《《转换层结构设计》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《转换层结构设计》PPT课件.ppt（76页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、复杂结构设计的规范规定复杂结构设计的规范规定与软件实现与软件实现1.11.1。转换结构的特点和类型转换结构的特点和类型1.21.2。转换结构的计算模型。转换结构的计算模型。转换结构的计算模型。转换结构的计算模型1.31.3。转换结构的内力调整和设计控制。转换结构的内力调整和设计控制。转换结构的内力调整和设计控制。转换结构的内力调整和设计控制1.41.4。转换结构的补充分析。转换结构的补充分析。转换结构的补充分析。转换结构的补充分析1 1。转换层结构设计。转换层结构设计1.1。转换结构的受力、变形特点。转换结构的受力、变形特点v特点特点竖向力的传递不连续。竖向力的传递不连续。在转换层上下一、二层
2、范围内，水平力有突变。在转换层上下一、二层范围内，水平力有突变。转换层上下容易产生刚度突变。转换层上下容易产生刚度突变。转换层落地和不落地竖向构件变竖向形差较大，造成转换层上部结转换层落地和不落地竖向构件变竖向形差较大，造成转换层上部结构在恒载作用下弯矩、剪力突变，容易超限。构在恒载作用下弯矩、剪力突变，容易超限。变形复杂、传力不明确，尤其在复杂的转换层结构中，如：厚板转变形复杂、传力不明确，尤其在复杂的转换层结构中，如：厚板转换层、超大梁转换层、箱形大梁转换等等。换层、超大梁转换层、箱形大梁转换等等。转换层刚度、质量集中，造成地震效应突然增大。转换层刚度、质量集中，造成地震效应突然增大。转换
3、层跨度大，需要考虑竖向地震作用。设计从严。转换层跨度大，需要考虑竖向地震作用。设计从严。转换层分析不能采用简化方式，如转换梁的轴向变形不能忽略，不转换层分析不能采用简化方式，如转换梁的轴向变形不能忽略，不能采用刚性楼板假定。能采用刚性楼板假定。转换层构件容易产生剪力突变，有时这种剪力集中现象需要采用二转换层构件容易产生剪力突变，有时这种剪力集中现象需要采用二次补充计算才能发现。次补充计算才能发现。1.2。转换结构的类型。转换结构的类型属于标准杆系有限元分属于标准杆系有限元分析模型，不需要简化。析模型，不需要简化。注意：要定义转换梁。注意：要定义转换梁。v梁托柱梁托柱转换。这种转换可以采用经典的
4、杆系有限元分析，不转换。这种转换可以采用经典的杆系有限元分析，不需要进行专门的模型简化。需要进行专门的模型简化。v框支剪力墙结构：应用最广的形式。框支剪力墙结构：应用最广的形式。v变形特点变形特点转换梁与框支墙在交接面上变形协调。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。v受力特点受力特点转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设计配筋。转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设计配筋。v分析要点分析要点转换梁的准确分析，取决于与上部剪力墙的变形协调。转换梁的准确分析，取决于与上部剪力墙的变形协调。框支柱框支柱托梁托梁转换层上部剪力转换层上部剪力墙需加强的区域墙需加强的区域墙梁的变形墙梁的
5、变形协调节点协调节点剪力集中点，造成剪力集中点，造成剪力突变。在框支剪力突变。在框支柱边和洞口边的梁柱边和洞口边的梁截面上截面上v厚板转换层结构：应用很少，抗震不利厚板转换层结构：应用很少，抗震不利v变形特点变形特点厚板上部的结构变形，通过厚板的面外变形，传到下部结构中。由厚板上部的结构变形，通过厚板的面外变形，传到下部结构中。由于上下部结构完全对应不上，厚板的面外变形传力方式特别复杂。于上下部结构完全对应不上，厚板的面外变形传力方式特别复杂。v受力特点受力特点厚板自重大，地震效应大，抗震很不利。厚板受到较大的剪切，需厚板自重大，地震效应大，抗震很不利。厚板受到较大的剪切，需要验算厚板的冲切。
