高层建筑框架剪力墙结构的表格计算法概要.docx
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高层建筑框架剪力墙结构的表格计算法概要
为使用方便,通常将3种典型荷载作用下结构的侧向位移y、综合剪力墙的弯矩MW、综合剪力墙的名义剪力V′W按不同的结构刚度特征值λ绘制图表。
在绘制上述图表时采用了无量纲参数ζ=H
作自变量,
y0MM0V′
V0
为应变量,其中:
y0为相应的外荷载作用于纯剪力墙结构时在剪力墙结构顶点的侧移值,M0为相应的外载荷在结构基地处产生的总弯矩,V0为相应的外荷载在结构基地处所产生的总剪力。
这样,当外荷载形式和结构刚度特征值λ确定后,即可由相应的图表查得不同ζ值的
y0MWM0V′
WV0
继而可求得结构各标高处的侧向位移y、综合剪力墙的弯矩值MW、综合剪力墙的名义剪力V′W。
[1-3]
在框架-剪力墙结构计算中对于结构刚度特征值λ,各类相关文献无然,值（即纵坐标值,查
从而所求得的y0MWM0
V′
WV0
的精确度降低。
2 框架-剪力墙结构的计算表格法的
提出
本文分别将三种典型荷载作用下结构的侧向位移y、综合剪力墙的弯矩MW、综合剪力墙的名义剪力V′W按不同的结构刚度特征值λ绘制成表格。
这样,当外荷载形式和结构刚度特征值λ确定后,即可由相应的表格查得不同值的
y0MWM0V′
WV0
继而可求得结构各标高处的侧向位移y、综合剪力墙的弯矩值MW和综合剪力墙的名义剪力V′W,从而提高了整个计算过程中数据的精确度。
3 相应表格的制作
北京银泰中心（BeijingYintaiCentre）位于建国门外大街2号，地处北京中央商务区（CBD核心地带，北临长安街，东接三环路，踞国贸桥“金十字”西南角。
根据首都规划委员会规划，长安街两边建筑限高250米，北京银泰中心中央主楼高249.9米、63层，是长安街上的最高建筑。
其建设与规划，经国务院总理办公会审批，曾连续多年列为北京市重点建设项目。
其结构类型中央主楼纯钢
表的制作均布荷载作用下框架-剪力墙结构的侧向位移y的计算公式为
y=2
Cfλ
2×chλ（chλζ-1-λshλζ+λ21-（1
的中央主楼，完美诠释“王者必居天下之中”的居住理念。
把三幢塔楼连接在一起，将其变成全新概念的高品位商业、休闲、健康、美食及娱乐生活目的地，总面积52,199平方米，其中4层（地上3层、地下1层近25,000平方米的商业配套设施荟萃顶级奢华品牌旗舰店、会议宴会设施、中西餐饮和健身休闲等设施。
银泰中心东西两栋智能5A甲级写字楼，东侧写字楼已由中国人民财产保险股份有限公司（PICC）整幢购买。
西侧的银泰写字楼以其显赫的位置、独特的空中环廊大堂、4米的办公层高、高效快速的双层轿箱电梯、具有架空地板的综合布线系统、精心设计的变频恒温恒湿新风对流系统，体现着北京银泰中心写字楼对最高质量的追求。
上海金茂大厦
1999年初，上海市又一座标志性建
相应的外荷载作用于纯剪力墙结构时在剪力墙结构顶点的侧移值y0为
y0=
4
8EIe
（3则
y0=λ
4×ch
λ（chλζ-1-λshλζ+λ21-（4
当λ=01000时,式（4成为
y0
=4ζ22-33+124（5利用excel工具,分别把ζ=01000,ζ=01100直至ζ=11000代入式（5,就可以得出均布荷载剪力
墙位移系数y0
即表1中第3列数值。
同样利用式（4可以得出当λ=01500直至λ
=61000时的相应公式,依次把ζ=01000,ζ=01直至ζ=11000代入,y0
表的其余部分,同
[4]
。
表1
λ=01000λ
ζ
y0
MWM0
V′WV0
0.0000.0000.0001.0001.0000.0000.1000.0190.8100.9000.0000.2000.0700.6400.8000.0000.3000.1470.4900.7000.0000.4000.2430.3600.6000.0000.5000.3540.2500.5000.0000.6000.4750.1600.4000.0000.7000.6030.0900.3000.0000.8000.7340.0400.2000.0000.9000.8670.0100.1000.000
1.000
1.000
0.000
0.000
312 均布荷载剪力墙的弯矩系数
MWM0
表和剪力系数
V′WV0
表的制作
均布荷载作用下综合剪力墙的弯矩MW的计算公式为
MW=2
λ
2
chλchλ-λshλζ-（6相应的外载荷在结构基底处产生的总弯矩M0
为达
M0=pH2
/2
（7
