本篇文章給大家談?wù)劶袅υO(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎,,以及強(qiáng)剪弱彎剪力調(diào)整對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助,,不要忘了收藏本站喔,,本文目錄一覽:,1,、,,什么是強(qiáng)剪弱彎?這就是我們設(shè)計時要結(jié)構(gòu)達(dá)到“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎”這個目標(biāo),人為的控制不利的,、更危險的破壞發(fā)生,, ,2,、具體計算:要達(dá)到上述目的,,要通過計算確定!
本篇文章給大家談?wù)劶袅υO(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎,,以及強(qiáng)剪弱彎剪力調(diào)整對應(yīng)的知識點,,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,。
本文目錄一覽:
- 1,、什么是強(qiáng)剪弱彎?,設(shè)計中如何實現(xiàn)?
- 2、高層剪力墻中連梁設(shè)計建議與配筋計算?
- 3,、二道防線是強(qiáng)剪弱彎調(diào)整么
- 4,、簡述地震區(qū)框架結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計原則,?
什么是強(qiáng)剪弱彎?,設(shè)計中如何實現(xiàn)?
解答(一)
1、“強(qiáng)柱弱梁,,強(qiáng)剪弱彎”是一個從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計角度提出的一個結(jié)構(gòu)概念,。就是柱子不先于梁破壞,因為梁破壞屬于構(gòu)件破壞,,是局部性的,,柱子破壞將危及整個結(jié)構(gòu)的安全---可能會整體倒塌,后果嚴(yán)重,!所以我們要保證柱子更“相對”安全,,故要“強(qiáng)柱弱梁”;“彎曲破壞”是延性破壞,,是有預(yù)兆的--如開裂或下?lián)系?,而“剪切破壞”是一種脆性的破壞,沒有預(yù)兆的,,舜時發(fā)生,,沒有防范,所以我們要避免發(fā)生剪切破壞,!這就是我們設(shè)計時要結(jié)構(gòu)達(dá)到“強(qiáng)柱弱梁,,強(qiáng)剪弱彎”這個目標(biāo),。人為的控制不利的、更危險的破壞發(fā)生,。
2,、具體計算:要達(dá)到上述目的,要通過計算確定,!具體公式可參見“抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計”,、“高層建筑設(shè)計”或“砼設(shè)計規(guī)范”等!
3,、上述是個人觀點,,愿與大家交流分享,如有不妥之處,,敬請指正?。?
解答(二)
二十世紀(jì)70年代后期,,新西蘭的T.Paulay和R.Park提出了保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有足夠彈塑性變形能力的能力設(shè)計方法。該方法是基于對非彈性性能對結(jié)構(gòu)抗震能力貢獻(xiàn)的理解和超靜定結(jié)構(gòu)在地震作用下實現(xiàn)具有延性破壞機(jī)制的控制思想提出的,,可有效保證和達(dá)到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo),,同時又使設(shè)計做到經(jīng)濟(jì)合理。
能力設(shè)計方法的核心是,,(1)引導(dǎo)框架結(jié)構(gòu)或框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)在地震作用下形成梁鉸機(jī)構(gòu),,即控制塑性變形能力大的梁端先于柱出現(xiàn)塑性鉸,即所謂“強(qiáng)柱弱梁”,;(2)避免構(gòu)件(梁,、柱、墻)剪力較大的部位在梁端達(dá)到塑性變形能力極限之前發(fā)生非延性破壞,,即控制脆性破壞形式的發(fā)生,,即所謂“強(qiáng)剪弱彎”;(3)通過各類構(gòu)造措施保證將出現(xiàn)較大塑性變形的部位確實具有所需要的非彈性變形能力,。
到二十世紀(jì)80年代,,各國規(guī)范均在不同程度上采用了能力設(shè)計方法的思路。
能力設(shè)計方法的關(guān)鍵在于將控制概念引入結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計,,有目的的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制,,避免不合理的破壞形態(tài)。該方法不僅使得結(jié)構(gòu)抗震性能和能力更易于掌握,,同時也使得抗震設(shè)計變得更為簡便明確,,即后來在抗震概念設(shè)計中提出的主動抗震設(shè)計思想。
高層剪力墻中連梁設(shè)計建議與配筋計算,?
