关于结构体系

本议题持续更新中

在整理新体系的时候想起一个问题，有几个问题困扰着：

（1）多层建筑采用异形柱是会比剪力墙更经济么？

（2）一直有个核心筒的概念，那么剪力墙布置成核心筒形式会比剪力墙布置在外部会更好？

​ 对于第二个问题，基于Etabs建立一些简单的模型来论证：竖向构件需要由强力的水平构件连结才能形成有利的抗侧体系。（墙太强、梁太弱，梁没法传递弯矩、剪力，最后变成了墙自己单独抗侧力）。

首先建立了几个模型，“基准模型3及其派生模型”平面布置如下：

基准模型3	基准模型3-2	基准模型3-3

对于底层底部各墙肢内力如下所示：

基准模型3-2：

基准模型3：

基准模型3-3：

可以看到梁刚度足够时，形成整体，水平荷载形成的弯矩由整体承受。而刚度不足时，水平荷载形成的弯矩将仅由承担剪力的构件承受。相应转化到整体变形上的显著区别，如下图所示。

对于剪力墙而言，底部弯矩由上部弯矩、水平剪力弯矩、梁剪力弯矩和梁弯矩综合形成。而后两项是有助于减小弯矩的。而如果是铰接的话，由于无法提供剪力和弯矩，相应的对于X向剪力墙剪力全部形成弯矩，底部弯矩最大。

进一步的，剪力其他类型的模型：

基准模型	基准模型-5

基准模型2	基准模型2-2(墙体厚度40mm)

对比基准模型2-2和基准模型3-3可以发现，两者侧向位移基本相同。可以表明此种剪力墙布置是不利的。此时一阶自振为扭转，这表明抗扭刚度亦是很差的，比基准模型3-3更差。

对于各模型X向风荷载下位移可总结如下所示：

（1）对比基准模型和基准模型2可以发现，布置核心筒位移其实是相对偏大的。但是有其建筑上的好处。

（2）对比基准模型和基准模型5可以发现，布置剪力墙相对是有利的，短柱局部弯矩可能变化不大，但是由于自身抗侧刚度减小，从而导致变形变大。这一点在林同炎所著《结构概念与体系》中也有说明。

（3）对比基准模型及其他模型可以发现，与平截面假定的区别，导致变形差异。

（4）对比基准模型和基准模型3可以发现，两者差别并不是很大。只是说后续可能从墙体稳定角度出发，选择基准模型这种布置更好。

上述各图应变代表第一个为基准模型0，第二个为基准模型3，第三个为基准模型。

基于上述分析得到以下一些结论：

（1）无论梁强弱，剪力依旧由荷载向剪力墙承担；

（2）为了形成整体抵抗水平荷载，梁抗弯刚度需要足够大。没有形成整体，内力无法合理分配，同荷载向剪力墙弯矩大，垂直荷载向剪力墙又无法承担轴力。但是相应的增大梁刚度，梁分配内力增大，对于梁的承载力要求也会提高。

（3）将剪力墙分布在四周是一种相对最好选择。至于是分布在角部还是边部，就变形而言差别不大；

（4）将剪力墙集中在内部相对会增加一些变形，但可能更适合于建筑布置，对于周边梁刚度也没有要求；

（5）剪力墙在角部相连相较于分散就结构而言可能更好;

（6）就结构角度而言，同一位置布置剪力墙应该是比柱子变形更小的。

从上述结论来看，如果结合竖向荷载，是不是内部柱子，外部剪力墙更好。内部柱子只承受重力荷载。

其他的想法陆续再琢磨琢磨。

其他

地震作用剪力分配，柱弯矩计算，梁弯矩计算，反弯点法（实际上是预先认定了柱弯矩的大小）

概念：完全框架

一个困惑：框架会比剪力墙结构变形差（那结构设计的意义在哪呢）

参考资料

反弯点法

地震作用的调整

2022年1月7日 星期五 天气晴