高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-剪力墻(已修改)
2025-01-30 22:19 本頁面
【正文】 1 第 2章 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 剪力墻 (結(jié)構(gòu)墻、抗震墻 )具有較大的平面內(nèi)側(cè)向剛度，平面外剛度較小，易發(fā)生失穩(wěn)定破壞，故需采用樓板對墻肢進(jìn)行約束；剪力墻中洞口應(yīng)規(guī)則布置，洞口之間形成連梁；本課程主要介紹高剪力墻設(shè)計(jì)方法(H/B≥3) 概述 剪力墻的受力特點(diǎn)及分類 (1).肢強(qiáng)系數(shù) nII? ??式中， I為組給截面慣性矩， ， Ij為各墻肢截面慣性矩之和 njI I I??3 所以 11njnjnIIIII? ??? ?從式中看出，洞口越大，墻肢越弱， In變化不大而 Ij減小較多，故 ?大；反之，洞口寬度小，墻肢強(qiáng)， 值小。 ?對稱矩形截面雙肢墻，洞寬為零時(shí)， 值趨于 ；洞寬等于墻肢截面高度時(shí)， 為 . ??bh/2 h/2h/4 h/4h/3 h/3bh/3h/3 h/3h4 (2).整體性系數(shù) ? 衡量連梁與剪力墻墻肢相對強(qiáng)弱的系數(shù)，它用連梁總的轉(zhuǎn)角剛度和剪力墻墻肢總線剛度比值來表達(dá)。 下面求出連梁考慮剛域和剪切變形影響的彎曲剛度后的總轉(zhuǎn)解剛度： 1 139。 239。 2?? l ?????????????12mm 21 121414bba a ha a h??????式中： 分別為左、右截面墻肢形心至洞口邊緣距離； 12aa、 為連梁跨度； a 為連梁截面高度 。 bh5 b. 1’和 2’處桿端總彎矩 單位轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的 1’、 2’處桿端彎矩 39。 39。 39。 39。39。39。1 2 2 16 bEImml?? 相對豎向位移 ( )產(chǎn)生的 1’、 2’處桿端彎矩 aa???? ?39。 39。 39。 39。39。39。 39。39。 21 2 2 1 6 bEIm m a al ??? ? ? 則 1’、 2’處桿端總彎矩 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。39。 39。39。1 2 1 2 1 2 2 1m m m m? ? ?22166bba a aE I E Il l l?????? ? ????? c. 1和 2處桿端總彎矩 1’、 2’處的豎向剪力 39。 39。 39。 39。 31 2 2 1 12 baV V E Il??6 2處的桿端總彎矩為 ? ?39。 39。 39。 39。12 31 2 1 2161bm m V a E I a???????? ? ???? ?39。 39。 39。 39。21 32 1 2 1161bm m V a E I a???????? ? ??? d. 連梁總轉(zhuǎn)角剛度 21 2 2 1 312 bbE I aMmml? ? ? 結(jié)構(gòu)總高為 H、層高為 h時(shí)，剪力墻共有 m列洞口，則連總轉(zhuǎn)解剛度為 231112mm b j jbjj jIaH E HMh h l?????? 下面求出剪力墻總抗彎線剛度： 定義墻肢 j抗彎線剛度為 ，則所以墻肢抗彎線剛度之和為 jEI H11m jjEIH???7 令 為連梁總轉(zhuǎn)角剛度與墻肢總抗彎線剛度之比， ( 為剪力墻整體性系數(shù) )，則 2?23121112 m bj jj jmjjIaEHhlEIH??????? 考慮墻肢軸向變形影響，墻肢線剛度乘以折減系數(shù) ? 則 21 31112 m bj jmj jjjIaHlhI?????? ?? 式中， 的取值 :3~4肢時(shí)為 ， 5~7肢時(shí)為 ， 8肢以上為 ，雙肢墻 ?12I I II? ??? 所以，對雙肢墻 231 2 1 212()bIa IHh I I l I I I? ??? ? ??1III2b(連梁 ) (墻肢 1) (墻肢 2) 8 雙肢剪力墻任意高度處截面彎矩組成如下： 12()M M M N a? ? ? 式中 M M2為墻肢承擔(dān)彎矩 (局部彎矩 )， N為墻肢中軸向拉、壓力。剪力墻受力特點(diǎn)有： （ 1）任意截面彎矩 M由墻肢局部彎矩 (M1+M2)和整體彎矩 Na兩部分組成 ,整體性系數(shù) 越大，墻肢洞口小，整體性越好，局部彎矩所占比重越小，整體彎矩越大； （ 2） N的大小與其上各層連梁剪力之和相同，剪力墻整體性越好，連梁中剪力越大， N值越大； （ 3）任一截面整體彎矩大小 Na與其上各層連梁約束彎矩之和相同，所以整體彎曲是由連梁提供的； （ 4）剪力墻肢中應(yīng)力是由局部彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力和整體彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力兩部分組成。 ?9 在水平力作用下，大多數(shù)樓層墻肢是否出現(xiàn)反彎點(diǎn)是剪力墻與框架的判別標(biāo)準(zhǔn)。判別方法為 ? ???? 時(shí)，為剪力墻； ? ???? 時(shí)，為框架或壁式框架 ? ?? 為肢墻系數(shù)限值，詳見教材表 146. (1)整體剪力墻 洞口面積小于整個(gè)墻面立面面積的 15%；洞口間的距離及洞口到墻邊的距離大于洞口長邊尺寸。 (2)整體小開口剪力墻 ? ? 10? ? ???且(3)聯(lián)肢剪力墻 ? ? 10? ? ???且10 剪力墻內(nèi)力及水平位移計(jì)算 1 整體剪力墻與整體小開口剪力墻 1）整體剪力墻內(nèi)力計(jì)算 整體墻（包括小洞口整體墻），其受力狀態(tài)如同懸臂梁，截面上應(yīng)力是線性分布的，因此整體墻的內(nèi)力可按普通受彎構(gòu)件計(jì)算各截面的彎矩及剪力。 實(shí)際應(yīng)力整體彎曲應(yīng)力局部彎曲應(yīng)力整體小開口墻=+整體墻 2）整體小開口剪力墻內(nèi)力計(jì)算 各墻肢彎矩 Mj 0 . 8 5 0 . 1 5jjj
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