第六章-5框架——剪力墙.ppt

或： （当各层转角、层高差异较大时） 二）刚接连系梁约束弯矩在抗震墙　高度处截面产生的弯矩　　 三）等代剪力 * 第五节 框架-抗震墙结构的抗震设计 5.1计算简图的确定 5.3水平荷载下铰接体系框-剪结构各部分总内力计算 5.７工程实例分析 5.4水平荷载下刚接体系框-剪结构各部分总内力计算 5.2协同工作时总框架剪切刚度总剪力墙 　弯曲刚度及总连梁线约束刚度刚度的计算 5.5水平荷载下框架-剪力墙结构构件内力的计算 5.６竖向荷载下框架-抗震墙结构的内力计算 一、基本假定： 2.水平荷载下不考虑结构的扭转。即结构体型规则，剪力 　 墙布置均匀对称。 1.楼板在自身平面内的刚度为无限大，各抗侧力单 元在水平方向上无相对变形。 3.对抗震墙，只考虑弯曲变形而不计剪切变形，对框架 只考虑整体剪切变形而不计整体弯曲变形（即不计杆 件的轴向变形） 4.结构的刚度和质量沿高度的分布比较均匀。 5.各量沿房屋高度为连续变化。不考虑基础转动的影响。 二、计算简图的确定 5.1计算简图的确定 1、无连系梁情况 在剪力墙之间以及剪力墙和框架之间均无连梁联系，仅 通过楼板将各榀剪力墙和框架连成整体，共同抗御水平 荷载者，为铰接体系。 １）同一楼面处，各片剪力墙及框架的水平位移相同。 ２）楼面外刚度为０，对各平面结构不产生约束弯矩，可 　　简化为链杆。 可简化为铰接体系的框剪结构 如图例： 结构简化为铰接连杆联 系的总抗震墙和总框架 代表４榀框架 代表３榀剪力墙 ２、剪力墙中有连系梁 根据连系梁尺寸大小，选铰接或刚接模型。连梁尺寸较小，约 束作用弱，也可忽略其对墙肢的约束作用。 如图例： 可简化为墙端刚接的的框剪结构 结构简化为由一端刚接连接 杆联系的总抗震墙和总框架 代表４片剪力墙 代表５榀框架的综合 总剪力墙 总框架 总连系梁　 ２根，每根梁两端与墙刚接 ２、剪力墙与剪力墙及框架与剪力墙间有连系梁 代表６榀三跨框架及⑤轴处一榀单跨框架的综合 总剪力墙 总框架 总连系梁 代表３列连梁的５列梁端与５榀墙肢刚接的综合 总连系梁与框架的刚接代表：⑤轴处一列梁端与单跨框架的刚接及楼板跟其他各榀框架的铰接 框架-剪力墙刚接体系计算简图 5.2协同工作时总框架剪切刚度总剪力墙 　弯曲刚度及总连梁杆端转动刚度的计算 一、总框架的剪切刚度 １、框架单柱的侧移刚度 １ h 物理意义：使框架柱两端产生单位相 对侧移所需施加的水平剪力。 即同一层内所有柱抗侧移刚度之和。 ２、总框架的侧移刚度 ３、总框架的剪切刚度 框架的剪切刚度 定义：为使总框架在楼层间产生生单位剪切变形 所需施加的水平剪力。 若层高不等时： 二、总剪力墙的等效弯曲刚度 １、判别剪力墙类别 ２、分别计算各类型单片剪力墙的等效刚度 对整体墙： 当各层墙厚和砼等级不同时， 应取沿高度的加权平均值。 对整体小开口墙： 当各层墙厚和砼等级不同时， 应取沿高度的加权平均值。 对联肢墙： ３、求总剪力墙的等效刚度（结构单元内所有剪力墙等效刚度之和） ３、连梁的约束刚度 连梁的计算简图 剪力墙间的连梁 剪力墙与框架间的连梁 １）计算简图 刚接连梁在抗震墙内部分的刚度可视为无限大，刚域长度 可取从墙肢形心轴到连梁边的距离减去1/4连梁高。 联肢抗震墙的连系梁 单肢抗震墙与框架的连系梁 ２）基本假定： ②、同层所有结点的转角　相同 ①、同层框架与剪力墙的水平位移相同，即楼板为刚性 ３）杆端转动刚度的求解： ①对两端带刚域连梁的杆端转动刚度（即两端均发生单位转角） 为考虑杆件剪切变形影响的系数，当　　　　时 ②对一端带刚域连梁的杆端转动刚度 ： ４）总连梁的线约束刚度 由于计算框-剪结构内力时，常将水平荷载连续化，相应 也把杆端转动刚度化为沿层高h的线约束刚度，以便积分运算。 则单位高度上连续梁两端线约束刚度之和 同一　层内有 根刚结连梁时，定义总连梁的线约束刚度为 同一楼层内与抗震墙相连的刚接点的线约束弯矩之和。 注：对一端与墙另一端与柱连接的连梁，应令与柱连接端 的　　为０。 若各层总连梁　　不同时，可沿高度加权平均。 一、以剪力墙为研究对象 5.3铰接体系的框架-抗震墙结构的总内力计算 框架剪力墙铰接体系协同工作计算简图 基本思路：房屋层数 ，可将综合剪力墙从计算简图中 以连续分布的等效 隔离出来，为建立微分方程，将作用在墙上的连杆末知力 　　　　　　　　 未知力　　代替 H x dx 综合剪力墙隔离体 楼层处水平位移连续化为 以墙左侧受拉为正，取单元体如上图 dx o ) （１） 得： 略去高阶无穷小： 二、以总框架研究对象 总框架的层间剪力，可根据剪切刚度的定义得： 三、框架-剪力墙协同工作的基本微分方程 （２） （２）代入（１）式得： 称为结构刚度