框架结构B
框架结构
短肢剪力墙结构特点：
1、结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不予建筑使用功能发生矛盾； 2、墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要按抗侧力的需要而定，还可以通过不同的尺寸和布 置来调整刚度中心的位置； 3、能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖（建筑上屋面板是楼盖，屋面板是可直接承受屋面荷 载的板）方案简单； 4、连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽； 5、根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度 和强度要求。
《高层建筑混凝土结构技术规程》中有规定宽长比在5-8内为短肢剪力墙，小于的为异形柱， 大于6的为普通剪力墙。 它们主要区别表现在手里变形破坏形式不同 1、异形柱受力变形接近于框架柱，即剪切变形，计算时应按柱输入； 2、普通剪力墙受力变形是剪弯变形，计算时按墙输入；
3、短肢剪力墙变形接近于剪力墙。
它们的延性也不同，普通剪力墙最大，其次是短肢剪力墙，异形柱最小，所以他们适用范 围也不同，构造也不同。
特点
框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑 平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、 定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体 性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以吧梁和柱浇注成各种需要的 截面形状。 框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构 框架，在强烈的地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏数量多， 吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；不适宜建造 高层建筑，故一般适用于建造不超过15层的房屋。
框架结构形式的特点
框架结构形式的特点1. 引言框架结构是一种常见的软件开发模式，它提供了一种组织和管理代码的方式，使得开发人员能够更加高效地开发和维护软件。
在本文中，我们将详细介绍框架结构形式的特点。
2. 定义框架结构是指将一个系统或应用程序分解为不同的组成部分，并定义它们之间的关系和交互方式。
这些组成部分通常包括模块、类、函数等，它们通过一定的规则和约定来进行通信和协作。
3. 特点3.1 模块化框架结构通过将系统或应用程序划分为多个模块来实现模块化。
每个模块都有自己的功能和责任，并且可以独立地进行开发、测试和部署。
这种模块化的设计使得系统更加可扩展、可重用和可维护。
3.2 分层结构框架结构通常采用分层结构，将系统或应用程序划分为不同的层次。
每个层次负责不同的功能，并且有明确定义的接口与其他层次进行交互。
这种分层结构可以提高系统的可维护性和可测试性，同时也使得不同层次的功能更加清晰和易于理解。
3.3 松耦合框架结构通过定义清晰的接口和协议来实现组件之间的松耦合。
每个组件只需要关注自己的功能，而不需要了解其他组件的具体实现细节。
这种松耦合的设计使得系统更加灵活和可扩展，能够方便地替换或添加新的组件。
3.4 可配置性框架结构通常具有一定程度的可配置性，即可以根据用户需求进行灵活地配置和定制。
通过配置文件、参数设置或其他方式，用户可以选择启用或禁用某些功能，调整系统行为以适应不同的环境和需求。
3.5 插件化框架结构支持插件化开发模式，允许开发人员编写插件来扩展系统功能。
插件是一种可独立安装、卸载和更新的模块，它可以在不修改原有代码的情况下增加新功能。
这种插件化的设计使得系统更加灵活和易于扩展。
3.6 抽象化框架结构通过抽象化来隐藏底层的复杂性，使得开发人员可以更加关注高层的业务逻辑。
通过定义接口和抽象类，框架可以提供一组统一的接口供开发人员使用，而不需要了解具体实现细节。
这种抽象化的设计使得系统更加易于理解和维护。
4. 实例为了更好地理解框架结构形式的特点，我们以Web应用程序开发为例进行说明。
框架结构研究现状及发展趋势
框架结构的施工安全与环境保护
