1、第二章 結構體系2.1框架結構變形位移類型，剪切線。層間位移，下大上小。體系：橫向體系（樓板）豎向體系（梁柱）4-6m 小柱距，7-10m 大柱距（高層建筑盡量采用大柱距）確定柱距的因素：適用性，經濟性，強度和剛度，梁柱截面尺寸抗震設防要求： 必須設計成雙向框架 框架梁柱必須剛性連接 不允許采用單跨框架框架結構布置的原則抗震設計 布置原則：簡單、規則、均勻、對稱 梁柱應采用剛接，不宜采用鉸接。 不宜采用單跨框架 雙向布置-雙向框架 可采用縱、橫或混合承重方式抗震結構中梁柱不允許鉸接，必須采用梁柱能傳遞彎矩的剛接，使結構具有良好的整體性和比較大的剛度。甲乙類建筑以及高度大于24m的丙類建筑，不應

2、采用單跨框架。高度不大于24m的丙類建筑，不易采用單跨框架結構。框架采用橫向沉重或者縱向承重或者縱橫雙向承重，主要取決于樓板布置。樓梯是危險區域：樓梯在建筑平面內的布置應盡可能的減少對結構造成的偏心。鋼筋混凝土框架結構也可以采用預制樓梯，樓梯構件的一端為固定，一端為可滑動支座，避免或減少樓梯構件對主體框架的影響。延性結構要通過提高構件的延性和保持結構的整體性來實現；1.節點破壞會導致結構整體破壞，要避免2.柱本身重要、柱的延性小，避免柱破壞3.梁、柱的剪切破壞為脆性破壞，必須避免。原則：(1) 強柱弱梁；(2) 強剪弱彎；(3)強結點、強錨固、弱構件。強柱弱梁：保證塑性鉸大部分出現在梁端，梁先

3、于柱破壞；柱是主要承重構件，出現破壞以后比較難以修復。 強剪弱彎；避免梁、柱構件過早剪切破壞，在可能出現塑性鉸區段內，梁的剪切破壞是脆性的(剪拉破壞)或延性很小的(剪壓破壞)。抗震的延性框架不僅要求在塑性鉸出現之前不被剪壞，塑性鉸出現以后也不要過早地被剪壞，后者就是提高延性的措施。強節點、強錨固，弱構件。避免出現節點破壞及鋼筋的錨固破壞，要保證節點不先于梁和柱破壞；同時在梁中出現塑性鉸以后梁柱仍然構成一個整體。 框架的計算簡圖：框架只能在自身平面內抵抗側力；水平荷載假設為作用在結構的主軸方向；x,y 兩個方向分別計算框架梁中塑性鉸的位置：允許出現在梁端，不允許在跨中2.2 剪力墻結構剪力墻體系

4、為剛性結構剪力墻的水平位移曲線呈彎曲型，即層間位移由下至上逐漸增大隨著開口的增加，變形逐漸由彎曲型過渡到剪切型剪力墻抗震設計原則：強墻弱梁，強剪弱彎剪力墻結構體系的工作狀態平面內承載力和剛度很大，平面外承載力和剛度很小。承受平面外變形時處理方法有：增加垂直方向剪力墻、扶壁柱、暗柱、插入型鋼扭轉形成的原因：三心不重合（重心、形心、剛心）扭轉是不可避免的，減少的措施是限制周期比，位移比。框支剪力墻：在結構上下剛度形成突變，對抗震極為不利。由于剪力墻轉換為框架，結構的抗側力剛度變小，樓層受剪承載力變小，形成薄弱層和軟弱層。地震區不允許采用底層或者底部若干層全部為框支剪力墻結構。地震區可以采用部分剪力

5、墻落地、部分剪力墻由轉換層及以下框架支撐的部分框支剪力墻結構。短肢剪力墻和異形柱：異形柱(矩形截面)：長度(24)倍厚度短肢剪力墻：長度(58)倍厚度剪力墻：長度>8倍厚度短肢剪力墻的短不是長度小，而是長度和厚度的比值小。短肢剪力墻的最大特點時可以利用隔墻的位置來布置豎向結構構件，基本上不與建筑使用功能矛盾。抗震設計時不宜全部采用短肢剪力墻2.3框架剪力墻結構框架剪力墻：框架和剪力墻共同承受豎向荷載和水平力框架剪力墻結構協同工作原理：上部框架幫剪力墻、下部剪力墻幫框架、結構沿著高度受力和變形都趨于均勻雙重抗側力體系兩道防線：框剪結構中：多肢剪力墻為第一道防線，框架為第二道防線。·