6、要验算厚板的冲切。v分析要点分析要点由厚板上部结构的轴线，加上厚板下部结构的轴线，在厚板层产生由厚板上部结构的轴线，加上厚板下部结构的轴线，在厚板层产生较多的房间，此时房间四周可以用虚梁输入，定义真实的板厚，在较多的房间，此时房间四周可以用虚梁输入，定义真实的板厚，在分析时考虑分析时考虑“弹性板弹性板6”。对于较大的房间，还应再划分成几个小房。对于较大的房间，还应再划分成几个小房间，以协助厚板的单元划分。厚板计算的准确性，取决于厚板单元间，以协助厚板的单元划分。厚板计算的准确性，取决于厚板单元的类型和单元划分的合理性。的类型和单元划分的合理性。红色为下部结构的轴线红色为下部结构的轴线黄色为上部
7、结构黄色为上部结构的轴线的轴线v超大梁转换结构超大梁转换结构：v变形特点变形特点转换梁占据整个一层的高度，并且有上下两层楼板作为侧向支撑。转换梁占据整个一层的高度，并且有上下两层楼板作为侧向支撑。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。v受力特点受力特点转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略，应按偏心受力构件设计配筋。转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略，应按偏心受力构件设计配筋。但是两层的侧向楼板对大梁有较强的约束，所以大梁的轴向变形较但是两层的侧向楼板对大梁有较强的约束，所以大梁的轴向变形较小。这是有利因数。小。这是有利因数。v分析要点分析要点转换梁的准确分析，取决于与剪
8、力墙和楼板的变形协调。转换梁的准确分析，取决于与剪力墙和楼板的变形协调。占据一层的转换大梁，占据一层的转换大梁，有时梁中间开有小洞有时梁中间开有小洞两层楼板两层楼板v桁架转换结构桁架转换结构：v变形特点变形特点桁架与上下部结构杆系相连，采用杆模型，变形自然协调。桁架与上下部结构杆系相连，采用杆模型，变形自然协调。v受力特点受力特点桁架上下层刚度突变，应力容易集中，造成内力突变。上下弦杆应桁架上下层刚度突变，应力容易集中，造成内力突变。上下弦杆应考虑轴向变形。考虑轴向变形。v分析要点分析要点要考虑上下弦杆的轴向变形，就不能考虑刚性楼板假定。要考虑上下弦杆的轴向变形，就不能考虑刚性楼板假定。上上弦
9、弦杆杆下下弦弦杆杆梁托柱结构的计算模型梁托柱结构的计算模型v这这类类转转换换层层的的计计算算模模型型，可可以以仍仍采采用用杆杆模模型型即即可可。如如结结构构中中采采用用大大量量的的梁梁托托柱柱的的受受力力形形式式，则则该该结结构构也也应应该该定定义义为为“复复杂杂高高层层”及及“转转换换层层结结构构”，托托柱柱梁梁应应按按框框支支梁梁设设计计及及构构造造控控制制，当当转转换换层层在在3层层及及3层层以以上上时时，框框支支柱柱的的抗抗震震等等级级应应提提高高1级级，所所以以在在特特殊殊构构件件定定义义中中应应把把与与托柱梁相连的柱定义为框支柱。托柱梁相连的柱定义为框支柱。v梁抬柱的传力，是由梁柱
10、协调变形完成的，柱的轴力由梁的剪力平衡，梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，柱的轴力由梁的剪力平衡，所以，可以通过查看梁剪力或柱轴力来确认上部柱传来的集中力。所以，可以通过查看梁剪力或柱轴力来确认上部柱传来的集中力。梁柱的变形协调梁柱的变形协调梁柱位移协调点，也是柱梁柱位移协调点，也是柱轴力、梁剪力的平衡点轴力、梁剪力的平衡点梁抬柱点梁抬柱点梁抬柱点梁抬柱点上层柱内力小上层柱内力小上层柱内力小上层柱内力小再向上层则柱再向上层则柱内力变大内力变大再向上层则柱再向上层则柱内力变大内力变大梁抬柱的柱轴力随刚度减弱而减少梁抬柱的柱轴力随刚度减弱而减少立面观察立面观察框支剪力墙结构的计算模型框支剪力墙