框架结构的施工安全
• 施工人员安全：提供安全培训，佩戴安全帽、安全带等 防护装备 • 施工设备安全：检查设备性能，确保设备安全可靠 • 施工环境安全：确保施工现场的安全和畅通
框架结构的环境保护
• 节约资源：合理使用材料，减少浪费 • 减少污染：控制施工过程中的噪音、粉尘等污染 • 绿色施工：采用环保材料和工艺，降低对环境的影响
框架结构新材料的研究与应用
• 高性能混凝土：具有高强度、高耐久性和高抗震性能的混凝土 • 纤维增强复合材料：具有高强度、轻质和耐腐蚀性能的新型材料 • 纳米材料：具有高强度、高韧性和高耐久性的新型材料
框架结构设计与施工的智能化与绿色化
框架结构智能化设计的方法
• 自动化设计：利用计算机程序自动完成结构设计和验算 • 智能化优化：利用人工智能技术，优化结构布局和构件尺寸 • 信息化管理：利用信息管理技术，实现结构设计的数据共享和协同工作
框架结构抗震性能的数值模拟与分析
框架结构抗震性能数值模拟的目的
• 补充试验研究的不足，提高研究效率 • 研究框架结构在地震作用下的破坏机理和变形特征 • 为框架结构抗震性能的优化设计提供依据
框架结构抗震性能数值模拟的方法
• 有限元法：利用计算机模拟结构在各种荷载作用下的性能 • 有限差分法：利用计算机模拟结构在空间和时间上的变形 • 有限体积法：利用计算机模拟结构在流体作用下的性能
框架结构的质量控制与验收标准
框架结构的质量控制
• 材料质量控制：确保材料质量符合设计要求 • 施工工艺控制：确保施工工艺符合规范要求 • 施工过程控制：确保施工过程中的质量和安全
框架结构的验收标准
• 国家和行业规范：如《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》等 • 设计文件：包括设计图纸、计算书、设计变更等 • 施工质量验收标准：如《建筑工程施工质量验收统一标准》等
框架结构设计思路
框架结构设计思路一、什么是框架结构设计1.1 框架的定义1.2 框架结构的意义二、框架结构设计原则2.1 单一责任原则2.2 开闭原则2.3 依赖倒置原则2.4 接口隔离原则2.5 迪米特法则三、框架结构设计步骤3.1 确定系统架构目标3.2 分析需求和问题3.3 划分功能模块3.4 设计模块之间的关系3.5 定义数据结构和接口3.6 确定流程设计和业务逻辑3.7 设计模块的组织结构3.8 制定开发规范和标准四、典型框架结构设计方法4.1 分层结构4.2 MVC模式4.3 插件化结构4.4 微服务架构五、框架结构设计的实践与总结5.1 优点5.2 风险与挑战5.3 实践案例分析5.4 总结和展望一、什么是框架结构设计1.1 框架的定义框架是指在某个特定领域中，提供了解决一类问题的基本结构、规范和工具的体系。
它是一种能够被复用的软件架构模板，用于解决特定领域的常见问题。
1.2 框架结构的意义框架结构的设计是软件开发过程中至关重要的一环。
好的框架结构设计可以提高开发效率、降低维护成本，同时能够保证系统的稳定性和可扩展性。
二、框架结构设计原则在进行框架结构设计时，需要遵循一些基本的设计原则，以确保框架的质量和稳定性。
2.1 单一责任原则单一责任原则要求一个类只负责一项职责，避免将多个职责耦合在一个类中。
2.2 开闭原则开闭原则要求软件实体（类、模块、函数等）对扩展开放，对修改关闭。
即应该通过扩展来实现系统的新功能，而不是直接修改已有代码。
2.3 依赖倒置原则依赖倒置原则要求高层模块不依赖于底层模块，而是通过抽象来实现对底层模块的依赖。
这样可以降低模块之间的耦合度，提高系统的灵活性和可维护性。
2.4 接口隔离原则接口隔离原则要求尽量使用多个专门的接口，而不是使用单一的总接口。
客户端应该仅依赖于其实际使用的接口。
2.5 迪米特法则迪米特法则要求模块之间的通信要尽量通过少数几个接口进行。
模块之间应该是松耦合的，不直接依赖于具体的实现细节。
简述框架结构的特点
简述框架结构的特点
框架结构是一种常见的软件开发架构，其特点如下：
1. 模块化设计：框架结构通常采用模块化的设计，将整个系统划分为多个模块，每个模块都有独立的功能和接口。
2. 高度可定制性：框架结构通常提供丰富的定制化功能，开发者可以根据业务需求自由选择和组合各种模块。
3. 适应性强：框架结构通常采用松散耦合的设计，各个模块之间相互独立，能够灵活应对不同的业务需求和变化。
4. 抽象层次高：框架结构通常采用抽象层次高的设计，将底层细节封装在模块内部，提供简洁的接口供上层调用。
5. 可扩展性好：框架结构通常具有良好的扩展性，新的模块可以方便地接入系统，不会破坏原有的系统架构。
