第7章-框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計第七章框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計PAGE30PAGE29第七章框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑中的純框架結(jié)構(gòu)或純剪力墻結(jié)構(gòu)，其受力和變形特性不同?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有較好的延性，有利于抗震，但側(cè)向剛度不大，在側(cè)向荷載作用下，一般呈剪切型變形，剛度或強(qiáng)度方面均不適合建造高度較大的高層建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度大，抗彎能力高，在側(cè)向力作用下，一般呈彎曲型變形，但墻的抗剪強(qiáng)度弱于抗彎強(qiáng)度，易出現(xiàn)由于剪切造成的脆性破壞。框架—剪力墻結(jié)構(gòu)同時具有框架和剪力墻，在結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，可以同時發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)和互相彌補(bǔ)另一者的缺點(diǎn)?？蚣艚Y(jié)構(gòu)具有較大的整體抗側(cè)剛度，側(cè)向變形介于剪切變形和彎曲變形之間而使層間相對位移變化較緩和，兩種結(jié)構(gòu)形成抗震的兩道防線，平面布置較易獲得較大空間，因而成為普通高層建筑最常用的一種結(jié)構(gòu)形式。第一節(jié)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)布置與計算簡圖一、結(jié)構(gòu)布置1.結(jié)構(gòu)形式與要求框架-剪力墻結(jié)構(gòu)由框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)組成，形式是多樣而且是可變的，主要根據(jù)建筑平面布局和結(jié)構(gòu)受力需要去靈活處理。在布置方面一般可采用下列幾種形式：①框架和剪力墻（單片墻、聯(lián)肢墻或較小井筒）分開布置，各成比較獨(dú)立的抗側(cè)力單元；②在框架的若干跨內(nèi)嵌入剪力墻，框架相應(yīng)跨的柱和梁成為該片墻的邊框，稱為帶邊框剪力墻；③在單片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)內(nèi)連續(xù)分別布置框架和剪力墻，混合組成抗側(cè)力單元等。當(dāng)然亦可以是以上幾種形式的混合，也不排除根據(jù)實際情況采用其他形式。要指出的是，無論哪種形式，它都是以其整體來承擔(dān)荷載和作用，各部分承擔(dān)的力應(yīng)通過整體分析方法（包括簡化方法）確定，反過來說，應(yīng)通過各部分含量的搭配和布置的調(diào)整來取得更合理的設(shè)計。圖框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成雙向抗側(cè)力體系，使結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向均具有必需的水平承載力和側(cè)向剛度。在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻協(xié)同工作共同抵抗水平荷載，其中剪力墻抵抗大部分水平荷載，是這種結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件。如果僅在一個主軸方向布置剪力墻，將造成兩個主軸方向結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度懸殊，使結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)。因此，抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻，且橫向與縱向剪力墻宜相連，互為翼墻，組成L形、T形和[形等型式，從而提高其剛度、承載力和抗扭能力。圖縱橫墻組合框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接除了個別節(jié)點(diǎn)外不應(yīng)采用鉸接。目的是為了保證結(jié)構(gòu)的整體剛度和幾何不變性，同時為提高結(jié)構(gòu)在大震作用下的穩(wěn)定性而增加其贅余約束。當(dāng)為了調(diào)整個別梁的內(nèi)力分布、或為了避免由于地基不均勻沉降而使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的內(nèi)力時，個別節(jié)點(diǎn)也可采用梁端與柱或與剪力墻鉸接的形式，但要注意保證結(jié)構(gòu)的幾何不變性，同時結(jié)構(gòu)整體分析簡圖要與之相應(yīng)。梁與柱或柱與剪力墻的中心線宜重合，以使內(nèi)力傳遞和分布合理，且保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的完整性。當(dāng)框架梁、柱中心線之間有偏心時，應(yīng)在計算中考慮其不利影響，并采取必要的構(gòu)造措施。在長矩形平面中，如果兩片橫向剪力墻的間距過大或兩墻之間的樓蓋開大洞時，樓蓋在自身平面內(nèi)的變形過大，不能保證框架與剪力墻協(xié)同工作，中間部分框架側(cè)移增大，所受剪力也將成倍地增加。為發(fā)揮剪力墻作為主要抗側(cè)力構(gòu)件的作用，橫向剪力墻沿房屋長方向的間距宜滿足表7.1圖7剪力墻間距表7.1.1剪力墻的間距限值（m）樓面形式非抗震設(shè)計（取較小值）抗震設(shè)防烈度（取較小值）6度，7度8度9度現(xiàn)澆5.0B，604.0B，503.0B，402.0B，30裝配整體3.5B，503.0B，402.5B，30——注：①表中B表示樓面寬度，單位為m。②裝配整體式樓蓋指裝配式樓蓋上設(shè)有配筋現(xiàn)澆層。③現(xiàn)澆層厚度大于60mm2.剪力墻布置的一般原則框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剪力墻的側(cè)向剛度比框架大很多，剪力墻的數(shù)量和布置對結(jié)構(gòu)的整體剛度和剛度中心位置影響很大，所以確定剪力墻的數(shù)量并進(jìn)行合理的布置是框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵問題。剪力墻的布置應(yīng)符合“均勻、分散、對稱、周邊”的原則。均勻、分散是要求剪力墻的片數(shù)適當(dāng)?shù)囟啵颐科膭偠却笮?yīng)適度，不要太大。不要只設(shè)置一兩片剛度很大、連續(xù)很長的剪力墻，因為片數(shù)太少，地震中萬一個別剪力墻破壞后，剩下的一兩片墻無法承受全部地震力，局部損壞會導(dǎo)致全局性的損壞。而且，地震力集中到一兩片墻上，墻受的內(nèi)力太大，截面設(shè)計困難(特別是連梁)；相應(yīng)地基礎(chǔ)承受過大的剪力和傾覆力矩，尤為難以處理。所以，剪力墻布置不宜過分集中，單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總剪力的40％。在方案階段宜考慮布置多片短的剪力墻，在樓層平面上均勻布開，不要集中到某一局部區(qū)域，如圖10—2所示。均勻還包含了剪力墻宜貫通建筑物全高，避免剛度突變；剪力墻開洞時，洞口宜上下對齊。對稱、周邊布置是高層建筑抵抗扭轉(zhuǎn)的要求，因剪力墻的剛度大，它的位置對樓層平面的剛度分布起決定性的作用。對稱是要求剪力墻對稱布置，使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近，以避免產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)。另一方面，剪力墻沿建筑平面的周邊布置可以最大限度地加大抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂，提高整個結(jié)構(gòu)的抗扭能力。當(dāng)然，沿周邊布置有困難時，往里面進(jìn)來一兩個間距也是可以的，只是希望剪力墻的距離盡可能拉開。圖框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻典型布置3.剪力墻設(shè)置的部位和要求一般情況下，剪力墻宜布置在豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓梯電梯開洞處及周邊附近抗扭處。為避免施工困難，不宜在防震縫兩側(cè)同時布置剪力墻。外墻，尤其是山墻處布置剪力墻時，要考慮施工支模的困難以及是否能滿足建筑功能要求。布置在豎向荷載較大處，主要考慮兩個原因：①因剪力墻承受大豎向荷載，可以避免設(shè)置截面尺寸過大的柱子，滿足建筑布置的要求；②抗震墻是主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，承受很大的彎矩和剪力，需要較大的豎向荷載來平衡可能出現(xiàn)的軸向拉力，提高截面承載力，也便于基礎(chǔ)設(shè)計。布置在平面形狀變化處，主要是為了彌補(bǔ)平面薄弱部位。平面變化較大的角隅部位，容易產(chǎn)生大的應(yīng)力集中，設(shè)置剪力墻予以加強(qiáng)是很有必要的。平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。當(dāng)樓面有較長的外伸段時，宜在外伸段的適當(dāng)部位設(shè)置剪力墻，以減少外伸段無支承點(diǎn)的懸臂長度，如圖10—2所示。布置在樓梯電梯開洞處，主要是樓、電梯等豎向通道相當(dāng)于在樓板上開大洞，削弱嚴(yán)重，特別是在結(jié)構(gòu)單元端部角區(qū)和凹角處設(shè)置樓、電梯間時，受力更為不利。樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置，不應(yīng)獨(dú)立設(shè)在柱網(wǎng)行列以外的中間部位(圖10—3a)，而至少有兩側(cè)應(yīng)與柱網(wǎng)重合(圖10—3b)，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)空間剛度和整體性，使之形成連續(xù)、完整的抗側(cè)力體系。布置在周邊附近抗扭處，目的是使剪力墻既發(fā)揮抗扭作用又減小位于建筑盡端而受室外溫度變化的不利影響。橫向剪力墻布置在端部附近可以減少樓面外伸段的長度，使樓面剛性得到充分發(fā)揮。但布置在同一軸線上而又分設(shè)在建筑物兩盡端的縱向剪力墻，會使中間部分樓蓋受到兩端剪力墻的約束，在混凝土收縮或溫度變化時容易出現(xiàn)裂縫。因此，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┫郎囟葢?yīng)力影響。4.剪力墻的合理數(shù)量剪力墻的合理數(shù)量與很多因素有關(guān)，情況比較復(fù)雜，目前仍是以經(jīng)驗為主來確定。在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度主要由同方向各片剪力墻截面彎曲剛度的總和EcIw控制，結(jié)構(gòu)的水平位移隨EcIw增大而減小。為滿足結(jié)構(gòu)水平位移的限值要求，建筑物愈高，所需要的EcIw值愈大。但剪力墻數(shù)量也不宜過多，否則地震作用相應(yīng)增加，還會使絕大部分水平地震力被剪力墻吸收，框架的作用不能充分發(fā)揮，既不合理也不經(jīng)濟(jì)。應(yīng)在充分發(fā)揮框架抗側(cè)移能力的前提下，以滿足結(jié)構(gòu)層間彈性位移角限值的要求確定剪力墻數(shù)量。在初步設(shè)計階段，可采用下列兩種方法大體確定剪力墻的合理數(shù)量。（1）壁率法。從多次地震破壞的統(tǒng)計中得到，每m2樓面面積上剪力墻的長度不宜小于某一定值。研究認(rèn)為，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻壁率為50～150mm/m2比較合適（圖7.23），設(shè)防烈度高時取大值。墻長為縱、橫向之和，應(yīng)盡量相等。此法較粗略，但簡便快捷。例如，對于一個8度設(shè)防、樓面面積為25m×50m的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，橫向的剪力墻長度總和宜為。圖7-1按壁率法確定剪力墻合理數(shù)量（2）容積法。根據(jù)工程經(jīng)驗，采用房屋底層全部剪力墻截面面積Aw和全部柱截面面積Ac之和與樓面面積Af的比值，或者采用全部剪力墻截面面積Aw與樓面面積Af的比值，來粗估剪力墻的數(shù)量。(Aw+Ac)/Af和Aw/Af比值大致在表7.1.2的范圍內(nèi)。層數(shù)多、高度大的框架表7.1.2底層剪力墻（柱）截面面積與樓面面積的比值設(shè)計條件(Aw+Ac)／AfAw／Af7度，Ⅱ類場地3%～5%2%～3%8度，Ⅱ類場地4%～6%3%～4%抗震設(shè)計的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩的50％時，說明剪力墻數(shù)量偏少，這種框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力性能與框架結(jié)構(gòu)相當(dāng)，宜適當(dāng)增加剪力墻數(shù)量。如由于使用要求而不能增加時，其框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)采用，柱軸壓比限值宜按框架結(jié)構(gòu)的采用；其最大適用高度和高寬比限值可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加。圖框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁5.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中梁、柱的布置與要求（1）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁?？蚣堋袅Y(jié)構(gòu)中的梁有3種（如圖6.3所示）：第一種是普通框架梁C，即兩端均與框架柱相連的梁；第二種是剪力墻之間的連梁A，即兩端均與墻肢相連的梁；第三種是一端與墻肢相連，另一端與框架柱相連的梁B。C梁按框架梁設(shè)計，A梁按雙肢或多肢剪力墻的連梁設(shè)計。B梁一端與墻相連，墻肢剛度很大；另一端與框架柱相連，柱剛度較小。B梁在水平力作用下，會由于彎曲變形很大而出現(xiàn)很大的彎矩和剪力，首先開裂、屈服，進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)。因此，B梁應(yīng)設(shè)計為強(qiáng)剪弱彎，保證在剪切破壞前已屈服而產(chǎn)生了塑性變形。在進(jìn)行內(nèi)力和位移計算時，由于B梁可能彎曲屈服進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，B梁的剛度應(yīng)乘以折減系數(shù)β予以降低。為防止裂縫開展過大，避免破壞，β值不宜小于0.5。如配筋困難，還可以在剛度足夠、滿足水平位移限值的條件下，降低連梁的高度而減小剛度，降低內(nèi)力。（2）剪力墻的邊框梁、柱。設(shè)剪力墻之后，框架柱作為剪力墻的端部翼緣，剪力墻的端部鋼筋配置在柱截面內(nèi)。端柱增強(qiáng)了剪力墻的承載力和穩(wěn)定性。試驗結(jié)果表明，取消框架柱后，剪力墻的極限承載力將下降約30%。位于樓層上的框架梁作為剪力墻的橫向加勁肋，提高了剪力墻的極限承載力。雖然在內(nèi)力分析時不考慮剪力墻上的邊框梁受力，但對比試驗表明，邊框梁取消后，剪力墻極限承載力下降約10%。如果建筑功能上確實無法設(shè)置明梁，也應(yīng)設(shè)置暗梁，暗梁的高度、縱筋鋼筋和箍筋與明梁相同，配置在墻身內(nèi)。（3）梁、柱截面尺寸?？?剪結(jié)構(gòu)中框架梁截面尺寸一般根據(jù)跨高比確定，框架柱截面尺寸可根據(jù)軸壓比要求確定。其中框架柱的總截面面積Ac與剪力墻總截面面積Aw宜符合下列近似關(guān)系。設(shè)防烈度7度時：Ac=Aw設(shè)防烈度8度時：Ac=(0.8~1.0)Aw二、框架—剪力墻平面協(xié)同工作分析1.變形特點(diǎn)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。在水平荷載作用下，框架和剪力墻是變形特點(diǎn)不同的兩種結(jié)構(gòu)，當(dāng)用平面內(nèi)剛度很大的樓蓋將二者連接在一起組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)時，框架與剪力墻在樓蓋處的變形必須協(xié)調(diào)一致，即二者之間存在協(xié)同工作問題。在水平荷載作用下，單獨(dú)剪力墻的變形曲線如圖7.2.1(a)中虛線所示，以彎曲變形為主，單獨(dú)框架的總體變形曲線如圖7.2.1(b)中虛線所示，以整體剪切變形為主。但是，在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻是相互連接在一起的一個整體結(jié)構(gòu)，并不是單獨(dú)分開，故其變形曲線介于彎曲型與整體剪切型之間。圖7.2.2中繪出了三種側(cè)移曲線及其相互關(guān)系。由圖可見，在結(jié)構(gòu)下部，剪力墻的位移比框架小，墻將框架向左拉，框架將墻向右拉，故而框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的位移比框架的單獨(dú)位移小，比剪力墻的單獨(dú)位移大；在結(jié)構(gòu)上部，剪力墻的位移比框架大，框架將墻向左推，墻將框架向右推，因而框架圖7.2.1框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力變形特點(diǎn)2.基本假定在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)分析中，在水平荷載作用下，為簡化計算，一般采用如下假定：①樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無限大。這保證了樓板將整個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的所有框架和剪力墻連為整體，不產(chǎn)生相對變形。②房屋的剛度中心與作用在結(jié)構(gòu)上的水平荷載(風(fēng)荷載或水平地震作用)的合力作用點(diǎn)重合，在水平荷載作用下房屋不產(chǎn)生繞豎軸的扭轉(zhuǎn)。在這兩個基本假定的前提下，同一樓層標(biāo)高處，各榀框架和剪力墻的水平位移相等。此時可將結(jié)構(gòu)單元內(nèi)所有剪力墻綜合在一起，形成一榀假想的總剪力墻，總剪力墻的彎曲剛度等于各榀剪力墻彎曲剛度之和；把結(jié)構(gòu)單元內(nèi)所有框架綜合起來，形成一榀假想的總框架，總框架的剪切剛度等于各榀框架剪切剛度之和。3.計算簡圖框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的計算簡圖，主要是確定如何歸并總剪力墻、總框架，以及確定總剪力墻與總框架之間的聯(lián)系和相互作用方式?？蚣堋袅Y(jié)構(gòu)可簡化為以下兩種體系。（1）鉸結(jié)體系。對于圖7.2.3(a)所示結(jié)構(gòu)單元平面，框架和剪力墻是通過樓板的作用連接在一起的。樓板平面外剛度很小，它對各平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動約束作用可以忽略，總框架與總剪力墻之間可按鉸結(jié)考慮，其橫向計算簡圖如圖7.2.3(b)所示。