6、; 小震時：結構彈性，剪力墻主要受力。· 中、大震時：剪力墻間的連梁先屈服，剪力墻整體剛度降低。框架開始承受更大的地震作用發揮第二道防線的作用。· 連梁形成塑性鉸后，起到耗能的作用。工作原理（剛度大的第一道防線，剛度小的第二道防線）剪力墻的布置：1） 抗震設計時，剪力墻的布置宜使結構各主軸方向的側向剛度接近2） 對稱布置，或使結構平面上的剛度均勻，減少在水平力作用下結構的扭轉效應3） 在建筑的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及豎向荷載較大的部位均勻布置剪力墻。4） 沿建筑物的全高布置，側向剛度沿高度連續均勻，避免突變，剪力墻開洞時，洞口上下對稱。5） 平面形狀凹凸變化

7、較大時，宜在突出部分的端部附近布置剪力墻6） 用T/I/L型：增加整體剛度(帶邊框)7） 限制間距：限制平行墻的間距，減少因樓板水平變形不均勻導致對框架柱的不利影響（目的：保證樓蓋的剛度，使框架和剪力墻兩者協同工作8） 房屋較長時，剛度較大的縱向剪力墻不宜布置在房屋的端開間，以避免由于端部剪力墻的約束作用造成樓蓋梁板開裂。2.5鋼框架支撐結構框架支撐結構：框架支撐框架(桁架)剛度：支撐框架剛度>>框架支撐框架的變形：彎曲型兩道抗震防線：耗能梁端為第一道防線。支撐框架是第二道防線抗震結構不采用K形支撐，因為K形支撐斜桿的尖點與柱相交2.6筒體結構框筒、筒中筒、桁架筒、束筒空間抗側力體

8、系剪力墻首尾相連2.6.1框筒結構特點：密柱深梁-比較壁式框架；空間結構各構件都參與抗側力框筒的剪力滯后效應-軸力不均勻分布：· 現象：翼緣和腹板框架的角部柱軸力大、中部柱軸力小。翼緣框架更加嚴重。· 原因：裙梁傳遞剪力的能力弱· 后果：降低了筒體的空間效能、降低了結構抵抗水平荷載的能力、角柱中可能會出現拉力。剪力滯后的原因：· 1、腹板框架主要抵抗水平力，導致一端柱伸長，另一端柱縮短。· 2、翼緣框架中柱的力通過裙梁從角柱傳來。· 3、梁并非剛性。裙梁的變形使中間柱的軸向變形越來越小。· 4、同樣的原因使得腹板框架的兩端柱

9、受力大，中間柱子受力小。避免剪力滯后的措施n 設置加勁密柱框架-提高裙梁的高度、減少裙梁跨度n 設計成束筒結構向成束筒靠近n 設置加強層框架-核心筒結構：核心筒是第一道抗震防線2.9轉換層和加強層轉換層：由于建筑使用功能的改變導致結構布置的改變，此時需要設置轉換層銜接上、下梁部分不同的結構。加強層：因結構本身剛度和整體性的需要而設置。加強構件伸臂。轉換層構件的類型：梁、桁架、箱形結構、斜撐、搭接柱等2.10房屋建筑適用的最大高度及適用的高寬比（第四節合并）2.11變形縫設置變形縫把結構分成了若干獨立的結構單元· 伸縮縫(溫度縫)：避免因溫度變化導致破壞n 把結構分成可以獨立伸縮的單元

10、· 沉降縫：避免因基礎不均勻沉降導致破壞n 把結構分成可以獨立沉降的單元· 防震縫：避免在地震作用下的破壞n 結構分成形體簡單、重量、剛度均勻的獨立單元n 對避免扭轉不規則有特別明顯的作用。變形縫設置的一般原則· 高層建筑盡量不設縫。而是通過調整平面形狀、尺寸、和結構布置，采取構造措施或施工措施達到目的。· 變形縫的兩端一般都要布置墻體。防震縫兩端必需都布置墻體(或框架)· 如果有抗震要求，則伸縮縫和沉降縫都要同時作為抗震縫(三縫合一)。防震縫要點小結· 防震縫的作用：把整個建筑劃分成若干簡單的獨立單元。· 規范規定(6.1

11、.4)高層鋼筋混凝土房屋宜避免采用不規則建筑結構方案，不設防震縫。理由是：n (a)防震縫兩端的單元互相碰撞會造成建筑物的破壞；n (b)施工復雜；n (c)建筑處理困難。 · 三縫合一: 伸縮縫沉降縫寬度應符合防震縫的要求。· 為了避免碰撞，防震縫有最小寬度的要求。· 對于8、9度區，設置防震縫就要同時設置抗撞墻。以下情況應考慮設防震縫建筑平面過長結構單元的結構體系不同結構單元的高度和剛度相差過大各結構單元的地基條件有較大差異框架結構概念設計要點-小結· 強柱弱梁· 強剪弱彎· 強核芯區、強錨固· 加強局部短柱、角柱、框支