高層剪力墻中連梁設(shè)計建議與配筋計算是什么,?下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹以敿?xì)介紹。
1,、連梁的工作和破壞機(jī)理
在風(fēng)荷載和地震荷載作用下,,墻肢產(chǎn)生彎曲變形,使連梁產(chǎn)生轉(zhuǎn)角,,從而使連梁產(chǎn)生內(nèi)力,。同時連梁端部的彎矩、剪力和軸力又反過來減少了墻肢的內(nèi)力和變形,,對墻肢起到了一定的約束作用,,改善了墻肢的受力狀態(tài)。高層建筑剪力墻中的連梁在水平荷載作用下的破壞可分兩種,,即脆性破壞(剪切破壞)和延性破壞(彎曲破壞),。連梁在發(fā)生脆性破壞時就喪失了承載力,在沿墻全高所有連梁均發(fā)生剪切破壞時,,各墻肢喪失了連梁對它的約束作用,,將成為單片的獨立梁。這會使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大降低,,變形加大,,墻肢彎矩加大,并且進(jìn)一步增加P—Δ效應(yīng)(豎向荷載由于水平位移而產(chǎn)生的附加彎矩),,并最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌,。連梁在發(fā)生延性破壞時,梁端會出現(xiàn)垂直裂縫,,受拉區(qū)會出現(xiàn)微裂縫,,在地震作用下會出現(xiàn)交叉裂縫,并形成塑性絞,,結(jié)構(gòu)剛度降低,,變形加大,從而吸收大量的地震能量,,同時通過塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力,,對墻肢起到一定的約束作用,使剪力墻保持足夠的剛度和強(qiáng)度,。在這一過程中,,連梁起到了一種耗能的作用,對減少墻肢內(nèi)力,,延緩墻肢屈服有著重要的作用,。但在地震反復(fù)作用下,連梁的裂縫會不斷發(fā)展,、加寬,,直到混凝土受壓破壞,。
2、設(shè)計的建議
在墻肢和連梁的協(xié)同工作中,,剪力墻應(yīng)該具有足夠的剛度和強(qiáng)度,。在正常的使用荷載和風(fēng)荷載作用下,結(jié)構(gòu)應(yīng)該處于彈性工作狀態(tài),,連梁不應(yīng)該產(chǎn)生塑性鉸,。在地震作用下,結(jié)構(gòu)允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài),,連梁可以產(chǎn)生塑性鉸,。根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)范總則的要求,建筑物在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時,,一般不損壞或不需修復(fù)仍可使用,,當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,。因此,,剪力墻的設(shè)計應(yīng)該保證不發(fā)生剪切破壞,也就是要求墻肢和連梁的設(shè)計符合強(qiáng)剪弱彎的原則,,同時要求連梁的屈服要早于墻肢的屈服,,而且要求墻肢和連梁具有良好的延性。
因此在實際工程中要使連梁設(shè)計滿足強(qiáng)剪弱彎的原則就必須考慮以下幾個方面:
2.1,、關(guān)于連梁剛度的折減。連梁由于跨高比小,,與之相連的墻肢剛度大等原因,,在水平力作用下的內(nèi)力往往很大,連梁屈服時表現(xiàn)為梁端出現(xiàn)裂縫,,剛度減弱,,內(nèi)力重分布。因此在開始進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計算時,,就需對連梁剛度進(jìn)行折減,。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》第417條規(guī)定:“在內(nèi)力與位移計算中,所有構(gòu)件均可采用彈性剛度,,在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中,,連梁的剛度可予以折減,折減系數(shù)不應(yīng)小于0.55.”一般在實際設(shè)計中我們在0.55—1之間取值,,以符合截面設(shè)計的要求,。
2.2、加連梁跨度減少高度,。在連梁設(shè)計中,,剛度折減后,,仍可能發(fā)生連梁正截面受彎承載力或斜截面受剪承載力不夠的情況,這時可以增加洞口的寬度,,以減少連梁剛度,。減少了結(jié)構(gòu)的整體剛度,也就減少了地震作用的影響,,使連梁的承載力有可能不超限,。如果只是部分連梁超筋或超限,則可采取調(diào)整連梁內(nèi)力來解決,。調(diào)整的幅度不宜大于20%,且連梁必須滿足“強(qiáng)剪弱彎”的要求,。
2.3,、增加剪力墻厚度。亦即增加連梁的截面寬度,,其結(jié)果一方面由于結(jié)構(gòu)整體剛度加大,,地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力增加,另一方面連梁的受剪承載力與寬度的增加成正比,。由于該片墻厚增加以后,,地震所產(chǎn)生的內(nèi)力并不按墻厚增加的比例分配給該片剪力墻,而是小于這個比例,,因此有可能使連梁的受剪承載力不超限,。