其中總剪力墻代表圖7.2.3(a)中的2片整體墻的綜合，總框架則代表5榀框架的綜合。在總框架與總剪力墻之間的每個樓層標(biāo)高處，有一根兩端鉸結(jié)的鏈桿。這一列鉸結(jié)鏈桿代表各層樓板，把各榀框架和剪力墻連成整體，共同抗御水平荷載的作用。鏈桿是剛性的(即軸向剛度E圖7.2.3框架—剪力墻鉸結(jié)體系計算簡圖（2）剛結(jié)體系。對于圖7.2.4(a)所示結(jié)構(gòu)單元平面，沿房屋橫向有7片抗側(cè)力構(gòu)件，其中3片抗側(cè)力構(gòu)件中既有剪力墻又有框架，一端與墻相連、另一端與柱相連的連梁對墻和柱都會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動約束作用，但該梁對柱的約束作用已反映在柱的D值中，所以其橫向計算簡圖可表示為一端剛結(jié)、一端鉸接的形式，如圖7.2.4(b)所示。此處，總剪力墻代表圖7.2.4(a)中3片剪力墻的綜合；總框架代表7榀框架的綜合，其中包括4榀3跨框架，此外，對于圖7.2.圖7.2.4框架—剪力墻剛結(jié)體系計算簡圖總起來講，一個框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是簡化為鉸結(jié)體系還是簡化為剛結(jié)體系，主要是看剪力墻之間和剪力墻與框架之間有無連梁，以及是否考慮這些連梁對剪力墻轉(zhuǎn)動的約束作用。如圖7.2.2（a）所示結(jié)構(gòu)單元平面，橫向計算簡圖既可以簡化為鉸結(jié)體系也可以簡化為剛結(jié)體系。圖7.2.2（b）所示為鉸結(jié)體系，總剪力墻代表3片雙肢墻的綜合，總框架代表6榀框架的綜合，剛性鏈桿代表剛性樓板，剪力墻間的連梁作用已反映在雙肢墻中。圖7.2.2（c）所示為剛結(jié)體系，總剪力墻代表6片整體墻的綜合，總框架代表6榀框架的綜合，總連梁代表3列連梁的綜合，每梁有兩端與墻相連，即每層上3根連梁有6個剛結(jié)端。圖7.2.2框架-剪力墻體系框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的下端為固定端，一般取至基礎(chǔ)頂面；當(dāng)設(shè)置地下室且地下室的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍時，可將地下室的頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。以上得出的計算簡圖仍是一個多次超靜定的平面結(jié)構(gòu)，它可以用力法或位移法借助電子計算機(jī)計算，也可采用適合于手算的連續(xù)柵片法。連續(xù)柵片法是沿結(jié)構(gòu)的豎向采用連續(xù)化假定，即把連桿作為連續(xù)柵片。這個假定使總剪力墻與總框架不僅在每一樓層標(biāo)高處具有相同的側(cè)移，而且沿整個高度總剪力墻和總框架的側(cè)移相等，從而使計算簡化到能用四階微分方程來求解。當(dāng)房屋各層層高相等且層數(shù)較多時，連續(xù)柵片法具有較高的計算精度。三、基本計算參數(shù)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)分析時，需確定總剪力墻的彎曲剛度、總框架的剪切剛度和總連梁的等效剪切剛度。采用連續(xù)化法計算時，假定這些結(jié)構(gòu)參數(shù)沿房屋高度不變；如有變化，可取沿高度的加權(quán)平均值，仍近似按參數(shù)沿高度不變來計算。1.框架的剪切剛度框架柱的側(cè)向剛度定義為使框架柱兩端產(chǎn)生單位相對側(cè)移所需施加的水平剪力[圖7.2.5(a)]，用符號D表示同層各柱側(cè)向剛度的總和。總框架的剪切剛度Cfi總框架在樓層間產(chǎn)生單位剪切變形(θ＝1)所需施加的水平剪力[圖7.2.5(b)]，則C（7.2.1）式中：Dij層第j根柱的側(cè)向剛度；D為同一層內(nèi)所有框架柱的Dij之和；h為層高。圖7.2.5框架的剪切剛度當(dāng)各層Cfi時，計算中所用的Cf可近似地以各層的Cfi按高度加權(quán)取平均值，即（7.2.2）式(7.根據(jù)框架剪切剛度Cf的定義，當(dāng)樓層間的剪切角為θ時，樓層剪力Vf等于（7.2.3）式中，y、x分別為柱弦線的水平及豎向坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)在框架底端。將上式對x微分一次，得（7.2.4）式中-qf(x)為框架所承受的分布水平力；Vf以及qf以自左向右為正。將式(7.（7.2.5）式中，H為框架總高度。式(7.2.5)中的y或者寫成（7.2.6）若用μN(yùn)表示由柱軸向變形產(chǎn)生的框架頂點(diǎn)側(cè)移，比照上式，可以定義考慮柱軸向變形后框架的剪切剛度Cf0為（7.2.7）由式(7.2.6)和(7.（7.2.8）式中：μM為僅考慮梁、柱彎曲變形時框架的頂點(diǎn)側(cè)移，可用D值法計算；μN(yùn)為柱軸向變形引起的框架頂點(diǎn)側(cè)移，可按式(5.2.連梁的約束剛度框架—剪力墻剛結(jié)體系的連梁進(jìn)入墻的部分剛度很大，因此連梁應(yīng)作為帶剛域的梁進(jìn)行分析。剪力墻間的連梁是兩端帶剛域的梁[圖7.2.6(a)]，剪力墻與框架間的連梁是一端帶剛域的梁[圖7圖兩種連梁（a）剪力墻之間連梁；（b）剪力墻與框架之間連梁圖7.2.6連梁的計算簡圖圖帶剛域桿件在水平荷載作用下，根據(jù)剛性樓板的假定，同層框架與剪力墻的水平位移相同，同時假定同層所有結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角θ也相同，則由式(6.(7.2.9在上式中令b=0，可得一端帶剛域連梁的桿端轉(zhuǎn)動剛度(7.2.10)式中符號意義同6.當(dāng)采用連續(xù)化方法計算框架—剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力時，應(yīng)將S12和S21化為沿層高h(yuǎn)的線約束剛度C12和C21其值為(7.2.11)單位高度上連梁兩端線約束剛度之和為當(dāng)?shù)趇層的同一層內(nèi)有S根剛結(jié)連梁時，總連梁的線約束剛度為(7.2.12)上式適用于兩端與墻連接的連梁，對一端與墻另一端與柱連接的連梁，應(yīng)令與柱連接端的C12為零。當(dāng)各層總連梁的Cbi不同時，可近似地以各層的Cbi按高度取加權(quán)平均值，即（7.2.13）3.剪力墻的彎曲剛度先按6.8.2節(jié)所述方法判別剪力墻類別。對整截面墻，按式(6.3.5)計算等效剛度，當(dāng)各層剪力墻的厚度或混凝土強(qiáng)度等級不同時，式中Ec、Iw、Aw、μ應(yīng)取沿高度的加權(quán)平均值。同樣，按式(6.6.10)計算整體小開口墻的等效剛度時，式中Ec、I、A、μ也應(yīng)沿高度取加權(quán)平均值，但只考慮帶洞部分的墻，不計無洞部分墻的作用。對聯(lián)肢墻，可按式(6總剪力墻的等效剛度為結(jié)構(gòu)單元內(nèi)同一方向(橫向或縱向)所有剪力墻等效剛度之和，即（7.2.14）第二節(jié)框架—剪力墻鉸結(jié)體系計算分析一、基本方程及其一般解框架—剪力墻鉸結(jié)體系的計算簡圖如圖7.3.1(a)所示。當(dāng)采用連續(xù)化方法計算時，把連桿作為連續(xù)柵片，則在任意水平荷載p(x)作用下總框架與總剪力墻之間存在連續(xù)的相互作用力pf(x)，如圖7如以總剪力墻為隔離體，并采用圖7.圖7.3.1框架——剪力墻鉸結(jié)體系協(xié)同工作計算簡圖圖墻的荷載和內(nèi)力式中pf(x)表示框架與剪力墻的相互作用力，可表示為（7.3.1）將式(7.3.1)代入微分方程，并引入ξ=（7.3.2）式中，λ為框架—剪力墻鉸結(jié)體系的剛度特征值，按下式確定（7.3.3）λ是一個與框架和剪力墻的剛度比有關(guān)的參數(shù)，對框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和變形特征有重大影響。式(7.式中；C1、C2、C3、C4是四個任意常數(shù)，由框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的邊界條件確定，y*是式(7.3.2)的任意特解，視具體荷載而定。三種典型荷載下則特解y*為：位移y求出后，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)任意截面的轉(zhuǎn)角θ、總剪力墻的彎矩Mw、剪力Vw，以及總框架的剪力Vf可由下列微分關(guān)系求得：(7.3.5(7.3.5)式(7.3.4)中的待定常數(shù)C1、C2、C3、C4二、頂點(diǎn)集中水平荷載作用下內(nèi)力及側(cè)移計算頂點(diǎn)集中荷載作用[圖7.3.2(b)]時，p(x)=0，方程(7.3.2)為齊次方程，只有齊次解，特解（7.3.18）四個邊界條件分別為（1），，即；（2），；（3），；（4），。將式(7.；；；從而可得頂點(diǎn)集中荷載作用下微分方程的解（7.3.19）將式(7.3.19)代入式(7（7.3.20）（7.3.21）（7.3.22）（7.2.23）三、水平均布荷載作用下內(nèi)力及側(cè)移計算當(dāng)作用均布荷載時，式(7.3.2)中p(ξ)=q，式(7.3.4)中的特解，則由式(7.（7.3.6）下面由框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的邊界條件確定積分常數(shù)。（1）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)頂部總剪力為零，即當(dāng)ξ=1(或x=H)時，V=Vw+Vf=0。將式(7.3.5)的第3、4兩式代入，并注意到式(7將式(7.3.6由此得（2）剪力墻下端固定，彎曲轉(zhuǎn)角為零，即當(dāng)ξ=0時，。由式(7.3（3）在結(jié)構(gòu)頂端，剪力墻的彎矩為零，即當(dāng)ξ=1時，由式(7.3.5)的第2式得。將式(7.3.