第5章_高层建筑结构设计_剪力墙结构设计.ppt

5.2 内力和位移的近似计算 (4) 双肢墙内力分布特点 水平侧移 连梁剪力 墙肢轴力 墙肢弯矩 5.2 内力和位移的近似计算 3. 多肢剪力墙的计算要点 多肢墙连梁剪力分布示意 (1) 计算几何参数 连梁折算惯性矩： 连梁刚度： 式中，ai＝ai0＋hｂi/４。 梁墙刚度比参数： 5.2 内力和位移的近似计算 墙肢轴向变形影响系数： 整体系数： 式中 μi—第i墙肢截面切应力不均匀系数， 根据各个墙肢截面形状确定。 剪切影响系数： (2)计算墙肢等效刚度 在三种典型水平荷载下，可近似统一取值： 5.2 内力和位移的近似计算 (3) 计算连梁约束弯矩函数φ(ξ)及m(ξ) 通常选连梁中线位置坐标ξ１，ξ２，…，ξn（也可近似用楼板面标高处坐标计算），由表查得相应的φ(ξ)。 约束弯矩函数m（ξ）： (4) 计算连梁内力 j层第i个连梁端弯矩: 多肢墙连梁约束 弯矩分配系数： j层连梁总约束弯矩： j层第i个连梁剪力: 5.2 内力和位移的近似计算 (5) 计算墙肢轴力 (6) 计算墙肢弯矩及剪力 (7) 计算顶点位移 5.2 内力和位移的近似计算 九. 壁式框架的内力和位移计算 1. 壁式框架计算简图及计算方法 (1)用杆件有限元矩阵位移法可考虑杆件的弯曲变 形、剪切变形及轴向变形； (2)沿用D值法不考虑柱轴向变形的基本假定，梁、 柱的剪切变形可以通过修正杆件刚度考虑进去。 计算方法 计算简图 尺寸详图 5.2 内力和位移的近似计算 2. 壁式框架柱的D值计算 内力系数 在壁式框架中，梁、柱杆端有刚域；杆件截面高度大，剪切变形不能忽略。 在带刚域框架中用杆件修正刚度k代替线刚度i(附表8.32)，D值计算公式如下： 5.2 内力和位移的近似计算 3. 带刚域框架柱的反弯点高度比 带刚域柱反弯点位置 柱反弯点高度比为： 式中 y０—标准反弯点高度比； a—柱下端刚域长度与 柱高h的比值； y１—上下层梁刚度变化 时的修正值； y２—上层层高变化时的 修正值； y３—上层层高变化时的 修正值； 5.2 内力和位移的近似计算 十. 整体墙的内力和位移计算 剪力墙划分主要从两个方面判别: 1.各墙肢间的整体性(以整体系数α体现)。 2.墙肢受力后是否出现反弯点(以墙肢惯性矩比JA/J体现)。 (1)当α１时，忽略连梁约束作用， 按单肢剪力墙计算; 系数ζ的数值 (2)当１≤α10时，按联肢墙计算; (3)当α≥１０时，且墙肢惯性矩比 JA/J ≤ζ时，按整体小开口墙 计算; (4)当α≥１０时，且墙肢惯性矩比 JA/J ζ时，按壁式框架计算。 5.3 内力和位移的计算机计算 一. 概述 3.有限元法 人为地将连续体划分为许多不连续的单元集合，每一个单元可以看成是一个单独的构件，单元与单元之间通过节点相互连接。 有限元法简介 三种计算方法的比较： 1.杆件分析法 在不规则开洞或者是框支剪力墙时，用杆件模拟难以反映其受力真实情况。 2. 经典弹性力学方法 对于复杂边界形状、多连通的区域，难以用偏微分方程求解。 5.3 内力和位移的计算机计算 二.有限单元的刚度分析 使用范围 主要功能 基本假定 5.4 剪力墙结构截面设计 截面设计的主要内容： 正截面偏心受压、偏心受拉、平面外竖向 荷载轴心受压和斜截面抗剪承载力的计算； 抗裂度和裂缝宽度的验算（必要时）； 在集中荷载作用下，墙体局部受压承载力的验算； 抗震设计时，抗震等级为一级的剪力墙结构，应验算在水平施工缝处竖向钢筋的截面面积； 剪力墙连梁的斜截面受剪承载力和正截面受弯承载力的计算。 5.4 剪力墙结构截面设计 一. 剪力墙正截面承载力计算 一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值，应符合下列规定: (1)底部加强部位及其上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用; (2)其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.2倍采用。 2. 抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉；当任一墙肢大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。 正截面承载力 5.4 剪力墙结构截面设计 二. 剪力墙斜截面受剪承载力计算 1 2 3 5.4 剪力墙结构截面设计 三. 施工缝抗滑移能力验算