答辩ppt 毕业答辩

毕业设计答辩 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 工程概况 该旅馆为13层 计划每层设置床位40 50个床位 建筑平面为矩形 旅馆的出入口与外界街道无直接联系 据此条件作建筑方案 方案中须考虑 单间和标准间 管理 储藏 接待 会议 餐厅以及层高等 结构形式为钢筋混凝土框架 剪力墙结构 框架柱可为钢筋混凝土柱 楼面板屋面板均为现浇 基础采用箱形基础 建筑所处8度区 框架抗震等级为二级 剪力墙抗震等级为一级 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 本次毕业设计的主要特点是结构采用了框架剪力墙结构 基础采用了箱形基础 和大量的手工计算 通过这一次的毕业设计 进一步加强了对框架剪力墙结构的认识 以及对他的内力分布特点的理解 第一章框架剪力墙结构 一 框架剪力墙的结构特点框架结构由杆件组成 杆件稀疏且截面尺寸小 因而侧向刚度不大 在侧向荷载作用下 一般呈剪切型变形 高度中段的层间位移过大 图b 因此适用高度受到限制 剪力墙结构的抗侧刚度大 在水平荷载下 一般呈弯曲型变形 顶部附近楼层的层间位移较大 其他部位的位移较小 图a 可用于较高的高层建筑 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 但当墙的间距较大时 水平承重结构尺寸较大 因而难以形成较大的使用空间 且墙的抗剪强度弱于抗弯强度 易于出现由于剪切造成的脆性破坏 框架 剪力墙和框架剪力墙的侧移 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 框架剪力墙结构中有框架也有剪力墙 在结构布置合理的情况下 可以同时发挥两者的优点和克服其缺点 即既具有较大的抗侧刚度 又可以形成较大的使用空间 而且两种结构形成两道抗震防线 对结构抗震有利 因此 框架剪力墙结构在实际工程中得到广泛地应用 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 二 框架剪力墙的计算思路 采用手算方法计算框架剪力墙结构在水平荷载下的内力时 可分如下两步进行 1 求某一方向的内力时 将该方向各片剪力墙合并成一片总剪力墙 将该方向各榀框架合并成一榀总框架 将该方向同一层连梁合并成一根总连梁 对总剪力墙 总框架和总连梁进行协同工作分析 解决水平荷载在总剪力墙和总框架之间的分配 求得总剪力墙和总框架的总内力 并计算结构的侧向位移 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 2 按等效抗弯刚度比 将总剪力墙的内力分配给每片墙 将总框架的总剪力按柱的抗侧刚度分配给框架各柱 三 结构计算的内容和步骤 满足 1 8 按照各榀框架的抗侧刚度比分配总框架所承担的内力 按照各片剪力墙的抗弯刚度比分配总剪力墙所承担的内力 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 A 框架1 计算框架的剪切刚度Cf 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 2 计算剪力墙的抗弯刚度EcIw 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 3 计算结构的刚度特征值在本次设计中 值是经过结构反复布置试算后的结果 当 值取在1附近时 这只表明了框架和剪力墙刚度比的一个相对关系 他必须还要通过层间和顶点变形位移的限制条件才是最终选用的 值 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 4 利用底部剪力法计算水平地震力 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 5 按照对结构底部弯矩等效法则反算倒三角形荷载分布倒三角形荷载 q 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 6 验算结构的层间变形条件 层间变形按下式计算层间位移须满足 顶点位移须满足 限制层间位移是为了避免过大的变形影响正常使用 使填充墙和建筑装修出现裂缝 引起主体结构破坏 产生过大的附加内力等 限制顶点位移是为了不产生顶部过大位移而考虑二阶效应 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 7 按照框架与剪力墙在倒三角形荷载分布作用下的协同工作微分方程解 计算出总剪力墙和总框架的内力 按以下公式计算剪力墙各楼层处的水平剪力Qw Mw总框架的楼层水平剪力为 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 8 按照各榀框架的抗侧刚度比分配总框架所承担的内力 按照各片剪力墙的抗弯刚度比分配总剪力墙所承担的内力 总剪力墙的楼层水平力在各剪力墙间的分配 总框架的楼层水平力在各框架单元之间的分配 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 9 利用软件计算所选框架在各种荷载组合下的内力 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 LKN1 仅考虑结构自重所产生的内力组合即 S 1 0自重 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 LKN2 结构在竖向恒荷载作用下的标准组合即 S 1 0恒载 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 LKN3 结构在竖向活荷载作用下的标准组合即 S 1 0活载 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 LKN4 结构在左震作用下的标准组合即 S 1 0左震LKN5 结构在竖向荷载作用下由恒载起控制的基本组合即 S 1 35 自重 恒载 1 4活载 