7–框–剪结构–小结2013.ppt

第7章 框架-剪力墙结构协同工作计算 高层建筑结构 第7章 框架-剪力墙结构协同工作计算 框剪结构协同工作原理及计算方法 计算图表 二、剪力分配 内力计算 本节需解决的问题： 1、求出总剪力墙、总框架和总联系梁内力后，如何计算各墙肢、各框架梁、柱以及联系梁的内力。 2、解方程的结果时连续化的弯矩以及剪力，如何确定设计中所需控制断面的内力。00 一、剪力墙内力 剪力墙的弯矩和剪力都是底截面最大，愈网上愈小。一般取楼板标高处的弯矩、剪力作为设计内力。 因此，取各楼板标高处的坐标计算ξ 求出总剪力墙内力Mw，Vw后，按各片墙的等效刚度分配，第 j 层第 i 个墙肢内力： 其中：k ——第 j 层的剪力墙墙肢总数。 二、框架梁、柱内力 求出框架总剪力 VF?后、按各柱D值成比例的分配 VF?。 严格地说，应计算各柱反弯点位置的 VF?，但计算过于复杂，并且计算结果误差不会太大。 近似可以求各柱中点处的剪力。用各楼层上下两层楼板标高处 ξ 求出框架上下两层楼板标高处的VF?，取平均值为该层柱中点剪力。 故第j层第i个柱剪力为 其中：m?——第 j 层的柱子总数。 例5－1：某12层住宅楼，建筑尺寸及结构布置如图所示。设计烈度为8度，计算横向地震作用下框架-剪力墙的内力及位移。 解： 1．梁柱刚度计算 柱的计算结果列于表（1） 梁：25×55cm，C20级混凝土 （1.2为考虑T形截面乘的系数） 柱的计算结果 2．框架刚度计算 用D值法计算。中柱7根，边柱18根。 标准层：??????????????????， ?????????????????????????底层：???????????????????， 框架刚度： ????????????????????????????????????计算结果列于表（2） 3．剪力墙刚度计算 剪力墙厚度一律12cm，混凝土等级与柱相同。 墙1：有效翼缘宽度取2.0m 首层 ??????????????????????????， 2～3层 ??????????????????????， ?????????????????????????????????????????????????? 4～7层 同上， ?????????????????????????????????????????????????? 8～12层 同上， ??????????????????????????????????????????????? 平均 墙2： 首层 ???????????????????????????????????， ????????????? 2～3层 ???????????????????????????????， 4～7层 ???????????????????????????????， 8～12层 ?????????????????????????????， 平均 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4．地震作用计算（1）铰结体系（不考虑梁的约束弯矩）。计算地震作用，先要确定自振周期，有剪力墙的高层框架结构，自振周期可下式确定： 式中w为沿建筑高度单位长度的平均重量（kN/m）； g=9.81/s2； 根据刚度特征值 ???由第二章图2-8查出。 在本例中， 查得 修正周期 结构底部剪力（总地震荷载）为 顶层附加地震力 地震力沿高度分布（如图所示） * 土木工程系 两种计算图形 铰结体系协同工作计算 刚结体系协同工作计算 刚度特征值λ对框剪结构受力、位移特性的影响 内力计算 二、计算基本思想（合——分——再分） 本章介绍手算的平移协同工作计算方法（连续分析法，可查表） （1）首先将所有剪力墙合并为总剪力墙，所有框架合并为总框架 （2）把总剪力墙与总框架之间的联系连续化，根据力平衡条件。变形协调条件和力与变形物理关系剪力微分方程（协调工作）——解决荷载在总剪力墙与总框架之间的分配，得到各自的总内力和共同的变形曲线 （3）总剪力墙的总内力按各片墙的等效抗弯刚度EI分配到各片墙，总框架的总内力按各柱的抗侧刚度D值分配至各柱 三、基本假定 （1）平面结构假定——纵横两主轴方向分别计算 （2）刚性楼板假定——无扭转时，同一楼面上各点水平位移相同 （3）所有结构参数沿建筑高度不变（如有不大的变化，则可取沿高度的加权平均值） 四、两种计算简图 根据总剪力墙与总框架之间的联系性质，框架－剪力墙结构的计算简图可分为两类——铰结体系与刚结体系 （1）通过楼板联系——简化为铰结连梁，形成铰结体