11、结构的计算模型v高高规规条条，转转换换层层上上部部的的竖竖向向抗抗侧侧力力构构件件（墙墙、柱柱）宜宜直直接接落落在在转转换换层层主主结结构构上上。当当结结构构竖竖向向布布置置复复杂杂，框框支支主主梁梁承承托托剪剪力力墙墙并并承承托托转转换换次次梁梁及及其其上上剪剪力力墙墙时时，应应进进行行应应力力分分析析，按按应应力力校校核核配配筋筋，并并加加强强配配筋筋构构造造措措施施。B级级高高度度框框支支剪剪力力墙墙高高层层建建筑筑的的结结构构转转换换层层，不不宜宜采采用用框框支支主主、次次梁梁方方案案。框框支支剪剪力力墙墙结结构构宜宜采采用用墙墙元元（壳壳元元）模模型型，如如SATWE、PMSAP等。
12、等。v注注意意“壳壳元元最最大大边边长长”这这个个参参数数应应取取得得尽尽量量小小。这这是是为为了了转转换换梁梁与与上上部剪力墙协调点多些，变形协调更合理。部剪力墙协调点多些，变形协调更合理。v转转换换梁梁应应该该考考虑虑轴轴向向变变形形的的影影响响，所所以以要要考考虑虑弹弹性性楼楼板板，转转换换梁梁才才能能计算出轴力。计算出轴力。转换层弹性楼板的定义转换层弹性楼板的定义为了与上部剪力为了与上部剪力墙协调，托梁被墙协调，托梁被划分成划分成4小段，小段，协调节点协调节点5个个厚板转换结构的计算模型厚板转换结构的计算模型v“高高规规”条条，非非抗抗震震设设计计和和6度度抗抗震震设设计计可可采采用用
13、；7、8度度抗抗震震设设计计的的地地下下室室转转换换构构件件可可采采用用厚厚板板。厚厚板板转转换换层层结结构构，目目前前没没有有很很好好的的分分析析方方法法，应应尽量避免。尽量避免。v由厚板上部结构的轴线，加上厚板下部结构的轴线，在厚板层产生较多的由厚板上部结构的轴线，加上厚板下部结构的轴线，在厚板层产生较多的房间，此时房间四周可以用虚梁输入，定义真实的板厚，在分析时考虑房间，此时房间四周可以用虚梁输入，定义真实的板厚，在分析时考虑“弹性板弹性板6”。厚板计算的准确性，取决于厚板单元的类型（采用块体单元、。厚板计算的准确性，取决于厚板单元的类型（采用块体单元、中厚板单元等）和单元划分的合理性。
14、中厚板单元等）和单元划分的合理性。v采用采用SATWE时要注意：对于较大的房间，还应再划分成几个小房间，以时要注意：对于较大的房间，还应再划分成几个小房间，以协助厚板的单元划分。协助厚板的单元划分。v采用采用PMSAP时，由于其有楼板单元的划分功能，分析时选择楼板单元划时，由于其有楼板单元的划分功能，分析时选择楼板单元划分即可。分即可。v厚板的冲切验算必须考虑。厚板的冲切验算必须考虑。一层平面一层平面厚板转换层的实际工程厚板转换层的实际工程二层厚板转换层平面二层厚板转换层平面定义虚梁定义虚梁标准层平面标准层平面4个塔个塔厚板的单元划分厚板的单元划分厚板自重太大造成转换层地震作用的突变厚板自重太
15、大造成转换层地震作用的突变超大梁转换结构的计算模型超大梁转换结构的计算模型v一般这种超大梁占有一层的高度，分析模型与构件的配筋模型难以统一，一般这种超大梁占有一层的高度，分析模型与构件的配筋模型难以统一，所以采用两次分析用不同的计算模型来解决问题。所以采用两次分析用不同的计算模型来解决问题。v模型一：梁所占有的一层仍按一层输入，大梁按剪力墙定义，此时可以模型一：梁所占有的一层仍按一层输入，大梁按剪力墙定义，此时可以正确分析整体结构及构件内力，除大梁（用剪力墙输入）的配筋不能用正确分析整体结构及构件内力，除大梁（用剪力墙输入）的配筋不能用以外，其余构件的配筋均能参考采用。以外，其余构件的配筋均能