总之，框架结构是一种具有高度可定制性、适应性和扩展性的软件开发架构，能够满足不同业务场景的需求。
- 1 -。
框架结构特点
框架结构：高层建筑中常见且具有多种优点的建筑形式框架结构是一种常见的高层建筑结构形式，具有以下特点：1.由梁和柱组成框架。
框架是建筑空间的分隔和承载构件，可以承受竖向和水平方向的荷载。
框架结构通常由梁和柱等构件组成，通过节点连接，构成一个空间结构体系。
2.框架结构的整体性和刚度较好。
由于框架结构由梁和柱组成，因此具有较强的抗侧向力的能力和较小的侧移，可以提供更好的整体性和刚度。
这些特点使得框架结构成为许多高层建筑的优选结构形式。
3.框架结构的建筑空间灵活。
框架结构的梁和柱可以进行灵活的布置，可以根据建筑空间的需求进行任意拆改，因此具有较好的建筑空间灵活性。
4.框架结构的施工方便。
框架结构的构件可以进行预制和装配，因此具有较快的施工速度和较低的施工成本。
同时，由于构件标准化程度高，也可以提高施工质量。
5.框架结构的设计灵活多变。
框架结构的梁和柱可以灵活布置和设计，因此可以适应不同的建筑需求和设计要求。
同时，框架结构也可以采用多种材料和结构形式进行设计，如混凝土、钢等。
6.框架结构的抗震性能较好。
由于框架结构的整体性和刚度较好，因此具有较强的抗震能力。
在地震作用下，框架结构的位移较小，且不易发生脆性破坏。
7.框架结构的承载能力受限制。
由于梁和柱的承载能力受到一定限制，因此框架结构的承载能力相对较低，需要采用其他结构形式进行加强。
总之，框架结构是一种常见的建筑结构形式，具有整体性好、刚度大、建筑空间灵活、施工方便、设计灵活多变、抗震性能好等特点，但也存在承载能力受限制等不足之处。
在高层建筑设计和施工中，需要根据具体情况选择合适的结构形式，并对框架结构进行合理的设计和加强，以满足建筑要求和使用功能。
同时，也需要注意到框架结构的不同特点和优势以及其适用的范围，以使其发挥最佳的作用和效果。
第四章 框架结构
横向布置
特点
房屋横向刚度
大，侧移小；
横梁高度大，
室内有效净空 小。
框架结构的受力特点
在竖向荷载和水平荷载共同作用下，框架结构各构件 都将产生内力和变形。 框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起 的楼层剪力使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的 整体剪切变形 us （ shear deformation ） ；由水平力引起的 倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧 柱 压 缩 ） ， 形 成 框架 结 构 的整 体 弯 曲变 形 ub （ bending deformation）。
非抗震时使用
横向承重
纵向布置
特点：
连系梁截面较小，
框架梁截面尺寸 大，室内有效净 空小；
对纵向地基不均
匀沉降较有利；
房屋横向刚度小，
侧移大。 纵向承重
双向布置
特点：
整体性好，受
力好；
适用于整体性
要求较高和楼 面荷载较大的 情况；
抗震效果好，
双向承重 能有效抵抗双 向地震
对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线
可近似取至板底。
计算简图l0ຫໍສະໝຸດ 1l02实际结构
计算简图
变截面柱或者具有悬挑部分时 框架结构的计算简图
4、 框架结构上的荷载
恒载
框架自重；粉灰重； 板、次梁、墙体重。
垂直荷载
框 架 荷 载 水平荷载 地震作用 活载 风载
框架结构
板。为了避免框架节点纵横钢筋相互干扰，框架梁底部
通常较连系梁底部低50mm以A 上。
33
（2）、框架梁的构造要求
1）．梁纵向钢筋的构造要求 梁纵向受拉钢筋的数量除按计算确定外，还必须考虑温度
、收缩应力所需要的钢筋数量，以防止梁发生脆性破坏和控制 裂缝宽度。纵向受拉钢筋的最小配筋百分率和最大配筋率需满 足要求。
A
27
第1 MGH=58.18kN·m MHG=28.09kN·m MHI=44.94 kN·m MIH=MIF+MIL=16.1+27.2=43.3kN·m
（5）根据以上结果，画出M图。
（单位： kN·m)
A
28
A
29
4 框架结构的构件设计与构造要求
竖向荷载和横向荷载根据分层法和反弯法计算内力， 然后进行组合、调幅、叠加，然后进行配筋计算。
第1层：∑P=10+19+22=51kN VGJ=17kN VHK=20.4kN VIL=13.6kN
A
25
(3) 计算柱端弯矩
第3