由此得（4）在結(jié)構(gòu)下端，側(cè)移y為零，即當(dāng)ξ=0時，y=0。由式(7.將上述積分常數(shù)代入式(7.（7.3.7）上式就是水平均布荷載作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)移計算公式。將式(7.3.7)代入式(7.3.5)，可得轉(zhuǎn)角θ、總剪力墻彎矩M（7.3.8）（7.3.9）（7.3.10）（7.3.11）四、倒三角形分布水平荷載作用下內(nèi)力及側(cè)移計算倒三角形水平分布荷載作用[圖7.3.2(a)]時，相應(yīng)的特解代入式(7.3（7.3.12）式中的積分常數(shù)按下列邊界條件確定：1）時，Vw+Vf=0，即，將式（7.3.12）代入得由此得2）時，，由式（7.3.12）得3）時，，由式（7.3.12）得4）時，y=0，由式（7.3.12）得將上面求得的積分常數(shù)代入式（7.3.12），得倒三角形分布載荷作用時的側(cè)移計算公式（7.3.13）將式（7.3.13）代入式（7.3.5），同樣可得轉(zhuǎn)角，總剪力墻彎距Mw、剪力Vw以及總框架剪力Vf的計算公式：（7.3.14）（7.3.15）（7.3.16）7.3.17）框架—剪力墻剛結(jié)體系計算分析一、基本微分關(guān)系當(dāng)剪力墻間和剪力墻與框架之間有連梁，并考慮連梁對剪力墻轉(zhuǎn)動的約束作用時，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)可按剛結(jié)體系計算，如圖7.4.1(a)所示。把框架—剪力墻結(jié)構(gòu)沿連梁的反彎點(diǎn)切開，可顯示出連梁的軸力和剪力[圖7.4.1(b))。連梁的軸力體現(xiàn)了總框架與總剪力墻之間相互作用的水平力pf(x)；連梁的剪力則體現(xiàn)了兩者之間相互作用的豎向力。把總連梁沿高度連續(xù)化后，連梁剪力就化為沿高度連續(xù)分布的剪力V(x)。將分布剪力向剪力墻軸線簡化，則剪力墻將產(chǎn)生分布軸力V(x)和線約束彎矩m(x)，如圖7圖剛結(jié)體系圖7.4.1剛結(jié)體系的基本體系1.平衡條件在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)任意高度x處存在平衡關(guān)系（7.4.1）式中p(x)，pw(x)，pf(x)分別為結(jié)構(gòu)x高度處的外荷載、總剪力墻承受的荷載和總框架承受的荷載。圖微分關(guān)系2.總剪力墻內(nèi)力與位移的微分關(guān)系總剪力墻的受力情況如圖7.4.1(c)所示。從圖中截取高度為dx的微段，并在兩個橫截面中引入截面內(nèi)力，如圖7將式(7.（7.4.2）由作用在微段上所有力對截面下邊緣形心的力矩之和為零，即略去上式中的二階微量，得（7.4.3）將式(7.（7.4.4）上式即為框架—剪力墻剛結(jié)體系中剪力墻剪力的表達(dá)式。3.總框架內(nèi)力與位移的微分關(guān)系總框架剪力Vf與樓層間的剪切角θ的關(guān)系如式(7.4.總連梁內(nèi)力與位移的微分關(guān)系由桿端轉(zhuǎn)動剛度S的定義，總連梁的約束剛度Cb可寫成（7.4.5）式中，Sij、Mij分別表示第i層第j連梁與剪力墻剛結(jié)端的轉(zhuǎn)動剛度和彎矩。注意其中不包括連梁與框架柱剛接端的轉(zhuǎn)動剛度和彎矩，這部分的影響在框架分析中考慮。總連梁的線約束彎矩，m(x)可表示為（7.4.6）二、基本方程及其解將式(7.4.4)代入式(7.4.2)，并利用式(7（7.4.7）將上式及式(7.2.4)代入式(7引入無量綱坐標(biāo)ξ=x/H，上式經(jīng)整理后得（7.4.8）式中，λ為框架—剪力墻剛結(jié)體系的剛度特征值，按下式計算：（7.4.9）與鉸結(jié)體系的剛度特征值[式(7.3.3)]相比，上式僅在根號內(nèi)分子項多了一項Cb，當(dāng)Cb=0時，上式就轉(zhuǎn)化為式(7.3.3)，Cb反映了連梁對剪力墻的約束作用。另外，在結(jié)構(gòu)抗震計算中，式中的連梁剛度C式(7.4.8)即為框架—剪力墻剛結(jié)體系的微分方程，與式(7.3.2)形式上完全相同。與式(7.4式中，稱為總框架的名義剪力。將式(7.4.8)～(7.4.10)與鉸結(jié)體系的相應(yīng)公式(1)對結(jié)構(gòu)體系的側(cè)移y轉(zhuǎn)角θ以及總剪力墻彎矩Mw，剛結(jié)體系與鉸結(jié)體系具有完全相同的表達(dá)式。因而7.3節(jié)對于鉸結(jié)體系所推導(dǎo)的相應(yīng)公式，對于剛結(jié)體系也完全適用，但各式中的結(jié)構(gòu)剛度特征值λ對剛結(jié)體系須按式(7.2)總剪力墻剪力的表達(dá)式不同。比較式(7.3.5)的第3式與式(7.4.10)的第4式，可見剛結(jié)體系總剪力墻剪力表達(dá)式中的第一項與鉸結(jié)體系總剪力墻剪力的形式相同，因而對于鉸結(jié)體系所推導(dǎo)的相應(yīng)公式，可用于計算剛結(jié)體系總剪力墻剪力的第一項()，其中結(jié)構(gòu)剛度特征值λ須按式(7.3)總框架剪力的表達(dá)式也不同。由式(7.4.10)可見，對剛結(jié)體系，，其中總框架的名義剪力與鉸結(jié)體系中總框架剪力的表達(dá)式相同，但式中的λ須按式(7.44)框架—剪力墻剛結(jié)體系還應(yīng)計算總連梁的線約束彎矩m。由式(7.4.10)的第6式，可得（頂點(diǎn)集中荷載）（7.4.11）（均布荷載）（7.4.11）(倒三角形分布荷載)（7.4.12）式中的λ須按式(7.三、總框架剪力和總連梁線約束彎矩m的另一種算法框架—剪力墻剛結(jié)體系總框架剪力Vf可按式(7.4.10)的第5式計算，其中總框架的名義剪力應(yīng)按式(7.3.11)、(7.3.17)、(7.3.23)計算；總連梁的線約束彎矩m可直接用式(7.4.11)～(7.4.13)計算；和m表達(dá)式中的λ須按式(7.由水平方向力的平衡條件，圖7.4.1(a)中任意截面水平外荷載產(chǎn)生的剪力V式中Vw(x)和Vf(x)分別為總剪力墻和總框架的剪力。將式(7.或?qū)⑹?7.2.3)和(7再將上式代入式(7.2.3)和(7(7.4.14(7.4.14)式中，為總框架的名義剪力，對均布荷載、倒三角形分布荷載和頂點(diǎn)集中荷載分別按式(7.3.11)、(7.3.17)和(7.3.23)計算，但式中的λ須按式(7.4.9)計算。在結(jié)構(gòu)抗震計算時，式(7.4.9)中的C第四節(jié)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力性能一、剛度特征值λ對結(jié)構(gòu)受力性能的影響1.結(jié)構(gòu)側(cè)向位移特征當(dāng)Cf=0時，如不考慮連梁的約束作用，則且λ=0，此時框架—剪力墻結(jié)構(gòu)就成為無框架的純剪力墻體系，其側(cè)移曲線與懸臂梁的變形曲線相同，呈彎曲型變形；當(dāng)EcIw=0時，λ=∞，此時結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榧兛蚣芙Y(jié)構(gòu)，其側(cè)移曲線呈剪切型；當(dāng)λ介于0與∞之間時，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線介于彎曲型與剪切型之間，屬彎剪型，如圖7.圖7.4.2結(jié)構(gòu)側(cè)移與λ的關(guān)系如果框架剛度與剪力墻剛度之比較小，即λ較小時，剪力墻承受的水平荷載比例較大，側(cè)移曲線呈以彎曲型為主的彎剪型；λ≤1時，框架的作用已經(jīng)很小，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)基本上為彎曲型變形。如果框架剛度與剪力墻剛度之比較大，即具較大時，側(cè)移曲線呈以剪切型為主的彎剪型變形；λ≥6時，剪力墻的作用已經(jīng)很小，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)基本上為整體剪切型變形。2.荷載與剪力的分布特征以承受水平均布荷載的情況為例，此時鉸結(jié)體系總剪力墻和總框架的剪力可分別由式(7.3.10)和(7(7.4.15(7.4.15)①由式（7.4.15）可得總剪力墻與總框架的荷載表達(dá)式，即(7.4.16(7.4.16)且有由式(7.4.16)所繪制的qw和qf沿結(jié)構(gòu)高度的變化情況如圖7.4.3所示，qw和qf的作用方向與外荷載q圖7.4.3qw和qf沿高度公布圖②在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的頂部，即ξ＝1處，由式(7.4.15)得Vw=-Vf(如取ξ=1.5，則Vw=-Vf③總框架與總剪力墻之間的剪力分配與結(jié)構(gòu)剛度特征值λ有很大關(guān)系，圖7.4.4是均布荷載作用時外荷載剪力V、剪力墻剪力Vw和框架剪力Vf的分布示意圖。當(dāng)且λ＝0時，框架剪力為零，剪力墻承擔(dān)全部剪力；當(dāng)另外，在基底即ξ=0處，由式(7.4.15)得Vf=0，Vw圖7.4.4框剪結(jié)構(gòu)剪力分配④設(shè)框架最大剪力截面距基底的坐標(biāo)為ξ0，則ξ0可由下列條件求出，即：將式(7.對于不同的λ，由上式解得的ξ0見表7.表7.4.1ξ0隨λ的變化規(guī)律λ0.51.02.02.43.06.0∞ξ01.00.7720.5370.4830.4260.3010由表7.4.1可見，隨λ值增大，框架最大剪力位置ξ0向結(jié)構(gòu)底部移動。λ通常在1.0～3.0范圍內(nèi)變化，因此框架最大剪力的位置大致處于結(jié)構(gòu)中部附近(ξ0=0.772～0.426)，而不在結(jié)構(gòu)底部，這與純框架結(jié)構(gòu)不同。另外，與純框架結(jié)構(gòu)相比，框架—3.連梁剛結(jié)的影響在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)上作用的外荷載不變的情況下：①考慮連梁的約束作用時，結(jié)構(gòu)的剛度特征值λ增大，側(cè)向位移減小。