16、参考采用。v模型二：把转换层作为一层输入，即两层合并为一层，大梁则按梁定义，模型二：把转换层作为一层输入，即两层合并为一层，大梁则按梁定义，层高为两层之和，这种计算模型仅用于考察、计算大托梁受力、配筋，层高为两层之和，这种计算模型仅用于考察、计算大托梁受力、配筋，其余构件及结构整体分析的结果可以不用参考。层高的增加使柱的计算其余构件及结构整体分析的结果可以不用参考。层高的增加使柱的计算长度增加，此时程序自动考虑柱上端的刚域，亦使结构分析准确。也可长度增加，此时程序自动考虑柱上端的刚域，亦使结构分析准确。也可以用以用FEQ进行二次分析。进行二次分析。模型一模型一模型二模型二柱竖向刚域柱竖向刚域按
17、墙定义按墙定义按大梁定义按大梁定义。桁架转换结构的计算模型。桁架转换结构的计算模型v桁桁架架转转换换结结构构可可由由SATWE、TAT、PMSAP输输入入计计算算，其其分分析析的的关关键键是是桁桁架架上上、下下层层弦弦杆杆的的轴轴力力，所所以以在在分分析析时时一一定定要要在在上上下下弦弦杆杆层层定定义义弹弹性性楼板，计算出上、下弦杆的轴力。楼板，计算出上、下弦杆的轴力。v当当斜斜腹腹杆杆的的连连接接比比较较简简单单，如如只只与与上上下下层层节节点点相相连连，则则用用SATWE、TAT计算没有问题。计算没有问题。v如如果果联联结结复复杂杂，用用SATWE、TAT计计算算时时就就需需要要简简化化。
18、复复杂杂连连接接的的转转换换结结构可以用构可以用SPASCAD建模，建模，PMSAP计算。计算。v桁桁架架转转换换多多见见于于高高层层钢钢结结构构，其其中中中中心心支支撑撑虽虽然然刚刚度度贡贡献献大大，但但会会引引起起结结构构局局部部的的内内力力突突变变，所所以以，大大量量采采用用偏偏心心支支撑撑和和耗耗能能梁梁，以以提提高高结结构构的延性。的延性。上弦杆上弦杆下弦杆下弦杆耗能梁耗能梁偏心支撑偏心支撑1.31.3。转换结构的内力调整。转换结构的内力调整。转换结构的内力调整。转换结构的内力调整v薄弱楼层地震剪力放大薄弱楼层地震剪力放大v高规的高规的10.2.6 条，带转换层高层建筑结构，其薄弱层
19、地震剪力应按高条，带转换层高层建筑结构，其薄弱层地震剪力应按高规的规的条规定乘以条规定乘以1.15增大系数。转换层应强制为薄弱层。增大系数。转换层应强制为薄弱层。v楼层最小地震剪力系数控制楼层最小地震剪力系数控制 v高规的高规的3.3.13 条，水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用条，水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合表标准值的剪力应符合表的要求。的要求。v其中的框架柱应考虑其中的框架柱应考虑0.2Qo调整调整v抗震规范抗震规范条规定，侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框条规定，侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框剪结构，任一剪结构，任一层框架部分的地震剪力，不应小于结
20、构底部总地震剪力的层框架部分的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框和按框剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。倍二者的较小值。v框支柱地震作用下的内力调整，高规框支柱地震作用下的内力调整，高规条规定：条规定：v1）框支柱数目不多于）框支柱数目不多于10根时根时:当框支层为当框支层为12层时各层每根柱所受的剪层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的力应至少取基底剪力的2%；v2）当框支层为）当框支层为3层及层及3层以上时，各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪层以上时，各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的力的3%。