MAD=MDA=6.66kN·m MBE=MEB=8.9kN·m MCF=MFC=4.44kN·m
第2
MDG=MGD=24.18kN·m MEH=MHE=32.23kN·m MFI=MIF=16.1kN·m
A
21
§3 框架内力分析-水平荷载作用
水平荷载主要是风荷载及水平地震作用。
在水平荷载作用下框架结构的内力和侧移可用结构力学 方法计算，常用的近似算法反弯点法、D值法等。
23.04.2020
A
2222
三、例题
用反弯点法求图所示框架的弯矩图。
1）计算简图，图中括号内数字为各杆的相对线刚度。
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•顶点位移法
ΔT
Gn
Gi
G1
* 顶点位移法 T1 = 1.7α0 ΔT ， ΔT 未考虑填充墙，T1 偏长，故用α0 修正， 适用于 RC 框架、框－剪、剪力墙结构 α0 = 0.6 ~ 0.7 ΔT —顶点假想侧移，在Gi 作用下
* 能量法
T1 = 2πα0
N ∑
i =1
Gi
Δ
i
2
（剪切型、能量法）
>0.55
0.08T1 − 0.02
T1 ≤ 1.4Tg
0.0
z 第i个楼层第j柱分担的地震剪力Vij
Vij=Dij/(∑ Dij)Vi j=1,m，i=1,n
Dij ---第i个楼层第j柱的抗侧刚度，i层共m 根柱,结构有n层。
Vi ---第i楼层的层剪力。
z 第k榀平面框架第i层承担的总地震作用 Vik= ∑δjkVij (j=1,k)
C B
7200
A
3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 39600
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
屋盖及楼盖面荷载计算
楼层
荷载类别
屋面
恒载
（6 层）
活载
楼面
恒载
（1～5
层）
活载
项目 二毡三油铺小石子 30mm 找平层 150mm 加气混凝土保温层 120mm 现浇混凝土 20mm 板底粉刷 合计 雪载 不上人屋顶 10mm 水泥砂浆面层 30mm 水泥砂浆找平层 120mm 现浇混凝土 20mm 水泥砂浆板底粉刷 合计 走廊 教室
楼层 屋顶
位置 边跨 中跨
5层
1～4 层
边跨
中跨 边跨 中跨
恒载 (kN/m)
3.73+5.25×3.6=22.6 2.69+5.25×3.6=21.6
3.73+10.45＋ 4.2×3.6=29.3 2.69+4.2×3.6=17.8 3.73+9.52+4.2×3.6=28.4 2.69+4.2×3.6=17.8
罕遇地震
—
0.50(0.72) 0.90(1.20) 1.40
特征周期值（s）
场地类别
设计地震分组
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
第一组
0.25
0.35
0.45
0.65
第二组
0.30
0.40
0.55
0.75
第三组
0.35
0.45
0.65
090
基本周期 T1计算
•矩阵位移法： •柔度法： •其它简化方法
•顶点位移法 •能量法
反应谱底部剪力法
按底部剪力法计算地震 作用时，假定：
Fn+ΔFn
Gn
•地震作用沿结构高度
近似成倒三角分布。
Fi
•顶部附加水平地震作 用是为考虑结构高振型 的影响而引入的。
Gi Gj
FEk
Hj Hi
反应谱底部剪力法
Fn+ΔFn
z 第i个楼层处作用的等效地震力 Fi
Gn
Fi
Gi
Fi= GiHi/(∑ GjHj)FEK(1- δn) (j=1,n)
wki Fi
层高
室外地面
室内地面
轴线间距
各层的集中风压 Fi= bihi wki
基础顶面
地震作用计算方法
• 反应谱底部剪力法
高度<40米，刚度与质量沿高度均匀分布 以水平第一振型为主
• 反应谱振型组合法
刚度与质量沿高度不均匀分布 空间振型与高阶振型
• 时程分析法
反应谱底部剪力法
总等效地震力：
FEK＝ α1 Geq
构件 梁 柱
位置
边跨 中跨 顶层 2～6 层 底层
截面 h × b(mm)
550×250 400×250 500×400 500×400 500×400
跨度(高度) l (h) 7200 3000 3900 3600 5000
Ir (mm4)
3.47×109
1.33×109 4.17×109
4.17×109 4.17×109
α
= [0.2γ
−)]η2αmax
00.1 Tg
5Tg
地震影响系数曲线
T(s) 6.0
水平地震影响系数最大值（阻尼比0.05）
烈度
地震影响
