抗侧体系,两主轴方向均应设置剪力两主轴方向均应设置剪力墙墙; (2)抗震设计是抗震设计是,房屋的周边应设置框架梁房屋的周边应设置框架梁,房屋的屋顶

34、房屋的屋顶及地下一层顶板宜采用梁板结构及地下一层顶板宜采用梁板结构; (3)有楼、电梯间等大开洞时有楼、电梯间等大开洞时,洞口周围宜设置框架梁洞口周围宜设置框架梁或边梁或边梁; 41 (4) (4) 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽板或无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽板或有柱帽板。当采用托板式柱帽时，托板的长度和厚度应按有柱帽板。当采用托板式柱帽时，托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不，其厚度不宜小于宜小于1/4无梁板的厚度；抗震设计时，托板处总厚度尚不无梁板的厚度；抗震设计时，托板处总厚度尚不宜小于同方向

35、柱截面宽度与宜小于同方向柱截面宽度与4倍板厚度之和，托板处总厚度倍板厚度之和，托板处总厚度尚不宜小于尚不宜小于16倍柱纵筋直径。当不满足承载力要求且不允倍柱纵筋直径。当不满足承载力要求且不允许设置柱帽时可采用剪力架，此时板的厚度，非抗震设计许设置柱帽时可采用剪力架，此时板的厚度，非抗震设计时不应小于时不应小于150mm，抗震设计时候不应小于，抗震设计时候不应小于200mm； (5) (5) 双向无梁板厚度与长跨之比，不宜小于下表的规双向无梁板厚度与长跨之比，不宜小于下表的规定：定：非预应力楼盖非预应力楼盖预应力楼盖预应力楼盖无柱帽无柱帽有柱帽有柱帽无柱帽无柱帽有柱帽有柱帽1/301/351/4

36、01/45双向无梁板厚度与长跨的最小比值双向无梁板厚度与长跨的最小比值 42 2. 抗震设计时，板柱抗震设计时，板柱剪力墙结构中各层横向及纵向剪力墙结构中各层横向及纵向剪力墙能承担相应方向该层的全部剪力；各层板柱部分除应剪力墙能承担相应方向该层的全部剪力；各层板柱部分除应符合计算要求外，尚应能承担不少于该层相应方向地震剪力符合计算要求外，尚应能承担不少于该层相应方向地震剪力的的20%。 3. 板柱板柱剪力墙结构中，沿两个主轴方向均应布置通剪力墙结构中，沿两个主轴方向均应布置通过柱截面的楼板连续钢筋，且钢筋的总截面面积应符合下过柱截面的楼板连续钢筋，且钢筋的总截面面积应符合下式要求：式要求：/s

37、GyANf 式中式中 通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积；通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积； 在该层楼面重力荷载代表值作用下的柱轴向在该层楼面重力荷载代表值作用下的柱轴向 压力设计力；压力设计力； 通过柱截面的板底连续钢筋的抗拉强度设计通过柱截面的板底连续钢筋的抗拉强度设计 值。值。sAGNyf 43 4. 板柱板柱剪力墙结构中，板的构造应符合下列规定：剪力墙结构中，板的构造应符合下列规定： （1）抗震设计时，无柱帽的板柱）抗震设计时，无柱帽的板柱剪力墙结构应沿纵剪力墙结构应沿纵横柱轴线在板内设置暗梁，暗梁宽度取与柱宽加上柱宽度横柱轴线在板内设置暗梁，暗梁宽度取与柱宽加上柱宽度以外各以外

38、各1.5倍板厚，暗梁配筋应符合下列规定：倍板厚，暗梁配筋应符合下列规定： a. 暗梁上、下纵向钢筋应分别取柱上板带上、下钢筋暗梁上、下纵向钢筋应分别取柱上板带上、下钢筋总截面面积的总截面面积的50%，且下部钢筋不宜小于上部钢筋的，且下部钢筋不宜小于上部钢筋的1/2。纵向钢筋应全跨拉通，其直径宜大于暗梁以外板钢筋的直纵向钢筋应全跨拉通，其直径宜大于暗梁以外板钢筋的直径，但不宜大于柱截面相应边长的径，但不宜大于柱截面相应边长的1/20； b. 暗梁的箍筋，在构造上应至少配置四肢箍，直径不暗梁的箍筋，在构造上应至少配置四肢箍，直径不应小于应小于8mm，间距不应大于，间距不应大于300mm。 44 （