21、；。；v3）框支柱数目多于）框支柱数目多于10根时，当框支层为根时，当框支层为12层时每层框支柱所承受剪力层时每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力之和应取基底剪力20%；v4）当框支层为）当框支层为3层及层及3层以上时，每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪层以上时，每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力力30%。v框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩。框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩。v高规高规、条规定规定，框支柱在特一级、一、二级抗震时，地震作用产生的条规定规定，框支柱在特一级、一、二级抗震时，地震作用产生的轴力分别乘以增大系数轴力分别乘以增大
22、系数1.8、1.5、1.2。但在计算轴压比时不考虑该增大。但在计算轴压比时不考虑该增大系数。系数。v组合设计内力的调整组合设计内力的调整梁设计剪力调整梁设计剪力调整 转换梁设计剪力调整转换梁设计剪力调整 柱设计内力调整柱设计内力调整 框支柱设计剪力调整框支柱设计剪力调整 剪力墙设计内力调整剪力墙设计内力调整框支柱的剪力调整框支柱的剪力调整v框支柱从标准剪力到设计剪力是怎样调整的？框支柱从标准剪力到设计剪力是怎样调整的？框支柱从标准内力到设计内力需经过：框支柱从标准内力到设计内力需经过：v地震内力的放大：地震内力的放大：（1）薄弱层）薄弱层1.15的调整（转换层应强制为薄弱层）；的调整（转换层应
23、强制为薄弱层）；（2）统计层剪力，求出需进行）统计层剪力，求出需进行2%、3%、20%、30%调整调整的放大系数；的放大系数；（3）双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）；v注意：程序是先做注意：程序是先做“双向地震组合（双向地震组合（3）”后做后做“楼层剪力调整楼层剪力调整（2）”，两者次序不同，结果是不同的。，两者次序不同，结果是不同的。v（4）设计内力的放大：）设计内力的放大：v各层框支柱均采用相同的设计剪力放大系数：各层框支柱均采用相同的设计剪力放大系数：v特特1级、级、1级、级、2级、级、3级的设计剪力放大系数分别为：级的设计
24、剪力放大系数分别为：3.024、2.1、1.5、1.265v特特1级、级、1级、级、2级、级、3级的设计弯矩调整系数则与普通柱一样调整级的设计弯矩调整系数则与普通柱一样调整转换托梁转换托梁第第7号框支柱号框支柱托梁上部的剪力墙托梁上部的剪力墙第第7号框支号框支柱柱第第188号托号托梁梁WNL6.OUT中输出的内力含：双向地震组合。中输出的内力含：双向地震组合。WWNL6.OUT中输出的内力含：最小剪力系数的放大、中输出的内力含：最小剪力系数的放大、薄弱层放大、薄弱层放大、30%的地震内力调整。的地震内力调整。最大控制剪力由第最大控制剪力由第30号组合产生，剪力值达：号组合产生，剪力值达：287
25、7kN v剪力的组合计算：剪力的组合计算：v分项系数分项系数vNcm V-D V-L X-W Y-W X-E Y-E Z-E R-Fv 30 1.20 0.60 0.00 0.28 0.00 1.30 0.00 0.00v标准剪力的组合，注意特标准剪力的组合，注意特1级剪力调整系数级剪力调整系数3.024v(-235.7)*1.2+(-20.2)*0.6+(-69.8)*0.28+(-490.0)*1.3*3.024v=-951.5*3.024=2877.3kNv从以上组合分项系数和调整系数，可以看出弹性标准剪力到设计剪力从以上组合分项系数和调整系数，可以看出弹性标准剪力到设计剪力的巨大差异。