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 LK6 结构在竖向荷载作用下由活载起控制的基本组合即 S 1 2 自重 恒载 1 4活载LKN7 结构在左震下的基本组合即 S 1 2 自重 恒载 0 5活载 1 3左震LKN8 结构在右震下的基本组合即 S 1 2 自重 恒载 0 5活载 1 3左震10 根据抗震设计要求进行梁 柱设计 11 采用弹性计算理论设计楼盖 12 楼梯的设计 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 四 框架剪力墙结构在水平荷载下的协同工作分析 框架剪力墙结构的协同工作计算 采用连续化方法 通过建立微分方程得到在倒三角形荷载作用下的解 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 铰接体系计算简图 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 为了求得框架剪力墙结构在水平力作用下的内力 在近似法中采用了连续化方法 即将各层总连梁离散为沿楼层高度均匀分布的连续连杆 将连杆切开 则总剪力墙成为静定结构 竖向悬臂墙 他受连续连杆的未知约束力pF和分布外荷载p x 的作用 其中pF可由总框架的抗推刚度Cf与结构变形曲线的二阶导数表示 根据梁的弯曲理论 竖向悬臂墙的荷载与挠度的微分关系有 当外力可以表示成简单的函数时 则可方便地通过求解微分方程得到总剪力墙及总框架的变形方程 进而由变形与内力的微分关系可求出总剪力墙 总框架 总连梁的内力 连续化方法是一个十分巧妙的做法 无论实际的框架剪力墙结构是多少层 结构的变形方程形式都不变 因而便于手算 为了获得简便的变形方程 需要将水平荷载等效地转换成三种典型的形式即 倒三角形荷载 均布荷载 顶点集中荷载 而倒三角形荷载符合水平地震作用力上面大下面小的特点 所以我们采用这样的力学模型进行框架剪力墙结构的协同工作内力分析与计算 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 刚度特征值 对结构内力与位移的影响系数 称为框剪结构的刚度特征值 是框架抗推刚度与剪力墙抗弯刚度的比值 当框架刚度很小时 值较小 0即纯剪力墙结构 当剪力墙抗弯刚度减小时 值较大 时即相当于纯框架结构 值对框架剪力墙受力 变形性能影响大 下图给出了均布荷载作用下具有不同 值时结构的位移曲线 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 框剪结构变形曲线 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 当 值很小时 剪力墙变形曲线呈弯曲型 墙起主要作用 当 值很大时 框架的作用越来越大 结构位移曲线逐渐变成剪切型 当 值在1 6之间时 位移曲线介于二者之间 下部略带弯曲型 上部略带剪切型 称为弯剪型变形 此时上下层的变形比较均匀 框架和剪力墙的内力分布特点随 值的不同而改变 值很小时剪力墙承担大部分剪力 当 值很大时 框架承担大部分剪力 他们的关系可以从下图表示出 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 框剪结构剪力分配 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 框架和剪力墙的水平荷载分配情况 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 从上图可以清楚看到框架剪力墙协同工作的特点 剪力墙下部承受的荷载大于外荷载 上部荷载逐渐减小 顶部作用有反向的集中力 框架下部作用有负荷载 上部变为正荷载 顶部有集中力 由变形协调产生的相互作用的顶部集中力是剪力墙及框架顶部剪力不为零的原因 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 通过以上的分析表明 在进行框架剪力墙结构设计时 刚度特征值 对结构设计起到很关键的指导作用 本次设计的刚度特征值 取值横向为0 91 纵向为1 1 结构的特征周期横向为0 572 纵向为0 7336 通过计算这样的取值能够更加使框架和剪力墙各自发挥自身的结构优点 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 第二章箱形基础设计 一 箱形基础的组成部分箱形基础是由顶板 底板 四周外墙和内部纵横隔墙组成的空间整体结构 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 箱形基础示意图 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 二 箱形基础的结构特点箱形基础具有很大的刚度和整体性 能将上部结构的荷载均匀地传给地基 能有效地调整基础的不均匀沉降 由于箱形基础埋置较深 基底附加压力减少 是一种理想的补偿性基础 箱形基础能使上部结构嵌固良好 使其下端接近于固定 由于它埋置深 降低了建筑物整体的重心 并与周围土体协同工作 提高了建筑物的抗震和抗风能力 箱形基础一般都由钢筋混凝土建造 空间部分可作为地下室 因而在多层和高层建筑中得到广泛应用 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 三 箱形基础受力特点箱形基础最大的受力特点就是同时承受整体弯曲和局部弯曲 1 整体弯曲 确定基底反力的分布 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 a 倒梁法b 文克尔地基上梁法c 半无限空间弹性体法d 经验 实测本次设计确定基底反力的方法属于d类 即在实测资料整理统计的基础上 将基础地面划分为40个区格 纵向8格 横向5格 采用基底反力系数法确定 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 高层旅馆设计 框架 剪力墙结构 整体弯曲由哪些部分承担将所有纵墙合成一个整体 整个箱形基础形成一个工字型断面承受整体弯曲 F F 高层旅馆设计 框