②由圖7.4.1(c)可見，由于連梁對剪力墻的線約束彎矩為反時針方向，故考慮連梁的約束作用時，剪力墻上部截面的負(fù)彎矩將增大，下部截面的正彎矩將減小，反彎點(diǎn)下移，如圖7③由式(7.4.10)可見，考慮連梁的約束作用時，剪力墻的剪力將增大，而框架剪力減小，如圖7圖7.4.5連梁剛結(jié)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響二、框剪結(jié)構(gòu)體系抗震性能的特點(diǎn)1.延性要求為了控制地震對建筑的破壞，特別是減輕非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置剪力墻是最好的解決方法。多年的震害經(jīng)驗都說明設(shè)有剪力墻的框架結(jié)構(gòu)震害輕微，和框架結(jié)構(gòu)相比，有明顯的優(yōu)越性?？蚣艚Y(jié)構(gòu)的層間變形小，對延性要求較低，這是減小震害的主要原因。通過對幾種典型的框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)（10~30層）輸入ELCENTRONS地震波，進(jìn)行分析比較，研究梁柱進(jìn)入非彈性階段的情況。圖2-4-1、圖2-4-2為20層框架結(jié)構(gòu)沿建筑高度各層梁柱的延性要求。圖2-4-3、圖2-4-4為20層框剪結(jié)構(gòu)設(shè)置不同數(shù)量剪力墻，按框架-剪力墻共同作用設(shè)計的梁柱延性要求。可以看出采用框剪結(jié)構(gòu)可使梁柱的延性要求大為減小，減輕了頂部鞭梢效應(yīng)，消除了上部樓層柱的屈服傾向。圖2-4-120層框架結(jié)構(gòu)梁延性要求圖2-4-220層框架結(jié)構(gòu)內(nèi)柱延性要求圖2-4-320層框剪結(jié)構(gòu)框架梁延性要求（墻長20ft）圖2-4-420層框剪結(jié)構(gòu)框架柱延性要求（墻長20ft）圖2-4-5三種框剪結(jié)構(gòu)框架梁延性要求（框架承擔(dān)25%側(cè)力）圖2-4-5表示同樣框架設(shè)置不同數(shù)量的剪力墻所起作用的差異，可以看出梁的延性要求隨著剪力墻的增多而降低?？蚣艚Y(jié)構(gòu)在地震作用下，表現(xiàn)出多道防線的效果。在較小地震作用下，剪力墻起絕對主導(dǎo)作用，防止非承重結(jié)構(gòu)的損壞。在中等地震作用下，框架將起到部分抗側(cè)力作用，從而有了一定延性要求。在大地震作用下，首當(dāng)其沖的是剛性較大的剪力墻，隨著剪力墻剛度的降低，框架的作用更為明顯，對保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止倒塌，起到第二道防線的作用，為了達(dá)到這一目的，對框架的設(shè)計并不要求考慮過大的側(cè)力，這是因為剪力墻雖然開裂破壞，但仍具有相當(dāng)大的阻尼和能量作用，其次是由于剛度降低，周期會變長，此外，當(dāng)框架起第二道防線作用時，最嚴(yán)重的沖擊往往已經(jīng)過去。采用有連梁的雙肢或多肢剪力墻，可提高剪力墻的延性，防止脆性破壞。連梁通過合理的設(shè)計，可以充分吸收能量，對墻肢起保護(hù)作用，成為框剪結(jié)構(gòu)的又一道抗震防線。同純框架相比，框剪結(jié)構(gòu)對梁柱節(jié)點(diǎn)的要求也較低。試驗研究說明在地震的反復(fù)作用下，框架結(jié)構(gòu)的梁縱筋在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生滑移，在荷載-位移滯回曲線中表現(xiàn)出捏攏現(xiàn)象（圖2-4-6），從而降低了框架的延性和剛度以及減小了能量耗散的能力。在框剪結(jié)構(gòu)中由于剪力墻起主導(dǎo)作用，滯回曲線的捏攏現(xiàn)象是很不明顯的，因此對于梁縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固要求也不如框架結(jié)構(gòu)那樣嚴(yán)格。圖2-4-6梁縱筋在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)滑移產(chǎn)生的滯回環(huán)線捏縮現(xiàn)象地震是沿建筑的兩個主軸方向同時作用的，但是不一定同時達(dá)到最大值。有些研究資料建議沿一個主方向考慮100%，同時要考慮正交方向的30%共同作用。正交作用主要對豎向抗震構(gòu)件有影響，對框架結(jié)構(gòu)會使節(jié)點(diǎn)核心設(shè)置過多的箍筋。當(dāng)框剪結(jié)構(gòu)有較多的剪力墻時，對于框架的設(shè)計一般可不考慮正交作用。2.框架和剪力墻變形能力的相互關(guān)系圖2-4-7框架、剪力墻荷載-位移曲線特征（a）荷載-位移曲線；（b）預(yù)期最大位移框剪結(jié)構(gòu)由框架和剪力墻兩種構(gòu)件組成，不僅具有不同的初始剛度，更重要的是具有不同的延性或變形能力，為了避免在強(qiáng)震作用下發(fā)生倒塌，應(yīng)考慮以下兩種情況：①如果地震作用不能由框架單獨(dú)承受時，則必須考慮在地震作用下產(chǎn)生的最大變形不超過剪力墻的變形能力Δ2（圖2-4-7②如果預(yù)期最大變形可能超過Δ2，則設(shè)計框架時應(yīng)考慮剪力墻破壞時帶來的附加荷載（圖2-4-7b）。美國伊里諾大學(xué)曾對框剪結(jié)構(gòu)進(jìn)行單調(diào)遞增側(cè)力的靜力計算，可以看出當(dāng)墻、柱進(jìn)入非彈性以后，墻和柱之間的基底剪力重分配情況。當(dāng)墻根部出現(xiàn)屈服，剪力墻的作用明顯減弱，就會卸載給框架柱，直到框架柱根部屈服。卸載的快慢隨剪力墻的強(qiáng)弱而異。圖2-4-8中FW-1具有較強(qiáng)剪力墻，F(xiàn)W-2則具有較弱剪力墻，墻的強(qiáng)弱主要是由墻端受彎豎向配筋多少來區(qū)分的。從圖2-4-8看出FW-1梁先屈服，F(xiàn)W-2墻先屈服。FW-1中剪力墻的作用比較突出，承載力持續(xù)階段較長，但卸荷較快。FW-2剪力墻的作用退化較早，但卸荷較慢。圖2-4-8單調(diào)加載試件剪力再分配（a）FW-1試件；（b）FW-2試件在倒塌機(jī)制形成之后繼續(xù)增加側(cè)力，結(jié)構(gòu)并未失去抗力，主要由于鋼筋應(yīng)變硬化的作用。3.框剪結(jié)構(gòu)的倒塌機(jī)制圖2-4-9表示框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下可能出現(xiàn)的一種機(jī)制，剪力墻和框架柱都在首層破壞，形成首層柔性的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在設(shè)計中應(yīng)采取措施盡量避免這種機(jī)制的出現(xiàn)，例如加強(qiáng)框架柱，使底層的墻和柱不致同時出現(xiàn)鉸，采用聯(lián)肢墻提高剪力墻的延性可以推遲底層墻鉸的出現(xiàn)。雙肢剪力墻是一種延性很好的抗震結(jié)構(gòu)。由于各層連梁形成大量塑性鉸，可以有良好的吸能、耗能作用。雙肢墻在側(cè)力作用下的倒塌機(jī)制是逐步形成的，全部過程如圖2-4-①中部的部分梁產(chǎn)生塑性鉸，其余梁仍按彈性工作。②墻的一肢在基底產(chǎn)生塑性鉸，此墻仍能參加協(xié)同工作，隨著兩個墻肢內(nèi)的軸力增加，全部梁逐漸形成塑性鉸。③全部梁端形成塑性鉸，基底有鉸的墻肢退出工作，只一個墻肢起作用。④兩個墻肢均形成鉸，發(fā)生倒塌。由此可見，由框架和聯(lián)肢墻組成的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，擁有兩重抗側(cè)力體系、三道抗震防線。在地震作用下，剛（剪力墻）柔（框架）相濟(jì)，顯示出良好的抗震性能。圖2-4-9可能出現(xiàn)的破壞機(jī)制圖2-4-10雙肢剪力墻倒塌機(jī)制第五節(jié)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算與截面設(shè)計一、內(nèi)力計算1．總框架、總連梁及總剪力墻內(nèi)力（1）對于框架—剪力墻鉸結(jié)體系，按式（7.3.11）、（7.3.17）和（7.3.23）計算總框架剪力Vf；如為剛結(jié)構(gòu)體系，則按上述公式計算所得的值是，然后按式（7.4.14）計算總框架剪力Vf和總連梁的線約束彎距m。（2）總剪力墻彎矩，對鉸結(jié)和剛結(jié)體系均按式（7.3.9）、（7.3.15）和（7.3.21）計算?？偧袅袅?，對鉸結(jié)體系按式（7.3.10）、（7.3.16）和式（7.3.22）計算；對剛結(jié)體系，按上述公式計算所得的值是式（7.4.10）第4式中的第一項（），然后將其與上面所計算出的總連梁的線約束彎矩m相加，即得總剪力墻剪力。2．構(gòu)件內(nèi)力（1）框架梁、柱內(nèi)力目前不論手算近似方法還是計算機(jī)方法，一般均采用了樓板平面內(nèi)剛度無限大的假定，即認(rèn)為樓板是平面內(nèi)不變形的。在框-剪結(jié)構(gòu)中，剪力墻的間距較大，實際上樓板是會變形的。在水平作用下，剪力墻部位水平位移較?。欢诳蚣懿课挥捎诳蚣艿膭偠容^小，樓板位移較大，相應(yīng)地框架的實際水平力比計算值大。更重要的是，剪力墻剛度較大，承受了大部分水平力，在地震力作用下，剪力墻會首先開裂，剛度下降，從而使部分地震力向框架轉(zhuǎn)移，框架承受地震力會增加。此外，框架是框-剪結(jié)構(gòu)抵抗地震作用的第二道防線，有必要提高其設(shè)計地震力，以使強(qiáng)度有更大的儲備。因此，在地震力作用下，框-剪結(jié)構(gòu)中框架的剪力標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，見圖10-25。調(diào)整的原則是：①框架總剪力Vf≥0.2V0的樓層（圖10-25a）可不調(diào)整，按計算得到的樓層剪力進(jìn)行設(shè)計。