26、的巨大差异。转换梁的内力调整转换梁的内力调整v框支托梁的设计内力是怎样调整的？框支托梁的设计内力是怎样调整的？框支托梁从标准内力到设计内力需经过：框支托梁从标准内力到设计内力需经过：v地震内力的放大：地震内力的放大：（1）薄弱层）薄弱层1.15的调整（转换层应强制为薄弱层）；的调整（转换层应强制为薄弱层）；（2）双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）；）双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）；（3）地震内力无条件放大，对特）地震内力无条件放大，对特1级、级、1级、级、2级，放大系数分别级，放大系数分别为：为：1.8、1.5、1.25v设计内力的放大：设计内力的放大：框支托梁
27、的设计剪力调整系数与普通梁一样。对特框支托梁的设计剪力调整系数与普通梁一样。对特1级、级、1级、级、2级、级、3级，放大系数分别为：级，放大系数分别为：1.56、1.3、1.2、1.1188号托梁抗号托梁抗剪超限剪超限WNL6.OUT中输出的内力含：双向地震组合。中输出的内力含：双向地震组合。WWNL6.OUT中输出的内力含：最小剪力系数的放大、中输出的内力含：最小剪力系数的放大、薄弱层放大。薄弱层放大。最大控制剪力由第最大控制剪力由第30号组合产生，号组合产生，J端剪力值达：端剪力值达：11726kN v剪力的组合计算：剪力的组合计算：v分项系数分项系数vNcm V-D V-L X-W Y-
28、W X-E Y-E Z-E R-Fv 30 1.20 0.60 0.00 0.28 0.00 1.30 0.00 0.00v标准剪力的组合，注意特标准剪力的组合，注意特1级剪力调整系数级剪力调整系数1.56v(-2433.1)*1.2+(-302.5)*0.6+竖向内力竖向内力v(-509.5)*0.28+(-2301.7*1.8)*1.3*1.56 水平内力水平内力v=-3101.22+(-5528.64)*1.56=11725.9kNv注意：梁的设计剪力调整系数只乘在水平力项，与竖向荷载无关。注意：梁的设计剪力调整系数只乘在水平力项，与竖向荷载无关。v从以上组合分项系数和调整系数，可以看出
29、弹性标准剪力到设计剪从以上组合分项系数和调整系数，可以看出弹性标准剪力到设计剪力的巨大差异。力的巨大差异。v框支托梁为什么容易抗剪超限？框支托梁为什么容易抗剪超限？v原因主要是上部剪力墙与下部托梁协调工作，传给下部的内力太大原因主要是上部剪力墙与下部托梁协调工作，传给下部的内力太大造成。由上例造成。由上例188号梁所例：号梁所例：v恒载产生的剪力：恒载产生的剪力：2433kNv地震产生的剪力：地震产生的剪力：2301kNv地震力控制是因为地震剪力的调整太大的原因。地震力控制是因为地震剪力的调整太大的原因。v由此可见，竖向荷载、地震荷载是梁抗剪截面超限的主要原因。由此可见，竖向荷载、地震荷载是梁
30、抗剪截面超限的主要原因。第第188号托梁所在的位置号托梁所在的位置托梁与上部剪托梁与上部剪力墙的协调点力墙的协调点托梁上部墙体的单元划分托梁上部墙体的单元划分v外部因素：外部因素：（1）荷载是否太大；（荷载是否太大；（2）结构刚度是否局部偏小；）结构刚度是否局部偏小；（3）地震设防烈度与结构设计是否存在矛盾。）地震设防烈度与结构设计是否存在矛盾。v内部因素：（内部因素：（1）壳单元与杆单元的位移协调是否会带来应力集中；）壳单元与杆单元的位移协调是否会带来应力集中；（2）杆单元相对很短，是否会造成刚度偏大，内力较大；（）杆单元相对很短，是否会造成刚度偏大，内力较大；（3）单）单元划分是否不合理。
