华中科技大学高层建筑5解读.ppt

计算剪力墙的内力与位移时，可以考虑纵、横墙的共同工作。有效翼缘的宽度按下表采用，取最小值。 5.3.2 整体墙近似计算方法 思路：悬臂、静定 内力与位移按材料力学 的方法计算 ① 等效截面面积 Ad 剪力墙洞口立面面积 A0 剪力墙立面总面积 整体小开口剪力墙 整体小开口剪力墙指洞口沿竖向成列布置、洞口总面积虽然超过总立面面积的16%，但总的来说洞口洞口仍然很小。 在水平荷载作用下，整体剪力墙既有绕组合截面的形心轴产生整体弯曲，个墙肢还要绕各自截面的形心轴产生局部弯曲变形，并产生相应的整体弯曲应力和局部弯曲应力。局部弯曲变形不超过整体弯曲变形的15%。 Vs1 内力计算 第i个墙肢受到的弯矩为 位移计算 作业 某剪力墙总高100m，墙厚300mm，C30混凝土，截面高度4.2m，在墙体中部设有30个沿高度均布的1m×1m的洞口。在顶部最大荷载集度为12kN的倒三角形水平荷载作用下，试计算该墙体的顶点侧移、底部弯矩、剪力和剪力墙端部最大应力。 k-整体性能系数：为整体弯曲应力与整体弯曲应力和局部弯曲应力的和的比值。 墙肢剪力: 联肢墙的位移和等效刚度 1)剪力墙的侧移 由墙肢的弯曲变形和剪切变形叠加 2）剪力墙的顶点侧移 倒三角形分布荷载 均布荷载 顶点集中荷载 3)等效刚度 倒三角形分布荷载 均布荷载 顶点集中荷载 ?a-系数 ?-墙肢剪切变形影响系数 讨论 整体系数a的影响 洞口或连梁大小的影响 a≦1,独立墙肢 1 ≦a ≦10 ,连肢墙 a≥10,小开口墙 a10, 框架 5.3.4独立墙肢计算方法 思路： 将水平荷载按各墙肢刚度分配到各个墙肢上； 各墙肢按悬臂墙独立计算。 a≦1,各墙肢按单片剪力墙计算 ① 按墙肢折算惯性矩分配基底剪力 ——第i墙肢底层剪力 ——联肢墙基底总剪力 Ii0为墙肢折算惯性矩，若不考虑剪切变形则取 ②将 按原来荷载分布形式作用于每个独立墙肢上 ③按悬壁墙计算各墙肢截面M，V及侧移 5.4 框架-剪力墙结构的近似计算 竖向荷载作用下，按各自的受荷面积计算内力。 水平荷载作用下，通过楼板协调变形，采用协同工作方法计算内力 框-剪结构协同工作计算方法，适用于比较规则的结构，且只能计算平移时的剪力分配。 与荷载形式有关 考虑剪切变形的影响（G＝0.4E） □：μ＝1.2 μ：剪力不均匀系数 工：μ＝全截面面积/腹板截面面积 T：查表 剪力墙结构近似计算 ⑤ 截面应力 依据平面假定，按材料力学公式计算。 △＝ ④ 顶点位移 剪力墙结构近似计算 (倒三角形荷载) Ns1 M’z1 M”z1 Mz1 第i个墙肢受到的整体弯矩为 式中：Ii为墙肢i对自身形心轴的惯性矩 I为剪力墙对组合截面形心轴的惯性矩 第i个墙肢受到的局部弯矩为 第i个墙肢受到的剪力为 第i个墙肢受到的轴力为 按整体墙计算，考虑洞口使得墙体整体刚度减弱，可将计算结果增大20%，即： 均布荷载下： 倒三角形荷载下： 顶部集中荷载下： 5.3.3 联肢墙的连续化计算方法 连续化方法：将连梁看作分散在整个剪力墙高度上的连续连杆。 目的：能够进行微积分运算，进而求解结构构件的内力与变形。 基本假定： 1）忽略连梁的轴向变形； 2）两墙肢各截面的转角和曲率相等； 3）各墙肢截面、连梁截面、层高等几何尺寸沿全高相同。 联肢墙的结构尺寸 联肢墙的的计算简图 基本方法：力法 连续化方法的基本体系 δ1 (x)=-2cqm(x) δ1 (x)--由墙肢轴向变形产生的相对位移。 δ1 (x)--由连梁弯曲和剪切变形产生的相对位移 墙肢的弯曲变形使连杆产生的相对位移：d1(x) 基本方程 δ1 (x)+ δ2 (x) +δ3 (x) =0 δ1 (x)--由墙肢弯曲变形产生的相对位移。 δ2 (x)--由墙肢轴向变形产生的相对位移。 墙肢的轴向变形使连杆产生的相对位移：δ2 (x) δ3 (x)--由连梁弯曲和剪切变形产生的相对位移。 连杆自身的弯曲和剪切变形产生的相对位移：δ3 (x) 位移协调方程： 将δ1 (x)、 δ2 (x) 、