12、柱等· 加強填充墻與主體結構的連接· 限制軸壓比，增加箍筋對混凝土的約束第四章 設計要求4.1建筑體型及結構布置的規則性原則：1、采用規則建筑2、具有明確的計算簡圖、合理的地震作用傳遞途徑和不間斷傳力路線。3、具備足夠大的承載能力和剛度4、具備良好的彈塑性變形能力和大的消耗地震能量的能力5、具有整體牢固性6構件與構件之間、結構與結構之間，或是牢固連接，或是徹底分離，避免似連接非連接、似分離非分離的不確定狀態7、設置多到抗震防線第一道防線是地震發生時首先屈服、耗能的結構分體系或構件，應該是延性大、耗能能力好的結構分體系或結構，而不是承受豎向荷載的主要構件；第二道防線的結構分體

13、系或構件也應有足夠大的抗震能力建筑和結構布置原則小結:規則。不應采用嚴重不規則結構明確的計算簡圖承載力和剛度均足夠。良好的延性多次超靜定結構加強構件的連接，保證整體性。多道抗震防線。4.14不規則建筑結構平面不規則的類型：抗震規范3.4（扭轉問題）1、 扭轉不規則本質原因：剛心與質心、形心不重合建筑平面不對稱結構布置不對稱量化判別標準周期比：限制扭轉剛度不能太小位移比：限制扭轉位移不能過大處理方法盡量對稱布置剪力墻等抗側力體系增加周邊剛度抗扭剛度設置防震縫 2、 凹凸不規則：結構平面凹進的一側尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%。3、 樓板局部不連續一般不規則 有效寬度Be小于典型寬度B的50

14、%：Be<0.5B 開洞面積At大于樓面面積A的30%：At>0.3A特別不規則有效凈寬度Be小于5米或一側樓板最小有效寬度小于2米豎向不規則的類型：抗震規范3.4（防止出現薄弱層）形成原因：樓層剛度(承載力)突變判別標準：樓層剛度比1.0 (PKPM)樓層承載力比 0.8(PKPM)彈塑性限值 1/50（彈性1/550） (第四章)。1. 側向剛度不規則2. 豎向抗側力構件不連續3. 樓層承載力突變4.4變形驗算彈性層間位移角限值：鋼筋混凝土框架：1/550框架剪力墻：1/800彈塑性層間位移角限值：鋼筋混凝土框架：1/50框架剪力墻：1/1004.7抗震等級（見下圖）箍筋的作用

15、：普通矩形箍在四個轉角區域對混凝土提供約束。（提高混凝土抗壓強度）第五章 框架、剪力墻、框架剪力墻結構的近似計算方法5.1計算基本假定· 1、平面結構假設：一榀框架和一片剪力墻在其自身平面外的剛度為零· 2、樓板平面內無限剛性假設：樓板平面內剛度無窮大，平面外剛度為零。5.3剪力墻結構的近似計算方法簡化假設：1.忽略剪力墻在其自身平面外的剛度2.樓板在自身平面內視為剛度無窮大3. 縱墻作為橫墻的有效翼緣(橫墻作為縱墻的有效翼緣)5.3剪力墻結構的近似計算方法 P143等效抗彎剛度，折算慣性矩5.4連續化方法計算聯肢剪力墻P144-P157折算慣性矩，整體系數，系數K，5.4

16、.1簡化假定及計算簡圖基本假設：1、樓板在自身平面內的剛度無窮大。2、房屋體型規整，不會產生扭轉變形。在以上假定之下，框架和剪力墻在同一個樓層標高處的水平位移相同。因此：把所有剪力墻綜合在一起形成總剪力墻；把所有的框架也綜合在一起形成總框架。樓板和各片剪力墻間所有連梁和框架與剪力墻間的所有聯系梁構成總聯系梁計算結果及其分配：總框架的層間剪力再按剛度分給每根柱總剪力墻的層間剪力和彎矩分給每片墻總聯系梁的梁端彎矩和剪力分給每根梁計算簡圖 P1595.4.2協同工作的基本原理及剛度特征值剛度特征值的作用 P165-166剪力的分布特征框剪結構中: 剪力墻的最大剪力在底部。 框架的最大剪力在結構中部。