31、元划分是否不合理。v所以，可以见到转换层结构的复杂性。因此我们建议采用多个不同所以，可以见到转换层结构的复杂性。因此我们建议采用多个不同模型的软件复核，如：模型的软件复核，如：PMSAP、FEQ等。等。v梁截面抗剪承载力：梁截面抗剪承载力：b*h=0.8*1.8，C40v0.15fcbho=0.15*19100*0.8*(1.8-0.0425)/0.85=4739kNv远不满足设计剪力远不满足设计剪力11725kN的要求，需要增加截面，提高强度，或的要求，需要增加截面，提高强度，或采用其它方法。采用其它方法。转换结构的设计控制转换结构的设计控制转换结构的设计控制转换结构的设计控制v基本要求的条
32、文规定：基本要求的条文规定：v和表和表4.2.21关于关于A、B级最大适用高度的规定；级最大适用高度的规定；v第第条条 8度不宜超过度不宜超过3层；层；7度不宜超过度不宜超过5层；层；v第第条条 9度抗震设计，不应采用带转换层结构；度抗震设计，不应采用带转换层结构；v按表按表和表和表，正确填写结构构件的抗震等级；，正确填写结构构件的抗震等级；v第第10.2.3 条，底部带转换层的高层建筑结构布置有关规定。条，底部带转换层的高层建筑结构布置有关规定。v设计调整设计调整薄弱层。薄弱层。水平转换构件。水平转换构件。竖向转换构件竖向转换构件框支柱。框支柱。v转换层刚度的条文规定转换层刚度的条文规定v位
33、移比、周期比位移比、周期比。v转换层上部与下部结构的侧向刚度比转换层上部与下部结构的侧向刚度比。v剪力墙底部加强部位剪力墙底部加强部位 v高高规规的的条条，剪剪力力墙墙底底部部加加强强部部位位的的高高度度可可取取框框支支层层加加上上框框支支层层以以上上两两层的高度及墙肢总高度的层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。二者的较大值。v抗震等级抗震等级 v当转换层位置设置在当转换层位置设置在3层或层或3层以上时，框支柱、位于底部加强部位的层以上时，框支柱、位于底部加强部位的剪力墙抗震等级宜按表剪力墙抗震等级宜按表4.8.2 和表和表4.8.3 规定提高一级采用，已为特一规定提高一级采用，已为特一
34、级可不再提高。级可不再提高。连梁竖向变形差产生的超限剪力连梁竖向变形差产生的超限剪力v框支托梁上部的连梁为什么容易抗剪超限？框支托梁上部的连梁为什么容易抗剪超限？v连梁地震内力的放大：连梁地震内力的放大：（1）薄弱层）薄弱层1.15的调整（转换层应强制为薄弱层）；的调整（转换层应强制为薄弱层）；（2）双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）。）双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）。v连梁设计内力的放大：连梁设计内力的放大：连梁的设计剪力调整系数与普通梁一样。对特连梁的设计剪力调整系数与普通梁一样。对特1级、级、1级、级、2级、级、3级，放大系数分别为：级，放大系数分别为：1
35、.3、1.3、1.2、1.1第第73号连梁超限号连梁超限第第73号连梁号连梁跨高比为跨高比为2.7v剪力的组合计算：剪力的组合计算：v分项系数分项系数vNcm V-D V-L X-W Y-W X-E Y-E Z-E R-Fv 28 1.20 0.60 0.28 0.00 1.30 0.00 0.00 0.00v标准剪力的组合，连梁特标准剪力的组合，连梁特1级剪力调整系数级剪力调整系数:v当连梁的跨高比小于当连梁的跨高比小于2.5时，取时，取 1.3v当连梁的跨高比大于当连梁的跨高比大于2.5时，取时，取1.56v316.3*1.2+65.4*0.6+竖向内力竖向内力v33.9*0.28+254
