高层建筑结构设计理论

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《高层建筑结构设计理论》是普通高等教育土建类规划教材。

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插图：剪力墙结构是由一系列竖向纵、横墙和水平楼板所组成的空间结构，承受竖向荷载以及风荷载和水平地震作用。在竖向荷载作用下，剪力墙主要产生压力，可不考虑结构的连续性，各片剪力墙承受的压力可近似按楼面传到该片剪力墙上的荷载以及墙体自重计算，或按总竖向荷载引起的剪力墙截面上的平均压应力乘以该剪力墙的截面面积求得。剪力墙结构中的墙体，一般由于门窗设置的需要和设备管道的穿过，都开有一定数量的孔洞，从而形成了各种类型的剪力墙，它们具有各自的受力特点和不同的内力、位移计算方法。根据洞口的有无、大小、形状和位置等，剪力墙可划分为以下几类。（1）整截面墙当剪力墙无洞口，或虽有洞口但墙面洞口的总面积不大于剪力墙墙面总面积的16％，且洞口间的净距及洞口至墙边的距离均大于洞口长边尺寸时，可忽略洞口的影响，这类墙体称为整截面墙，如图6－la所示。（2）整体小开口墙当剪力墙的洞口稍大一些，且洞口沿竖向成列布置，如图6－lb所示，洞口的面积超过剪力墙墙面总面积的16％，但洞口对剪力墙的受力影响仍较小，这类墙体称为整体小开口墙。在水平荷载作用下，由于洞口的存在，剪力墙的墙肢中已出现局部弯曲，其截面应力可认为由墙体的整体弯曲和局部弯曲二者叠加组成，截面变形仍接近于整截面墙。（3）联肢墙当剪力墙沿竖向开有一列或多列较大的洞口时，由于洞口较大，剪力墙截面的整体性大为削弱，其截面变形已不再符合平截面假定。这类剪力墙可看成是若干个单肢剪力墙或墙肢（左、右洞口之间的部分）由一系列连梁（上、下洞口之间的部分）联结起来组成，当开有一列洞口时称为双肢墙，（见图6－1c）；当开有多列洞口时称为多肢墙。（4）壁式框架当剪力墙成列布置的洞口很大，且洞口较宽，墙肢宽度相对较小，连.梁的刚度接近或大于墙肢的刚度时，剪力墙的受力性能与框架结构相类似，这类剪力墙称为壁式框架（见图6－1d）。（5）特殊剪力墙如错洞墙和叠合错洞墙，这类剪力墙受力较复杂，一般得不到解析解，通常借助于有限元法等数值计算方法进行仔细计算。根据剪力墙类型的不同，简化分析时一般采用以下计算方法：1）材料力学分析法。对整截面墙和整体小开口墙，在水平荷载作用下，其计算简图可近似看作是一根竖向的悬臂杆件，因此可按照材料力学中的有关公式进行内力和位移的计算。