框架剪力墙结构的协同工作计算 (2).pptVIP

5.4 框架－剪力墙(筒体)结构的近似计算方法 规范摘录： 框剪结构是一种抗震性能良好的结构 宜尽量采用框剪结构代替纯框架结构 剪力墙多时，震害较轻。过多不经济。 5.4 框架－剪力墙(筒体)结构的近似计算方法框架-剪力墙结构设计的基本内容 框架-剪力墙结构的布置(第二章) 框架-剪力墙结构的受力与变形特点 框架-剪力墙结构内力和位移的简化计算方法 框架-剪力墙结构构件截面设计 框架-剪力墙结构构造要求 后两部分内容分别用框架和剪力墙的设计方法。仅个别地方略有不同。 框架剪力墙结构协同工作原理 上部框架帮剪力墙 下部剪力墙帮框架 沿高度变形分布趋向于均匀 框架剪力墙结构协同工作计算 协同工作原理：框架和剪力墙之间相互作用,使得上下部分的位移分布均衡。 计算目的：确定框架和剪力墙各承担多少内力。 条件：平面假设和无限刚度假设前提下，只考虑侧移时剪力的分配。 方法：按总框架和总剪力墙形成计算简图，用连续连杆法得到微分方程求解。 重点内容： 计算简图； 刚度特征值λ(相当于整体系数) 框剪结构协同工作计算是在结构动力计算之后，框架和剪力墙计算之前进行的。 计算目的：所有的框架和所有的剪力墙各承担多少地震力 框－剪结构中三种类型的梁 连梁和联系梁构成总联系梁－连接方法取决于楼板 B梁首先进入塑性，应设计成强剪弱弯。 框架剪力墙协同工作 5.4.1 简化假定及计算简图 基本假设： 1、楼板在自身平面内的刚度无穷大。 2、房屋体型规整，不会产生扭转变形。 在以上假定之下，框架和剪力墙在同一个楼层标高处的水平位移相同。因此： 把所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙； 把所有的框架也综合在一起形成总框架。 楼板和各片剪力墙间所有连梁和框架与剪力墙间的所有联系梁构成总联系梁 框-剪结构的内力及其分配 计算结果及其分配： 总框架的层间剪力－再按刚度分给每根柱 总剪力墙的层间剪力和弯矩－分给每片墙 总联系梁的梁端弯矩和剪力－分给每根梁 两类计算体系－绞结和刚结体系 根据框架和剪力墙之间的联系情况进行划分： 楼板连接：楼板平面外刚度为零，联系为绞结 楼板＋联系梁连接：联系梁(如果刚度较大)对剪力墙产生约束弯矩，因而为刚结连接。 绞结体系计算图的选择 刚结体系计算图的选择 在剪力墙平面内，有联系梁把框架与剪力墙相连。 刚结体系计算图的选择 计算纵向水平荷载时，图中的框架梁同时是联系框架和剪力墙之间的联系梁。并且框架和剪力墙联系比较密切。所以考虑成刚结体系。 两片剪力墙由连梁连接的两种简化方法 计算简图选择的基本方法小结 1、地震作用在哪方向方向就取哪个断面 2、体系分成总框架、总剪力墙、连杆三类构件。 3、绞结体系－绞结连杆，刚结体系－刚性连杆。 4、总剪力墙放在左面或右面没有关系。 5、按层数和框架的跨度绘制简图。 6、简化以后，仅仅考虑各总剪力墙、总框架的刚度，不再考虑它们的截面尺寸。(不是说它们不应该有，而是在计算中我们不需要。另外各片剪力墙的厚度也未必相同) 5.4.2 协同工作的基本原理和刚度特征值 总剪力墙和总框架的抗推刚度计算： 协同工作计算 假设两者之间的作用力是连续而不均匀的 铰接体系的微分方程及其通解 根据以上图可以建立y的微分方程： 均布荷载作用下的最终解 至此已得到内力设计值。用计算机可以方便地获得结果，不一定要用后面的图解法。 与多肢墙类似，方程中只有两个主要参数一个是坐标，另一个是刚度特征值? （多肢墙中是整体系数）。 框架和剪力墙的内力-补充材料 框-剪结构中框架的抗震等级 抗震规范6.1.3：……若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%，框架部分的抗震等级应按框架结构确定。 5.4.3 框剪结构位移与内力的分布规律刚度特征值 ?是总框架和总剪力墙刚度相对大小的度量。 ?大小对框－剪内力分配、侧移的影响为： ?较小时：框架刚度相对较小、综合剪力墙承担大部分剪力，变形为弯曲型。 ?=0为纯剪力墙 ?较大时：框架刚度相对较大、综合框架承担大部分荷载，变形为剪切型。 ?=?为纯框架 ?=1~6时：两者的比例相当，变形曲线为弯剪型。 框架-剪力墙结构的剪力分布 剪力的分布特征 框剪结构中: ① 剪力墙的最大剪力在底部。 ② 框架的最大剪力在结构中部。且最大值的位置随λ值的增大而向下移动。 ③ 框架和剪力墙顶部剪力不为零。因为变形协调，框架和剪力墙顶部存在着集中力的作用(两者相互作用的力)。这也要求在设计时，要保证顶部楼盖的整体性。 ④ 框架的底部剪力为零。此处全部剪力由剪力墙承担。 剪力墙位移与λ的关系 剪力墙中弯矩与λ的关系 剪力墙中剪力与λ的关系 抗推刚度的计算 注意：各层刚度不同时按下式取平均值 《高规》中规定的调幅 1、框架梁(连续梁)在竖向荷载下的内力调幅（方法(1) 4.6.5节）。 2、框-剪