2.4、提高混凝土等級,?;炷恋燃壧岣吆螅Y(jié)構(gòu)的地震作用影響增加的比例遠(yuǎn)小于混凝土受剪承載力提高的比例,,有可能使連梁的受剪承載力不超限,。
2.5、地震區(qū)高層建筑的剪力墻連梁,,在進(jìn)行了上述調(diào)整后,,仍有部分不符合承載力要求時,可取連梁截面的最大剪壓比限值確定剪力,。然后按“強(qiáng)剪弱彎”的要求,,配置相應(yīng)的縱向鋼筋。此時,,如果不能保證連梁在大震時的延性要求,,應(yīng)重新計算整個結(jié)構(gòu),必要時調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,,使連梁的承載力符合要求,。
上述各種措施中,,在能滿足整體剛度的情況下,,可先采用剛度折減,,如仍超限可采用其余各種措施,。
3,、連梁的配筋計算
根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工規(guī)程》,在連梁設(shè)計方面,,對于連梁非抗震設(shè)計,,抗震設(shè)計時跨高比大于25及小于25兩種情況,在截面受剪承載力及配筋方面均有不同規(guī)定,。
在結(jié)構(gòu)計算時這類連梁往往發(fā)生受剪承載力的超限,這時可以將受力筋均勻布置,,同時考慮到連梁以承載水平荷載為主,,支座彎矩主要由水平荷載引起,,在反復(fù)的水平荷載作用下支座截面上,、下受拉筋面積相近,,可以采用截面對稱配筋,。在連梁配筋中,配置平行筋往往導(dǎo)致斜向受拉破壞或由于箍筋過量而發(fā)生剪切滑移破壞,,這些破壞將導(dǎo)致連梁的滯回曲線變壞,,耗能能力下降。若采用菱形配筋方式,,可以克服這些不足之處。
4,、結(jié)語
高層建筑剪力墻連梁的設(shè)計受很多因素的制約,。連梁的內(nèi)力和剪力墻的多少、每片剪力墻的水平力大小,、連梁的剛度,、與之相連的墻肢剛度等都有關(guān),。因此在設(shè)計時,,問題是比較復(fù)雜的,設(shè)計時要把互相制約的因素統(tǒng)一協(xié)調(diào),,以取得比較理想的結(jié)果,。
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二道防線是強(qiáng)剪弱彎調(diào)整么
框架剪力墻結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整
摘要:框架剪力墻結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整可有效提高建筑工程剪力墻設(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎的抗震性能剪力墻設(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎,,保證結(jié)構(gòu)安全,。框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻是第一道防線,,框架是二道防線,。設(shè)計時,要根據(jù)規(guī)范的原則來設(shè)置二道防線,,保證二道防線具有一定的抵抗水平荷載的能力,,防止第一道防線剪力墻進(jìn)入塑性造成結(jié)構(gòu)整體破壞。本文以筆者設(shè)計的某高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)為案例,,闡述二道防線的調(diào)整理論和方法,。
關(guān)鍵詞:框剪結(jié)構(gòu)剪力墻設(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎;抗震設(shè)計,;二道防線調(diào)整
引言:
框架剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置較剪力墻結(jié)構(gòu)靈活,,在具有一定剛度和抗震性能的同時,可以滿足不同使用功能的要求,,在辦公,、公寓、商業(yè),、酒店等高層建筑中得到大量應(yīng)用,。框剪結(jié)構(gòu)在設(shè)計時,,需設(shè)置二道防線,,防止設(shè)防地震或大震發(fā)生時,一道防線進(jìn)入塑性失去承載能力后結(jié)構(gòu)整體破壞,。二道防線的設(shè)置,,應(yīng)符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010中的相關(guān)規(guī)定。
1.框剪結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整的作用