17、且最大值的位置隨值的增大而向下移動。 框架和剪力墻頂部剪力不為零。因為變形協調，框架和剪力墻頂部存在著集中力的作用(兩者相互作用的力)。這也要求在設計時，要保證頂部樓蓋的整體性。 框架的底部剪力為零。此處全部剪力由剪力墻承擔。注意：這是連續化模型的計算結果，而不是實際的情況。注意：中部框架柱中的剪力并不一定小于剪力墻。但這些地方不重要，重點在底部。第六章 鋼筋混凝土框架構件設計6.1 延性框架的抗震設計概念1：整體機制優于局部機制2：彎曲（壓彎）破壞優于剪切破壞3：大偏心受壓破壞優先于小偏心受壓4：避免核心區破壞及梁縱筋在核心區粘結破壞綜上所述：1強柱弱梁，2強剪弱彎，3強核心區，強錨固4局部

18、加強5限制柱軸壓比，加強柱箍筋對混凝土的約束第七章鋼筋混凝土剪力墻設計墻肢和連梁墻肢：軸力 彎矩 剪力連梁：彎矩 剪力7.1延性剪力墻的抗震設計概念1強墻肢弱連梁通過折減連梁的抗彎剛度，減小連梁的彎矩設計值2強剪弱彎連梁：通過增大與彎矩設計值所對應的梁端剪力剪力墻：通過增大底部加強部位截面組合的剪力計算值3限制墻肢軸壓比和墻肢設置約束邊緣構件軸壓比是影響墻肢抗震性能的主要因素之一4設置底部加強部位（具體見P217）5連梁特殊措施7.2墻肢設計墻肢的控制截面：取墻底截面以及改變墻厚、改變混凝土強度等級、改變配筋量的截面各種調整的分類歸納1、計算時調整框架與剪力墻之間的聯系梁剛度降低(會降低彎矩設

19、計值)限制框架承受的剪力不低于底層總剪力的20等(會增加框架內力的設計值可慮實際可能發生的情況，偏于安全)2、組合前調整框架梁端彎矩調幅(會降低彎矩設計值)3、組合以后(截面設計時)調整強柱(墻)弱梁強剪弱彎實際采用的設計值是完成所有調整后的值得到了S抗震要求的調整組合以后基本思想：獲得內力的組合值以后，再根據強剪弱彎，強柱(墻)弱梁等要求得到調整后的內力設計值用于設計。剪力墻要求的調整墻肢按強剪弱彎調整連梁按強剪弱彎調整框架要求的調整強柱弱梁調整強剪弱彎調整(梁和柱均需要調整)墻肢配筋的計算和驗算概要中部豎向分布鋼筋：按構造配筋端部鋼筋：根據抗彎承載力按壓彎構件計算配筋需要首先確定豎向分布鋼

20、筋；同時要滿足邊緣構件配筋要求。邊緣構件的縱筋：首先考慮端部鋼筋抗彎要求，然后考慮兩個構造要求。邊緣構件的箍筋：按構造要求配筋，同時需要滿足體積配筋率要求。水平分布鋼筋：根據構造要求配筋，但需要進行斜截面承載力驗算。不滿足時需加大面積或縮小間距。7.2.4墻肢斜截面受剪承載力計算剪力墻抗震設計的原則1、強墻弱梁:計算前降低連梁剛度。2、強剪弱彎:增加剪力的組合設計值。3、延性限制軸壓比、剪壓比，邊緣構件4、構造措施提高連梁的延性5、加強重點部位底部加強區剪力墻截面設計過程概要1、按構造要求初選墻肢和連梁截面尺寸, 混凝土等級。 2、按軸壓比、剪壓比校核截面尺寸和混凝土等級。驗算軸壓比(表7-3

21、)。確定是否應設置約束邊緣構件。驗算墻肢剪壓比(7-20)，連梁剪壓比(7-26)，確定尺寸合適3、根據構造要求初定兩種分布鋼筋的層數、直徑和間距。4、墻肢抗彎”正截面”設計：判斷墻肢屬于大(小)偏心受壓(7-1)。確定端部縱筋截面面積(同時考慮構造邊緣構件和承載力) 5、墻肢斜截面設計：用初選水平分布鋼筋驗算抗剪承載力(7-18) 6、對約束邊緣構件計算確定體積配箍率(7-22) 。7、連梁設計連梁的強剪弱彎調整連梁抗彎計算決定主筋(7-24)連梁抗剪計算決定箍筋配筋(7-25)破壞形式：1剪拉破壞（措施：通過限制水平分布鋼筋的最小配筋率防止剪拉破壞）2斜壓破壞（通過限制截面尺寸也就是剪壓比）3剪壓破壞（措施：斜截面承載力驗算避免剪壓破壞。）邊緣構件：類型：