36、.6*1.3*1.56 水平内力水平内力v=418.8+340.47*1.56=949.9kNv注意：梁的设计剪力调整系数只乘在水平力项，与竖向荷载无关。注意：梁的设计剪力调整系数只乘在水平力项，与竖向荷载无关。v从以上组合分项系数和调整系数，可以看出弹性标准剪力到设计剪从以上组合分项系数和调整系数，可以看出弹性标准剪力到设计剪力的巨大差异。力的巨大差异。v与前面的托梁类似，连梁的抗剪超限，竖向荷载引起的竖向变形差与前面的托梁类似，连梁的抗剪超限，竖向荷载引起的竖向变形差产生的剪力，占有较大的比例。是超限的主要原因之一。产生的剪力，占有较大的比例。是超限的主要原因之一。v恒载产生的剪力：恒载产
37、生的剪力：316kNv地震产生的剪力：地震产生的剪力：254kNv地震剪力的调整也是超限的主要原因之一。地震剪力的调整也是超限的主要原因之一。v综上所述，连梁的两端受下部轴向刚度的不均匀性，在竖向荷载作综上所述，连梁的两端受下部轴向刚度的不均匀性，在竖向荷载作用下，两端产生较大的竖向位移差，所以恒载产生的剪力，占有很用下，两端产生较大的竖向位移差，所以恒载产生的剪力，占有很大比例。当竖向荷载产生的剪力已经超过连梁的抗剪承载力时，应大比例。当竖向荷载产生的剪力已经超过连梁的抗剪承载力时，应修改连梁方案。修改连梁方案。不落地墙的超限不落地墙的超限v框支托梁上部的不落地剪力墙为什么容易抗剪超限？框支
38、托梁上部的不落地剪力墙为什么容易抗剪超限？v托梁上部两层的剪力墙属于加强区：托梁上部两层的剪力墙属于加强区：双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）。双向地震组合的内力放大（一般转换层结构选择较多）。v剪力墙加强区设计内力的放大：剪力墙加强区设计内力的放大：加强区剪力墙设计剪力调整系数：对特加强区剪力墙设计剪力调整系数：对特1级、级、1级、级、2级、级、3级，级，放大系数分别为：放大系数分别为：1.9、1.6、1.4、1.2框支榀框支榀托梁位置托梁位置33号墙柱号墙柱33号墙柱号墙柱33号墙柱超限号墙柱超限v剪力的组合计算：剪力的组合计算：v分项系数分项系数vNcm V-D V-L X
39、-W Y-W X-E Y-E Z-E R-Fv 31 1.20 0.60 0.00 -0.28 0.00 -1.30 0.00v标准剪力的组合，标准剪力的组合，2级剪力调整系数为级剪力调整系数为1.4v667.7*1.2+106.1*0.6+(-135.4)*(-0.28)+(-180.5)*(-1.3)*1.4v=1137.46*1.4=1592.45 kNv可见，恒载引起的剪力为可见，恒载引起的剪力为667kN，而地震产生的剪力为而地震产生的剪力为180kN。两两者差异甚大。者差异甚大。v原因：恒载作用下，墙两端产生较大的竖向位移差（或转角）所至。原因：恒载作用下，墙两端产生较大的竖向位移
40、差（或转角）所至。1.41.4。转换结构的补充分析。转换结构的补充分析。转换结构的补充分析。转换结构的补充分析v高精度平面有限元分析高精度平面有限元分析FEQ v复杂楼板有限元分析复杂楼板有限元分析SLABCAD v有待深入研究的问题有待深入研究的问题 v转换构件的模型选取问题转换构件的模型选取问题 v转换结构的分析方法问题转换结构的分析方法问题v转转换换层层结结构构有有多多种种形形式式，如如：行行架架转转换换、厚厚板板转转换换，最最常常见见的的是是框框支转换。转换层最大的问题是：支转换。转换层最大的问题是：v（1）受力、传力不是很明确；）受力、传力不是很明确；v（2）分析、设计手段不多；）分析、设计手段不多；v（3）规范的构造、参数等不能含盖所有的转换层结构。）规范的构造、参数等不能含盖所有的转换层结构。vFEQ是是把把托托梁梁也也按按照照二二维维单单元元分分析析的的局局部部平平面面有有限限元元分分析析软软件件，在在使用时应注意：使用时应注意：v（1）尽量全轴线截取计算榀；）尽量全轴线截取计算榀；v（2）截取高度在转换层上部）截取高度在转换层上部3-4层；层；v（3）FEQ不能分析次梁托剪力墙的情况。不能分析次梁托剪力墙的情况。谢 谢