框架剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻兩種力學(xué)性能不同的抗側(cè)力構(gòu)件構(gòu)成,,共同抵抗水平及豎向荷載,。它的受力特點不同于框架,也不同于剪力墻在剪力墻結(jié)構(gòu)中的受力特點,。因為框剪結(jié)構(gòu)底部樓層剪力墻的位移較小,,剪力墻主要承擔(dān)水平作用,上部樓層剪力墻的位移比較大,,具有外傾傾向,,框架具有內(nèi)收作用,框架阻止剪力墻按照剪切曲線變形。剪力墻不僅承擔(dān)上部樓層的水平作用,,還需給框架提供附加水平剪力[1],。框架部分的抗剪能力遠(yuǎn)小于剪力墻部分,,因此在遭受地震時,,由剪力墻來承擔(dān)主要地震作用,框架輔助受力作用很小,,剪力墻是承受水平作用的第一道防線,。在小震作用下,剪力墻的基本不開裂或開裂較小,,剛度損失較小,。當(dāng)承受中、大震作用時,,剪力墻剛度退化嚴(yán)重,,進(jìn)入塑性,剩余地震作用將轉(zhuǎn)移作用到框架,,框架成為第二道防線,。根據(jù)抗規(guī)、高規(guī)的要求,,設(shè)計二道防線時,,要考慮框架結(jié)構(gòu)塑性變形內(nèi)力重分布特點,要求結(jié)構(gòu)具有一定的延性和彈性,,可以滿足結(jié)構(gòu)變形等要求,,所以在設(shè)計時需對框剪結(jié)構(gòu)進(jìn)行二道防線調(diào)整。
2.國內(nèi)外關(guān)于二道防線調(diào)整的差異
2.1國內(nèi)規(guī)范對二道防線調(diào)整要求
抗規(guī)和高規(guī)要求對框剪結(jié)構(gòu)對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的各層框架總剪力進(jìn)行調(diào)整,,具體計算公式如下:Vf=min(0.2V0,,1.5Vf。max),,其中V0為對應(yīng)地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的結(jié)構(gòu)底層總剪力,,Vf為對應(yīng)地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的各層框架承擔(dān)的地震總剪力(未經(jīng)過調(diào)整的)。
2.2國外規(guī)范對二道防線調(diào)整要求
《美國統(tǒng)一建筑規(guī)范UBC》對高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系提出以下要求:1,、高層建筑應(yīng)具有完整的結(jié)構(gòu)體系來支承擔(dān)豎向荷載作用,。2、當(dāng)遭受地震作用時,,剪力墻和框架共同承擔(dān)水平地震作用且框架應(yīng)至少具備承擔(dān)25%的基底水平剪力的能力,。3,、設(shè)計時要充分考慮框架和剪力墻的相互影響,,提高框架剪力墻的整體剛度。根據(jù)相關(guān)研究,,框架承擔(dān)25%的基底剪力,,可以確保結(jié)構(gòu)在大震下依然可以承擔(dān)建筑重力荷載,,建筑結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能良好[2]。
3.框剪結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整案例
3.1工程概況
以筆者設(shè)計的銀川市還建五里宜居友愛保障性住房2#廉租公寓為案例,,本例為地上23層,,地下1層,平面尺寸為47*18.8m,,建筑高度為90m,,結(jié)構(gòu)形式采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),抗震設(shè)防烈度為8度0.20g,,設(shè)計地震分組為第二組,,場地類別為II類,設(shè)計使用年限為50年,,抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,,安全等級為二級,框架及剪力墻抗震等級均為一級,。經(jīng)計算,,底層內(nèi)力CQC的框架柱及短肢墻地震傾覆力矩百分比計算結(jié)果如下:X向框架承擔(dān)的傾覆力矩為21.35%,Y向框架承擔(dān)的傾覆力矩為13.74%,,均大于10%,,小于50%,屬于標(biāo)準(zhǔn)的框架剪力墻結(jié)構(gòu),。下圖為X向框架剪力按樓層在彈性CQC--0.2v0--UBC分布情況,。
3.2二道防線調(diào)整方法
規(guī)范要求框架部分具備承受至少20%基底地震剪力的能力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,,要將20%基底剪力以倒三角形荷載的分布模式作用在剪力墻面內(nèi),,按剪力墻相對面內(nèi)剛度得到的框架層剪力進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計,但這種調(diào)整模式,,從上圖中可以看出忽視剪力墻設(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎了樓層剪力分布規(guī)律,,得到的結(jié)果不完全符合結(jié)構(gòu)的實際受力特征。因此,,需要對框架剪力墻的框架剪力進(jìn)行調(diào)整,,下圖為X向框架剪力調(diào)整系數(shù)按樓層在0.2v0—UBC—中震彈塑性的分布情況。
從上圖中可以看出,,0.2V0調(diào)整系數(shù)按樓層高度出現(xiàn)了“中間小,,兩邊大”啞鈴形的分布特征,這是由于框剪結(jié)構(gòu)中部樓層框架增加了承受水平荷載的作用,,所以需要調(diào)整的系數(shù)比較小,。案例選取代表樓層的X、Y向0.2V0調(diào)整系數(shù)如下:
