6框架-剪力墙结构设计(ppt).ppt

2） 连梁内力 3）各片剪力墙内力 注：当框架-剪力墙结构按铰结体系分析时，可令式中的线约束弯矩 m 等 于零，即可 得相应的 墙肢剪力。 * * * * * * 问题：连续栅片法的基本思路？ 连续栅片法是沿结构的竖向采用连续化假定，即把连杆作为连续栅片。这个假定使总剪力墙与总框架不仅在每一楼层标高处具有相同的侧移，而且沿整个高度都有相同的侧移，从而使计算简化到能用四阶微分方程来求解。 连续栅片法 ● 微分方程的求解 求解四阶常系数非齐次线性微分方程 ● 计算模型的简化 基本假定 ● 求解超静定结构 一个未知力的超静定结构 ● 微分方程的建立 ● 求解内力 微分关系求解内力 6.3 框架-剪力墙铰结体系结构分析 将集中荷载在层高内连续化： 一、基本方程及其一般解 力（荷载）平衡条件： 变形协调条件 力与变形关系 剪力墙 框架 1、基本方程： 注： 是一个与框架和剪力墙的刚度比有关的参数，对框架—剪力墙结构的受力和变形特征有重大影响。 2、求解 （1） 二、水平均布荷载作用下内力及侧移计算 1、通解： 2、约束条件： 当作用均布荷载时 （1） 3、表达式： 4、计算图表的应用 （1）根据荷载形式（有三种）、刚度特征值?和高度坐标?查图表得系数 （2）根据荷载形式按悬臂杆计算顶点侧移fH，底截面弯矩M0和底截面剪力V0 （3）计算结构顶点侧移y、总剪力墙弯矩Mw和剪力VW以及总框架剪力VF 6.4 框架-剪力墙刚结体系结构分析 问题：框架-剪力墙刚结体系与铰接体系有何异同？ 铰接连杆 刚性连杆 总框架 总剪力墙 总框架 总剪力墙 相同之处——总剪力墙与总框架通过连杆传递之间的相互作用力。 不同之处——刚接体系中连杆对总剪力墙的弯曲有一定的约束作用。 刚结体系与铰结体系的主要区别在于：总剪力墙与总框架之间的连梁对墙肢有约束弯矩。即连梁切开后，除轴力外，还有剪力，将剪力向墙肢截面形心取矩，并沿高度连续化，便形成分布的约束弯矩 m（z），即连梁对墙肢具有约束作用 ● 微分方程的求解 求解四阶常系数非齐次线性微分方程 ● 计算模型的简化 基本假定 ● 求解超静定结构 二个未知力的超静定结构 ● 求解内力 微分关系求解内力 问题：框架-剪力墙刚结体系求解的基本思路？ ● 微分方程的建立 一、基本微分关系 1）把框架-剪力墙结构沿连梁的反弯点切开；（注意反弯点位置） 2）连梁的轴力体现了总框架与总剪力墙之间相互作用的水平力 qf(z) ； 3）把总连梁沿高度连续化后，连梁剪力就化为沿高度连续分布的剪力v(z) ； 总框架 总剪力墙 基本假定 4）将分布剪力向剪力墙轴线简化，则剪力墙将产生分布轴力 qf( z) 和线约束弯矩 m( z) 。 对总剪力墙截面形心取矩 总剪力墙 1、平衡条件 求 对总剪力墙截面形心取矩 总剪力墙 2、总剪力墙内力与位移的微分关系 3、总连梁内力与位移的微分关系 4、总框架内力与位移的微分关系 总框架剪力V f 与楼层间的剪切角φ 的关系 二、基本方程及其解 1、基本方程 注：1）上式为框架-剪力墙刚结体系的微分方程，与铰接体系形式上完全相同。 2）与铰结体系的刚度特征值相比，上式仅在根号内分子项多了一项C b ， 当C b ＝0 时，上式就转化为铰接体系 ，C b 反映了连梁对剪力墙的约束作用。 2、求解 （2） 三、框架-剪力墙结构的受力和侧移特征 1、结构侧向位移特征 结构侧移曲线与刚度特征值的关系 2、荷载与剪力的分布特征 注：框架承受的荷载在上部为正，下部为负。这是因为剪力墙和框架单独承受水平荷载时，二者的变形曲线不同。 当二者协同工作时，变形形式必须一致，因此二者间必然产生上述荷载形式。 均布荷载作用 均布荷载作用 时,墙肢顶部 表明框架和剪力墙顶部，存在大小相等、方向相反的自平衡集中力，这也是由两者变形曲线必须协调一致所产生的。 注：基底处框架不承担剪力，全部剪力由剪力墙承担。 3、连梁刚结对侧移和内力的影响 连梁对剪力墙的线约束弯矩为逆时针方向 1） 框架梁柱内力 根据各层框架的总剪力Vf（经过调整后），可用 D 值法计算梁柱内力 问题：框架-剪力结体中各层框架的总剪力Vf 为什么调整、又如何调整 ？ （1）框架与剪力墙的变形不能完全协调，故框架实际承受的剪力比计算值大； （2）在地震作用过程中，剪力墙开裂后框架承担的剪力比例将增加，剪力墙屈服后，框架将承担更大的剪力。 调整方法： 可按计算值，不作调整； 可取 与 两者中的 较小值。 6.5 框架-剪力墙结构内力计算步骤 §6框架-剪力墙结构设计