则均布荷载剪力墙的弯矩系数
MM0
的计算公式为
MWM0λ
2chλchλ-λshλζ-（8
当λ=0.000时,式（8变为
MW（ζM0
=（1-ζ
2
（9
均布荷载作用下综合剪力墙结构的名义剪力
V′W的计算公式为
V′Wλλchλζ-ch
λshλ（10
V0为
（11
V′WV0
为
′WV0
λ
λch
λζ-λshλ
ch
λshλ（12
当λ=01000时,式（12变为
V′W（
ζV0
=1-ζ
（13
依旧利用工具excel,分别把ζ=01000,ζ=01100直至ζ=11000代入式（9和式（13就可以得出均布荷载剪力墙弯矩系数
MM0
和剪力系数
V′V0
即表1中第3、4列数据。
当λ=01500直至λ=61000时的相应公式的计算方法与布荷载剪力墙位移系数y0
表的得出方法相同
[4]
。
313 其他表格的制作
以上给出了均布荷载作用下的剪力墙位移系数
y0表及弯矩系数MM0表、剪力系数V′V0
表的详细制作过程,倒三角形荷载作用下和顶点集中荷载作用下的各个系数计算过程与上述思路相同。
本文仅给出均布荷载剪力墙位移系数y0
见表1,其他数据见文献[4]。
4 两种方法精确度的比较
例如:
求解λ=01000,且ζ=01580时,均布荷载作用下剪力墙的弯矩系数
MWM0
。
图表法:
查均布荷载剪力墙弯矩系数曲线图,找出λ=01000的曲线,初步断定ζ=01580时的弯矩系数
MWM0
在0.150和0.200之间,通过目测估计弯矩
系数近似值为0.165。
表格法:
根据表1,当ζ=01500时,弯矩系数为0.250,当ζ=01600时,弯矩系数为0.160,利用插分法求得当ζ=01580时弯矩系数为0.178。
精确值:
把ζ=01580代入式（9,得到精确值为0.1764。
通过计算可知,表格法所得到的数据相对误差为0.9%,图表法所得数据的相对误差为6.5%,显然表格法所得数值准确率明显高于图表法所得数值。
可见表格法是图表法数据化的结果,使所求各项系数更简洁、直接,而且大大提高了所求值的精确度。
5 结束语
了进一步的简化,了一个新台阶,设计者可以很容易并准确地得到所需要的相关系数,准确、简单、实用是本计算过程的特色。
近来,在高层建筑结构设计的其他计算方面,如抗震设计上,很多
文献[5-6]
也优先采用了表格法,由此可见此方法凭借自身优点在结构设计中已占有举足轻重的地位,具有一定的推广价值和实践意义。
参考文献:
[1] 东南大学,同济大学1混凝土结构（下册[M]1北京:
中国建
筑工业出版社,2002.
[2] 茹恩华1钢筋混凝土高层建筑结构设计[M]1北京:
冶金工业
出版社,19961
[3] 包世华,方鄂华1高层建筑结构设计[M]1北京:
清华大学出
版社,19961
[4] 张锡增,彭亚萍1混凝土结构（下册[M]1北京:
中国水利水
电出版社,20041
[5] 宣 伟,朱杰江1高层结构抗震分析的连续化方法[J]1工业
建筑,2005,35（增:
282-2841
[6] 张俊杰,薛志成1框架剪力墙结构抗震分析的连续化方法
[J]1黑龙江矿业学院学报,1999,9（4:
37-421
TabulationCalculation
fortheStructureofFrame-Shear
WallHigh-rBuildings
2mei,i,Yao,SHENYong2yi
ofCivilEngineeringandArchitecture,UniversityofJinan,Jinan250022,China
Abstract:
Basedonthedifferentcharacteristicsofstructurestiffness,thetraditionalmodeworksoutthreekindsofcurvedrawings.Asimpleandaccuratetabulationmethodisputforwardtoreplacethetraditionalone.Itraisesthecalculationprecisionofthestructure,andhasastrongpracticalsignificanceinthede2velopmentofhigh-risebuildings.
Keywords:
high-risebuilding;tabulationmethod;struc2tureofframe-shearwall;structuraldesign
（
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