圖10-25Vf的調(diào)整②Vf＜0.2V0的樓層（圖10-25b），應(yīng)將框架承受的剪力Vf適當(dāng)放大，調(diào)整后的剪力取下式中的較小值：式中Vf——全部框架柱的總剪力；V0——結(jié)構(gòu)的底部剪力；Vfmax——計算的框架柱最大層剪力，即各層Vf調(diào)整前的最大值。調(diào)整的對象首先是框架柱的剪力與彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，即須將計算的調(diào)整之前的柱剪力、柱彎矩乘以放大系數(shù)η，η取下列數(shù)值較小者：（10-44）梁彎矩與剪力宜同時放大，梁的放大系數(shù)可取上、下層間的平均值?？蚣苤鶖?shù)量從下至上分段有規(guī)律減少時，則分段按上述方法調(diào)整，其中每段的底層總剪力V0取該段最下一層結(jié)構(gòu)對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的總剪力；Vf,max為每段中對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)整的框架承擔(dān)的地震總剪力中的最大值。按振型分解反應(yīng)譜法計算地震作用時，上述各項調(diào)整可在振型組合之后進(jìn)行。各層框架所承擔(dān)的總剪力調(diào)整后，按調(diào)整前、后總剪力的比值調(diào)整每根框架和與之相連框架梁的剪力及端部彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，框架柱的軸力可不予調(diào)整?？蚣軆?nèi)力的調(diào)整不是力學(xué)計算的結(jié)果，只是為保證框架安全而人為增大的安全度，所以調(diào)整后的內(nèi)力不再保持平衡條件。突出層面的小塔樓如采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，也應(yīng)將框架所承受的剪力予以調(diào)整。由于塔樓很小，所以不能再按V0或Vfmax作為調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時框架柱、梁承受的剪力、彎矩均增加50﹪即可?？蚣堋袅Y(jié)構(gòu)中的總框架包括普通架和壁式框架，框架梁、柱的內(nèi)力計算方法仍然采用D值法。將6.1節(jié)中經(jīng)過調(diào)整后的總框架在各樓層處的總剪力Vf(ξ)，按各柱的D值進(jìn)行分配，便可以得到各柱在各樓層處的剪力。嚴(yán)格說，應(yīng)當(dāng)取各柱反彎點(diǎn)位置的坐標(biāo)計算各層柱的剪力，但計算太煩瑣，在近似法中也無必要，通常是近似取該柱上、下端兩層樓板標(biāo)高處剪力的平均值，作為該柱該層的剪力Vcij。第i層第j根柱（共有m根柱）的剪力為：（6-25）然后，確定出普通框架柱和壁式框架柱的反彎點(diǎn)高度，便可計算柱端彎矩。再根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡條件可求出梁端彎矩，進(jìn)而可以計算框架的剪力和柱的軸力，最后作出內(nèi)力圖。（2）連梁內(nèi)力按式（7.4.14）求得總連梁的線約束彎矩m(x)后，將m(x)乘以層高h(yuǎn)得到該層所有與剪力墻剛結(jié)構(gòu)的梁端彎矩Mij之和，即式中x為從結(jié)構(gòu)底部到所計算樓層高度。將m(x)h按下式分配給各梁端：（7.5.1）式中，Sij按式（7.2.9）或式（7.2.10）計算。按上式求得的彎矩是連梁在剪力墻形心軸處的彎矩。計算連梁截面配筋時，應(yīng)按非剛域段的桿端彎矩計算，如圖7.5.1所示。對于兩剪力墻之間的連梁，由平衡條件可得式中，M12和M21按式（7.5.1）計算。對于剪力墻與柱之間的連梁，同樣由平衡條件可得（7.5.3）式中，M12由式（7.5.1）計算。假定連梁兩端轉(zhuǎn)角相等，則=將式（7.2.10）代入上式，得（7.5.4）即式（7.5.3）中的M21應(yīng)按（7.5.4）計算。對于圖7.5.1所示的兩種情況，連梁剪力均可按下式計算：（7.5.5）圖7.5.1連梁梁端彎矩（3）各片剪力墻內(nèi)力第i層第j片剪力墻的彎矩按下式計算，即（7.5.6）第i層第j片剪力墻的剪力按下式計算，即（7.5.7）式中：Vwi為第i層總剪力墻剪力；mi、mij分別為第i層與第j片剪力墻剛結(jié)的連梁端部線約束彎矩。第i層第j片剪力墻的軸力按下式計算，即（7.5.8）式中，Vbkj為第k層連梁與第j片剪力墻剛結(jié)的連梁剪力。當(dāng)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)按鉸結(jié)體系分析時，可令式（7.5.7）中的線約束彎矩m等于零，即可得相應(yīng)的墻肢剪力。二、截面設(shè)計框-剪結(jié)構(gòu)截面設(shè)計方法從原則上說分別與框架、剪力墻截面設(shè)計方法相同，因為框-剪結(jié)構(gòu)是由框架與剪力墻組成的。詳見此前本章有關(guān)章節(jié)，不再贅述。關(guān)于構(gòu)造要求，一般也是參考框架與剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求?？?剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的片數(shù)不多，受力很大，故構(gòu)造上應(yīng)從嚴(yán)要求。在框-剪結(jié)構(gòu)中抗側(cè)力主要是剪力墻，故其中框架的延性要求可比在純框架結(jié)構(gòu)中稍微低一些。然而框架又是第二道防線，在若干情況下亦應(yīng)從嚴(yán)要求。因此，框-剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻和柱還有一些特殊要求，綜述如下。1.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的配筋（1）墻內(nèi)水平和豎向分布鋼筋配筋率，非抗震設(shè)計時，不應(yīng)小于0.2%；抗震設(shè)計時不應(yīng)小于0.25%。其分布應(yīng)符合第9章9.3節(jié)有關(guān)要求。（2）鋼筋直徑不小于8mm，間距不應(yīng)小于300mm，并應(yīng)至少雙排布置。（3）各排鋼筋網(wǎng)之間應(yīng)設(shè)置拉結(jié)筋，其直徑不應(yīng)小于6mm，間距不應(yīng)大于600mm。2.帶邊框剪力墻在框架結(jié)構(gòu)中，剪力墻的軸線與柱軸線宜在一個平面內(nèi)，避免柱子偏心受力。為了保證剪力墻發(fā)揮承載力，防止失穩(wěn)破壞、增大墻肢剛度，剪力墻的周邊宜附有梁和柱，形成帶邊框的剪力墻。當(dāng)建筑功能要求允許墻設(shè)上邊框架梁時，也要保留端柱。柱的配筋由剪力墻端部配筋設(shè)計確定，梁可按構(gòu)造配筋。當(dāng)不得不取消梁時，可在剪力墻內(nèi)布置暗梁。帶邊框剪力墻符合下列規(guī)定（從墻體整體工作出發(fā)考慮）：（1）墻厚①非抗震設(shè)計時，墻厚不應(yīng)小于160mm，且不應(yīng)小于層高的1/25。②抗震設(shè)計時，亦應(yīng)滿足非抗震設(shè)計對墻厚的要求。此外，一、二級抗震等級底部加強(qiáng)部位的墻厚，不應(yīng)小于200mm，且不應(yīng)小于層高的1/16。其它部位和三、四級墻厚略小，詳細(xì)見表9-2。③當(dāng)剪力墻厚度不滿足上述要求時，應(yīng)按《高規(guī)》附錄D計算墻體穩(wěn)定。（2）墻體墻體混凝土等級宜與邊框柱相同。為了保證剪力墻的可靠工作，一般不應(yīng)在墻上設(shè)置洞口，如果必須設(shè)置洞口，則應(yīng)設(shè)在墻中部，面積不宜大于墻面面積的15%，而且在洞口兩側(cè)設(shè)置暗柱予以加強(qiáng)。（3）墻截面宜按I字形設(shè)計，其端部受力鋼筋應(yīng)配置在邊框柱和翼墻截面之內(nèi)。（4）邊框梁框架梁可通過剪力頂設(shè)置，即與剪力墻重合的框架梁仍可保留。也可做成寬度與墻厚相同的暗梁，其截面高度可取墻厚的2倍或與該榀框架梁等高。暗梁的配筋按構(gòu)造，并應(yīng)符合一般框架梁相應(yīng)抗震等級的最小配筋要求。（5）剪力墻的端柱（翼柱或邊框柱）①端柱截面宜與同層該榀框架的其他柱相同，并應(yīng)滿足一般框架柱的構(gòu)造要求；剪力墻底部加強(qiáng)部位的端柱和靠近剪力墻洞口的端柱按柱箍筋加密區(qū)的要求全高加密；剪力墻與端柱應(yīng)有可靠的連接，剪力墻水平鋼筋全部伸入邊框柱內(nèi)，錨固長度la或laE。②預(yù)制柱與現(xiàn)澆剪力墻之間鋼筋應(yīng)互相連接。當(dāng)墻體水平分布筋直徑不小于16mm時，可采用機(jī)械連接或焊接。單面焊縫長度為10d。直徑小于16mm時，可采用搭接。墻內(nèi)水平筋的錨固應(yīng)加10d的直鉤（與墻面垂直）。（6）剪力墻其他構(gòu)造要求應(yīng)按規(guī)定設(shè)置約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件。當(dāng)墻肢軸壓比較小時，配箍特征值可適當(dāng)降低?！緦嵗弧磕?0層房屋的結(jié)構(gòu)平面及剖面示意圖如圖7.5.2所示，各層縱向剪力墻上的門洞尺寸均為1.5m×2.4m，門洞居中?？拐鹪O(shè)防烈度8度。場地類別Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組。各層橫梁截面尺寸：邊跨梁300mm×600mm，走道梁300mm×450mm。柱截面尺寸：1、2層為550mm×550mm，3、4層為500mm×500mm，5～10層為450mm×450mm。各層剪力墻厚度：1、2層為350mm，3～10層為200mm。梁、柱、剪力墻及樓板均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土?；炷翉?qiáng)度等級：1～6層為C30，7～10層為C20。