6
7
8
9
多遇地震
0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 0.32
频遇地震
0.12 0.24(0.36) 0.48(0.72) 0.96
活载 (kN/m) 0.5×3.6=1.8 0.5×3.6=1.8
2×3.6=7.2
2.5×3.6=9.0 2×3.6=7.2
2.5×3.6=9.0
雪载 (kN/m) 0.4×3.6=1.44 0.4×3.6=1.44
—
— — —
偏于安全计算，楼面及屋面荷载均按单向分配到横向框架 进行计算
梁、柱的线刚度计算结果
α1－－相当于结构基本自振周期的地震影响系数
Geq－－结构等效总重力代表值，Geq =0.85 GE GE－－计算地震作用时的总重力荷载代表值，为各
层重力荷载代表值之和,取100%恒载,50～80％活载， 如有雪载也取50%
α η2αmax
0.45η2αmax
α
=
⎜⎜⎝⎛
Tg T
⎟⎟⎠⎞γ η2αmax
13.4 126.6
126.6
6.7
28.4 17.8
13.4 122.7
122.7
6.7
28.4 17.8
13.4 122.7
122.7
6.7
28.4 17.8
13.4 122.7
122.7
6.7
28.4 17.8
13.4 122.7
122.7
6.7
(a) 恒载 (b) 固端弯矩(kN⋅m)
5000
-38.73 -0.80
-39.53
126.6 * 19.43 -35.68
I
b（I
）
c
(mm4)
6.94×109
2.66×109
4.17×109
4.17×109
4.17×109
ic = Ec Ib / l （N⋅mm）
2.89×1010 2.66×1010 3.13×1010 3.38×1010 2.71×1010
22.6
21.6
16.2 97.6
97.6
8.1
29.3 17.8
第四章 框架结构
z 框架结构介绍 z 框架结构体系布置－－几何尺寸 z 框架设计荷载计算－－荷载大小与分布 z 框架结构的内力分析
– 框架结构计算简图
z 平面框架，空间框架
– 内力与变形计算
z 框架结构设计－－抗震设计
– 内力组合、截面设计、节点设计
4.3 框架设计荷载计算
z 荷载与作用种类 – 竖向荷载 （作用在梁、柱上） z 恒载 z 活荷载 z 其它荷载（雪荷载、施工荷载） – 水平荷载（作用在柱、节点上） z 风荷载 z 地震作用等
标准值 (kN/m2) 0.35 0.03×20=0.6 0.15×6.0=0.9 0.12×25=3.0 0.02×20=0.4 5.25 0.4 0.5 0.01×20=0.2 0.03×20=0.6 0.12×25=3.0 0.02×20=0.4 4.2 2.5 2.0
各层梁上荷载的标准值汇总结果
z 求得各个楼层单元的内力后，将同时属于 上、下两层的柱的弯矩值进行叠加作为原框 架结构中的柱内力。而梁只属于一个楼层， 分层计算的内力即为原框架结构中相应梁的 内力。
z 梁、柱的杆端弯矩求出后，根据各节点的静 力平衡条件可以求得梁的跨中弯矩和剪力以 及柱的剪力和轴力。
竖向荷载（不考虑最不利位置）—分层法
0.480
-97.6 * 46.85 -20.60
9.89 -0.98 0.47 61.97
20.66
87.6 * 23.43 -41.20
4.95 -1.95 0.24 -0.09 82.98
0.393 0.181
-44.66 -2.11 -0.10
-46.87
-16.2 * -18.97
-0.90 -0.04 -36.11
(a)
(b)
(c)
(d)
轴线间距
层高
基础顶面
几何参数确定
z 层高 – 标准层：层高 – 底 层：基础顶面算起
构件参数确定线尺寸
z 楼板对梁刚度的影响，梁计算惯性距 Ib
Ib=1.5I
一侧有楼板
Ib=2I
两侧有楼板
I 为矩形梁截面惯性距
矩形截面梁
中梁（T 形）
边梁（L 形）
F3
q31
单向板
L1
次梁
L2
风荷载标准值wk wk＝ βz μs μz μr w0 （kN/m2)
w0－－基本风压 μr－－重现期调整系数（50年， μr＝1） μs－－风荷载体型系数 μz－－风压高度变化系数， ββzz=－1.－0 ）高度Z处的风振系数 (当H<30米，
第i层的水平风荷载值：
Fi=wKibihi
• 底层的柱子通常与基础固接，可以假定其为固定支
座。其余柱端在荷载作用下实际会产生一定的转角， 属于弹性约束。因此用调整后柱的线刚度来反映支座 转动影响，对除底层外其他柱的线刚度均乘一个折减 系数0.9。