39、2）设置托板式柱帽时，非抗震设计时托板底部宜布）设置托板式柱帽时，非抗震设计时托板底部宜布置构造钢筋；抗震设计时托板底部钢筋应按计算确定，并应置构造钢筋；抗震设计时托板底部钢筋应按计算确定，并应满足抗震锚固。计算柱上板带的支座钢筋时，可考虑托板的满足抗震锚固。计算柱上板带的支座钢筋时，可考虑托板的有利影响；有利影响； （3）无梁楼板允许开局部洞口，但应验算满足承载力及）无梁楼板允许开局部洞口，但应验算满足承载力及刚度要求。当未作专门分析时，在板的不同部位开单个洞的刚度要求。当未作专门分析时，在板的不同部位开单个洞的大小应符合下图的要求。若在同一部位开多个洞时，则在同大小应符合下图的要求。若在同

40、一部位开多个洞时，则在同一截面上各个洞宽之和不应大于该部分单个洞的允许宽度。一截面上各个洞宽之和不应大于该部分单个洞的允许宽度。所有洞边均应设置补强钢筋。所有洞边均应设置补强钢筋。 45A1A2A1B1B2B1带板上柱带板中跨带板上柱带板上柱带板中跨带板上柱L2/2L2/4L2L2/4L1/2L1/4L1/4L1aaa123无梁楼板开洞要求21221/4/22/4/43/4/4ccbbbtbbtaAbBaAbB 洞洞 ：且且；其其中中， 为为洞洞口口长长边边尺尺寸寸， 为为对对应应于于洞洞口口长长边边方方向向的的柱柱宽宽， 为为板板厚厚； 洞洞 ：且且； 洞洞 ：且且。 46 47 六、扭转的

41、近似计算六、扭转的近似计算 （一）水平力作用线位置与刚度中心位置的确定（一）水平力作用线位置与刚度中心位置的确定 1水平力作用线位置水平力作用线位置 风荷载作用时：指风荷载沿某方向的合力作用风荷载作用时：指风荷载沿某方向的合力作用线。线。 48eyODVyiikxkxixy( a )xODxiiiyyM = V eyx( c )xODVyxiiiy( b ) 49miiiiiimiiiiiixX mmX wwyY mmY ww 00yiiyixkkxkXD XDYD YD 地震作用时：指通过惯性力合力作用点的线。它与地震作用时：指通过惯性力合力作用点的线。它与质量分布情况有关，又称质心线。可用

42、重量代替质量进质量分布情况有关，又称质心线。可用重量代替质量进行计算。行计算。2刚度中心刚度中心 指各抗侧力结构抗侧移刚度的中心。可把抗侧移刚指各抗侧力结构抗侧移刚度的中心。可把抗侧移刚度作为假想面积，求得假想面积的形心就是刚度中心。度作为假想面积，求得假想面积的形心就是刚度中心。 质心与刚心重合时，无扭转；质心与刚心不重合质心与刚心重合时，无扭转；质心与刚心不重合时，产生扭转。时，产生扭转。 50 3偏心距计算偏心距计算 无抗震设防要求或设防烈度为无抗震设防要求或设防烈度为7、8度时度时： 设防烈度为设防烈度为9度时：度时：式中：式中： 和和 分别为建筑物沿分别为建筑物沿 X 和和 Y 方向

43、的长度。方向的长度。 （二）抗扭计算（二）抗扭计算 1. 位移计算位移计算 当沿当沿y 方向有水平力作用时，与方向有水平力作用时，与y轴平行的第轴平行的第i片结片结构沿构沿y轴方向层间位移轴方向层间位移xoxomyoyomeeXXeeYY0.050.05xoxxyoyyeeLeeLyiiX ( (a a) )xLyL 51与与X轴平行的第轴平行的第 k 片结构沿片结构沿 X 方向层间位移方向层间位移（ 角以逆时针旋转为正，角以逆时针旋转为正， 为为X 方向，故为负号。）方向，故为负号。） 和和 可用下面方法求得：可用下面方法求得：由抗侧移刚度的定义可知下列关系成立：由抗侧移刚度的定义可知下列关

44、系成立：式中式中 i 片及片及 k 片结构在层剪力片结构在层剪力 及扭矩及扭矩 作用下的剪力。作用下的剪力。由力平衡条件由力平衡条件 及及 ，可得，可得yiyiyiyiyiixkxkxkxkkVDDDxVDDy yixkVV，0Y 0M yVyMxkky xk xk xk 22yyiyiyiiyxyiixkkyiiyiixkkVVDD xV eV xVyD xD xDy （b)b)（c)c)（d)d)（e)e)（f)f) 52 式式(f)(f)中第二项取负号的原因是：按图所设的坐标系中第二项取负号的原因是：按图所设的坐标系统，统， 与与 符号相反，但又假定逆时针旋转的力矩为正符号相反，但又假定逆时针旋转的力矩为正号，因此第二项必须冠以负号才