經(jīng)計算，集中于各層樓面處的重力荷載代表值為：試按協(xié)同工作分析方法計算橫向水平地震作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移。圖7.5.2結(jié)構(gòu)平面及剖面示意圖（單位：m）1．基本計算參數(shù)（1）橫向框架的剪切剛度Cf框架橫梁線剛度ib=EcIb/l，計算結(jié)果見表7.5.1。柱線剛度ic=EcIc/h，計算結(jié)果見表7.5.2?？蚣苤鶄?cè)向剛度D按式（5.4.4）計算，其中柱側(cè)向剛度修正系數(shù)ac按表5.4.1取值，D值計算結(jié)果見表7.5.3。將表7.5.3各對應(yīng)層的D值相加，并乘以層高，即得Cfi，見表7.5.4。表7.5.1梁線剛度ib(N·mm)梁類別層次Ec/(104N/mm2)b×h/mm2I0/×109mm4邊框架中框架Ib=1.5I0ib×1010Ib=2I0ib×1010一般梁7～102.55300×6005.4008.100×1093．4431．080×10104.590１～63.004．0505.400走道梁7～102.55300×4502.2783.417×1093．6314．556×1094.841１～63.004．2715.695表7.5.2柱線剛度ic(N·mm)層次層高/mmb×h/mm2Ec/(×104N/mm2)Ic/×109ic×10107～103600450×4502.553.4172.4215～63600450×4503.003.4172.8483～43600500×5003.005.2084.34024500550×5503.007.6265.08415500550×5503.007.6264.159表7.5.3中框架柱側(cè)向剛度（N/mm）層次層高邊柱中柱8～1036001.8960.487109173.8950.66114817257340736002.0630.508113884.2390.679152212660905～636001.8960.487128423.8960.661174313027303～436001.2440.383153912.5560.56122544379350245001.0620.347104542.1820.52215727261810155001.2980.54589922.6680.67911202201940層次層高/mm邊柱中柱8～1036001.4220.41693252.9220.5941331690564736001.5480.43697743.1790.61413764941525～636001.4220.416109702.9220.594156641065363～436000.9330.318127791.9170.48919651129720245000.7970.28585861.6370.4501355788572155000.9740.49681832.0010.6251031273980表7.5.4各層框架剪切剛度Cfi(N)層次123～45～678～10層高5500450036003600360036002759203503825090704092663602423479041.517561.576721.832651.473361.296871.25245由式（7.2.2）計算Cfi，即各層的Cfi值按高度加權(quán)取平均值（2）橫向剪力墻截面等效剛度本例的4片剪力墻截面形式相同，但各層厚度及混凝土強(qiáng)度等級不同，這里以第一層剪力墻為例進(jìn)行計算，其他各層剪力墻剛度的計算結(jié)果見表7.5.5。表7.5.5各層剪力墻剛度參數(shù)（一片墻）層次t/mmb×h(端柱)/mm2bf/mmy/mmAw/mm2Iw×1012EcIw×1017N·mm27～10200450×45012002.6581.32717100008.056582.054435～6200450×45012002.6581.32717100008.056582.416983～4200500×50012002.6581.32717900008.812462.643741～2350550×55019402.4351.423309525014.444974.33349第一層墻厚度350mm，端柱截面為550mm×550mm，墻截面及尺寸如圖7.5.3所示。有效翼緣寬度應(yīng)取翼緣厚度的6倍、墻間距的一半和總高度的1/20中的最小值，且不大于至洞口邊緣的距高。經(jīng)計算圖7.5.3剪力墻截面尺寸由bf/t=(1940+350/2)/350=6和hw/t=6550/350=19，查表6.3.1得。將表7.5.5中各層的Aw、Iw、Ec、將上述數(shù)據(jù)代入式（6.3.5）得總剪力墻的等效剛度（3）連梁的等效剛度為了簡化計算，計算連梁剛度時不考慮剪力墻翼緣的影響，取墻形心軸為1/2墻截面高度處，如圖7.5.4所示。另外，由于梁截面高度較小，梁凈跨長與截面高度之比大于4，故可不考慮剪切變形的影響。下面以第一層連梁為例，說明連梁剛度計算方法，基他層連梁剛度計算結(jié)果見表7.5.6。圖7.5.4連梁計算簡圖連梁的轉(zhuǎn)動剛度按式（7.2.10）計算，其中剛域長度為另由表7.5.1得將上述數(shù)據(jù)代入式（7.2.10）得由式（7.2.12）得表7.5.6連梁剪切剛度Cbi(N)層次層高/mmb×h（端柱）/mm2l/mmaEcIb/×1014·mm2S12×1012S21×1012C12×108Cbi/×1097～103600450×45054000.5761.161782.668940.718407.413742.965505～63600450×4501.366803.139940.844758.722053.488823～43600500×5000.5813.264200.865049.066713.6266824500550×5503.394410.886067.543133.0172515500550×5500.5863.394410.886066.171652.46866將表7.5.6中各層的Cbi按高度加權(quán)取平均值（4）結(jié)構(gòu)剛度特征值為了考察連梁的約束作用對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的影響，下面分別按連梁剛結(jié)和鉸結(jié)兩種情況算?？紤]連梁約束作用時，按式（7.4.9）計算，連梁剛度折減系數(shù)取0.55，則得不考慮連梁約束作用時，按式（7.3.3）計算，即2．水平地震作用（1）結(jié)構(gòu)自振周期計算該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，基本自振周期T1(s)可按下式計算，即式中：uT為計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移（m）；為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，本例可取。對帶屋面局部突出間的房屋，上式中的uT應(yīng)取主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。突出間對主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移的影響，可按頂點(diǎn)位移相等的原則，將其重力荷載折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，如圖7.5.5所示。對本例，其折算重力荷載可按下式計算，即圖7.5.5uT計算簡圖均布荷載q為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移uT為式中：uq為均布荷載作用下結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移，將代入式（7.3.7）得uGe為頂點(diǎn)集中荷載作用下結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移，將將代入式（7.3.19）得結(jié)構(gòu)自振周期T1的計算結(jié)果見表7.5.7。表7.5.7結(jié)構(gòu)自振周期計算類別uq/muGe/muT/mT1/s連梁剛結(jié)1074388×10172.1160.2190.0040.2230.642連梁鉸結(jié)1.4400.3250.0060.3310.782（2）水地震作用計算該房屋主體結(jié)構(gòu)高度不超過40m，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，故可用底部剪力法計算水平地震作用。結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值Geq結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEK頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值△Fn質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FiFi和FiHi的具體計算過程見表7.5.8。表7.5.8水平地震作用計算層次Hi/mGi/kNGiHi/kN·m連梁剛結(jié)連梁鉸結(jié)Fi/kNFiHi/kN·mFi/kNFiHi/kN·m1142.4522221330.0116469.052927.7257.082420.191038.871402770320.14567864.33(819.57)65335.32714.50(749.59)56806.69935.285703016640.15862941.1833129.54778.0327386.66831.685702708120.14239844.9226699.47698.4622071.34728.085702399600.12627748.6720962.76618.8917328.92624.485702091080.10995652.4115918.80539.3213159.41520.885701782560.09373556.1511567.92459.759562.80417.285701474040.07751459.907910.28380.176538.92313.685701165520.06128363.644945.50300.604088.16210.08785878500.04619274.092740.90226.582265.8015.59285510680.02685159.33876.32131.71724.618572219018396753.24193014.535654.68162353.30按上述方法所得的水平地震作用為作用在各層樓面處的水平集中力。