通過表格可以得出以上結(jié)論。
3.3框架柱剪力調(diào)整方法
從框剪結(jié)構(gòu)的層間位移角,、框架剪力最大值,、剪力墻彎矩及變形曲線的拐點位置,可得出變形曲線拐點位置以上的剪切變形是框剪結(jié)構(gòu)剪力變形最大的地方,,上部樓層剪力值大于下部樓層,。上部樓層因剪力墻的彎曲變形,框架成為抵抗水平剪力的主要構(gòu)件,,所以需調(diào)整框架剪力,,形成二道防線,保證框架具備一定的承擔(dān)地震水平剪力的能力,。根據(jù)框剪結(jié)構(gòu)抗震彈性模量分析,,發(fā)現(xiàn)頂部樓層所承受的水平剪力沿框架轉(zhuǎn)移到剪力墻,水平剪力的轉(zhuǎn)移方向和底部相比完全不同,,所以實際上層樓層剪力墻被破壞的程度并沒有底部結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,,可以滿足規(guī)范要求。根據(jù)“強(qiáng)剪弱彎”的原則,,在設(shè)計時,,可以提高上部樓層框架剪力墻的延性,從而確保上部樓層框架變形承載力,。
受剪變形曲線拐點是框剪結(jié)構(gòu)變形的關(guān)鍵節(jié)點,,拐點以下主要以彎曲變形為主,中,、大震時出現(xiàn)塑性變形,。調(diào)整時,可以把拐點作為界限將框架剪力墻分成兩段分別進(jìn)行調(diào)整,。在多遇地震作用下得到結(jié)構(gòu)承受剪力最大的樓層,,將該層作為變形曲線的拐點,其下的樓層按照規(guī)范要求調(diào)整,,其上的樓層考慮樓層剪力調(diào)整系數(shù)[3],。經(jīng)過二道防線調(diào)整后,案例X方向地震作用下樓層最大位移為1/1017,,Y方向地震作用下樓層最大位移為1/969,,滿足規(guī)范1/800的規(guī)定。
結(jié)束語:
綜上所述,,案件在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,,在滿足高規(guī)、抗規(guī)中層間位移角限值的要求下,,進(jìn)行二道防線調(diào)整,,保證第二道防線框架的抗震性能,,保證高層建筑結(jié)構(gòu)的延性,確保小震不壞,、中震可修、大震不倒的三階段抗震設(shè)防目標(biāo)的實現(xiàn),。
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[3]趙剛.盛京金融廣場項目T3塔樓——帶裙房塔樓結(jié)構(gòu)二道防線設(shè)計特點[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2017,(12):1575-1575.
作者簡介:姓名:景毅(1974.12.23--),,性別:男;籍貫:山西,;民族:漢,;學(xué)歷:本科;職稱:高級工程師,;職務(wù):副總工程師,;研究方向:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;單位:銀川市城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,。
簡述地震區(qū)框架結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計原則?
目前最為普遍采用,??蚣芙Y(jié)構(gòu)延性設(shè)計原則是“強(qiáng)剪弱彎,弱梁強(qiáng)柱,,更強(qiáng)節(jié)點”,;剪力墻結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土澆筑成墻體,即剪力墻,,用以承受豎向和水平作用力,;框剪結(jié)構(gòu)是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合,吸取了二者的長處,,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,,又具有良好的抗震性能?;炷林饕憩F(xiàn)為脆性材料,,其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于砌體結(jié)構(gòu)材料,但抗拉強(qiáng)度低,,且混凝土性能對用水量非常敏感,,必須嚴(yán)格控制,在復(fù)合結(jié)構(gòu)中混凝土主要承受壓力載荷,;增強(qiáng)鋼筋具有優(yōu)良的承受壓,、拉多種載荷能力的韌性材料。鋼筋,、混凝土二者互補(bǔ)受力,,從而賦予建筑良好的剛度,、強(qiáng)度以及延性,以抵御地震產(chǎn)生的破壞力,。鋼筋增強(qiáng)的原則是在混凝土受壓破壞之前其中的鋼筋由于達(dá)到受拉極限發(fā)生破壞,。
剪力墻設(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容,,更多關(guān)于強(qiáng)剪弱彎剪力調(diào)整,、剪力墻設(shè)計原則強(qiáng)剪弱彎的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。