框架—剪力墙分析幻灯片.ppt

第二节 框剪结构内力计算 五、按刚接体系框剪结构的内力计算 与铰结体系间的主要区别： 总剪力墙和总框架间的连杆对墙肢有约束弯矩作用。 连杆切开后，连杆中除轴向力外，还有剪力和弯矩。 第二节 框剪结构内力计算 计算简图 第二节 框剪结构内力计算 将剪力和弯矩向墙肢截面形心轴取矩，就形成约束弯矩 。 将约束弯矩及连梁轴力连续化后，可以得到基本计算体系。 与铰结体系相比： 框架部分完全相同，但剪力墙部分增加了约束弯矩。 第二节 框剪结构内力计算 刚结连杆杆端约束弯矩 形成刚结连杆的连梁有两种：墙肢与框架之间；墙肢与墙肢之间。 连梁均可以简化成带刚域的梁，刚域长度取为墙肢形心轴到连梁边距离减去1/4连梁的高度。 第二节 框剪结构内力计算 墙肢与墙肢之间 两端带刚域杆的杆端弯矩系数： 第二节 框剪结构内力计算 墙肢与框架之间 在上式中令b=0，得到仅有一端带刚域的梁端弯矩系数： 式中 ——考虑剪切变形时的影响系数，如果不考虑剪切变形的影响，可令 。 第二节 框剪结构内力计算 注意： 实际工程中，上述方法计算出来的联系梁弯矩往往过大，配筋过多，可以对梁弯矩进行塑性调幅。方法是降低连梁刚度。 连梁刚度大，弯矩反而大，不利于其承载。为了保证连梁的强度，我们应该减小连梁的尺寸，而不应该加大其尺寸。 第二节 框剪结构内力计算 将约束弯矩连续化，则第i个梁端单位高度上约束弯矩为： 当同一层有n个刚结结点时候（与墙肢相交的结点），总连杆约束弯矩为： 连杆总约束刚度 第二节 框剪结构内力计算 假定框架从底层到顶层层高以及杆件截面都不变，沿着高度连杆约束刚度为常数。从而梁端转角为 时候梁端约束弯矩： 　　 当实际结构中各层不同时，取各层约束刚度加权平均值为连梁约束刚度 第二节 框剪结构内力计算 刚接体系的微分方程与铰接体系所对应的微分方程完全相同，因此铰接体系微分方程的的解此处也适用。 刚接体系的微分方程 第二节 框剪结构内力计算 连梁线性约束弯矩在总剪力墙高度的截面处产生的弯矩为： 产生此弯矩所对应的剪力和荷载分别为： 第二节 框剪结构内力计算 总剪力墙内力与弯曲变形的关系 第二节 框剪结构内力计算 整理后可得： 同铰接体系，引入记号： 第二节 框剪结构内力计算 则方程可化为： 上式即为刚接体系的微分方程，此式与铰接体系所对应的微分方程完全相同，因此，铰接体系微分方程的的解和图表在此处也适用。 第二节 框剪结构内力计算 和铰接体系的区别： 第二节 框剪结构内力计算 刚接体系计算步骤： 第三节 框剪结构内力、位移特征 刚度特征值?，反映了框架抗侧刚度（包括连梁约束刚度）与剪力墙抗弯刚度的比值影响。 当?＝0时即为纯剪力墙结构，当?＝∞时即为纯框架结构。 第三节 框剪结构内力、位移特征 一、位移曲线 ?1时，变形曲线呈弯曲形 ?6时，变形曲线呈剪切形 ?＝1～6时，变形曲线呈弯剪型 第三节 框剪结构内力、位移特征 二、剪力分配 第三节 框剪结构内力、位移特征 两者之间的剪力分配关系随框剪结构的刚度特征值而变，框剪结构的刚度特征值很小时，剪力墙承担大部分剪力，框剪结构的刚度特征值很大时候，框架承担大部分剪力。 框架与剪力墙间剪力分配在各层不相同。剪力墙底部承受大部分剪力，而框架底部剪力很小（近似计算得到框架底部剪力为零，实际不为零）。上部剪力墙出现负剪力，框架担负了较大的正剪力。顶部处，框架与剪力墙剪力都不是零。 第三节 框剪结构内力、位移特征 剪力墙及框架顶部剪力不为0的原因是由协调变形相互作用产生的。 协同工作使得框架各层剪力趋于均匀，有利于框架柱的设计。梁、柱尺寸从上到下可以比较均匀。 框架的剪力最大值在结构中部某层，相对座标大约在0.3～0.6之间，随刚度特征值的增大，最大剪力层向下移动。可以根据最大剪力值控制柱断面配筋。 第三节 框剪结构内力、位移特征 三、荷载分布 第三节 框剪结构内力、位移特征 在底部：剪力墙所受的荷载 Pw比外荷载 P大，而框架承受反向荷载； 在顶部：剪力墙与框架有大小相等、方向相反的集中力，这是由于它们的顶部剪力不等于0的缘故。 第四章 框架—剪力墙结构设计 高层建筑结构 主讲：韩小雷 （教授） 1 2 3 剪力墙结构概述 框剪结构内力计算 框剪结构内力、位移特征 Your Logo 目录 第一节 框剪结构概述 一、受力和变形特点 剪力