當(dāng)采用連續(xù)化方法計算框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移時，應(yīng)將實際的地震作用分布轉(zhuǎn)化為均布水平力或倒三角形分布的連續(xù)水平力或頂點(diǎn)集中力。根據(jù)實際地震作用基本為倒三角形分布的特點(diǎn)，下面按基底剪力和基底覆力矩分別相等的條伯，將實際地震作用份布[圖7.5.6(a)]轉(zhuǎn)換為倒三角形連續(xù)地震作用[圖7.5.6(b)]和頂點(diǎn)集中水平地震作用[圖7.5.6（c）]，即式中由上式可得圖7.5.6水平地震作用的轉(zhuǎn)換由表7.5.8中的有關(guān)數(shù)據(jù)及上式,可得連梁鋼結(jié)時連梁鉸結(jié)時3.水平位移驗算倒三角菜水平荷載和頂點(diǎn)集中水平荷載作用下的位移分別按式(7.3.13)和(7.3.19)計算,結(jié)果見表7.5.9。表7.5.9水平位移計算層次Hi/mhi/m連梁剛結(jié)連梁鉸結(jié)uq/mmuP/mmui/mm△u/huq/mmuP/mmui/mm△u/h1038．83.619.869.2929.151/110224.5112.3736.881/805935．23.617.818.0825.881/108821.7010.7132.411/804831．63.615.706.8822.581/107318.669.0727.931/808728．03.613.515.7119.221/106616.007.4823.471/820624．43.611.254.5915.841/107813.135.9619.091/849520．83.68.973.5312.501/111910.304.5514.851/904417．23.66.722.569.291/12077.603.2610.861/1000313．63.64.601.706.311/13825.122.147.261/1174210．04.52.720.983.701/18282.981.224.201/159715．55.50.920.321.241/44350.990.391.381/3995由表7.5.9可見，無論連梁剛結(jié)還是鉸結(jié)，各層層間位移角均小于1/800，滿足彈性層間位移角限值的要求。此外當(dāng)考慮連梁的約束作用時，結(jié)構(gòu)側(cè)移減小（11%-27%）。4．水平地震作用下總剪力墻、總框架和總連梁的內(nèi)力計算（1）連梁鉸結(jié)時總框架、總剪力墻內(nèi)力倒三角形分布荷載及頂點(diǎn)集中荷載作用下的內(nèi)力分別按式（7.3.15）-（7.3.17）和式(7.3.21)-(7.3.23)計算，結(jié)果見表7.5.10。表7.5.10總框架及總剪力墻內(nèi)力（連梁鉸結(jié)）層次倒三角形荷載頂點(diǎn)集中力總內(nèi)力1038.81.00.00-1150.451150.450.00558.02685.710.00-592.421836.15935.20.907-2724.01-377.791158.352014.87563.01680.72-709.14185.221839.07831.60.814-2819.44312.051173.124065.76578.07665.6612465.32890.111838.78728.00.722-561.81931.401182.426189.33603.45640.285627.521534.861822.70624.40.6293815.431491.361175.198423.56639.63604.1012238.992130.991779.29520.80.53610116.712001.911141.4110808.4687.24556.4920925.102689.151697.90417.20.44318180.892472.201071.9513386.4747.14496.5931567.323219.341568.54313.60.35127878.322910.62958.4016203.8820.39423.3444082.123731.011381.74210.00.25839108.543325.02792.9419310.9908.32335.4158419.404233.341128.3515.50.14255193.063820.49501.8323687.21041.27202.4778880.304861.76704.300077832.194410.960.0029949.31243.730.00107781.445654.690.00（2）連梁剛結(jié)時總框架、總剪力墻及總連梁內(nèi)力表7.5.11為倒三角形分布荷載和頂點(diǎn)集中荷載作用下的內(nèi)力計算結(jié)果，表7.5.12為兩種荷載共同作用下的內(nèi)力。連梁鋼結(jié)和鉸結(jié)時總剪力墻、總框架及總連梁內(nèi)力沿高度的分布見圖7.5.7。由該圖及上述計算結(jié)果可見，對本例而言，考慮連梁的約束作用時總水平地震作用增大16.3%，在結(jié)構(gòu)上部，剪力墻彎矩增大，下部彎矩減小，最大彎矩減小7.5%；剪力墻承擔(dān)的剪力增大，框架承擔(dān)的剪力減小。圖7.5.7總剪力墻、總框架及總連梁內(nèi)力分布圖表7.5.11倒三角形荷載及頂點(diǎn)集中荷載作用下內(nèi)力計算（連梁剛結(jié)）層次H1/m倒三角形荷載頂點(diǎn)集中荷載Mw/kN·mVw/kN/kNm/kNVw/kNVf/kNMw/kNVw/kNVf/kNm/kNVw/kNVf/kN1038.80.00-1814.111814.11974.03-840.08840.080.00336.011078.32578.97914.98499.35935.2-4840.03-989.731842.96989.5290.80853.441217.42342.501071.8257548917.99496.34831.6-6626.95-110.261906.861023.83913.57883.032841.91362.251052.08564.88927.13487.20728.0-5749.50581.771975.321060.591642.36914.733842.37395.951018.33546.76942.76471.57624.4-2517.711204.132021.571085.432289.56936.155351.42445.06969.27520.42965.48448.85520.82865.591780.892021.561085.422866.31936.147067.40511.33903.00484.84996.17418.16417.210276.772334.351952.981048.603382.95904.399056.68597.37816.95438.641036.01378.31313.619670.622885.911794.43963.473849.37830.9611396.17706.52707.81380.041086.55327.77210.031078.593456.901524.57818.584275.47706.0014176.35842.98571.34306.761149.75264.5815.548345.214231.73996.96535.294767.02461.6718437.011060.14354.18190.171250.31164.020.074558.215335.910.000.005335.910.0025191.231414.320.000.001414.320.00注：Vw、Vf分別表示總剪力墻和總框架的名義剪力，分別按式（7.3.16）、(7.3.17)以及式（7.3.23）計算。表7.5.12總框架、總剪力墻及總連梁內(nèi)力（連梁剛結(jié)）層次Hi/mMw/kN·mV/kNm/kNVw/kNVf/kN1038.80.00-1478.101553.0074.901339.42935.2-3622.62-556.221565.011008.781349.77831.6-4141.04251.981588.721840.701370.22728.0-1907.13977.761607.352585.111386.30624.42833.711649.191605.843255.031385.00520.89932.992292.221570.263862.481354.30417.219333.452931.721487.234418.961282.70313.631066.803592.431343.504935.931158.73210.045254.944299.881125.345425.22970.5715.566782.225291.87725.466017.33625.690.099749.366750.240.006750.240.005．連梁剛結(jié)時構(gòu)件內(nèi)力計算（1）框架梁、柱內(nèi)力計算考慮連梁約束作用時，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)底部總剪力由表7.5.12可見，第1~4、9、10層的總框架剪力Vf小于0.2V0，應(yīng)予以調(diào)整。另外，1.5Vfmax=1.5×1349.77=2024.66kN>0.2V0，所以調(diào)整后的Vf取1350.05kN?？蚣苤募袅蛷澗赜肈值法計算，表7.5.13為⑤軸框架柱剪力和彎矩的計算結(jié)果，其余框架計算從略。表中反彎點(diǎn)高度比按式（5.4.9）確定，