剪力墻結(jié)構(gòu)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 22:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 法的基本思路：水平荷載作用下雙肢墻的微分方程，可以根據(jù)力法原理利用連梁反彎點(diǎn)處切開后的變形連續(xù)條件得到。 ? 將雙肢墻在連梁的反彎點(diǎn)處沿高度切開后（見圖 （ c）），超靜定結(jié)構(gòu)變?yōu)殪o定結(jié)構(gòu)，切開處暴露出多余未知力（連桿剪力）、（連桿軸力），以切開處的相 ? 對位移（墻肢彎曲變形產(chǎn)生的相對位移）、（墻肢軸向變形產(chǎn)生的相對位移）、（連梁彎曲和剪切變形產(chǎn)生的相對位移）的變形連續(xù)條件，可建立關(guān)于的微分方程，求解微分方程可得到連桿剪應(yīng)力。將一個樓層高度范圍內(nèi)各點(diǎn)剪應(yīng)力積分，還原成一根連梁中的剪力。各層連梁中的剪力求出后，所有墻肢和連梁內(nèi)力都可相繼求出。 ? 第 i層墻肢的軸力 ? 第 i層墻肢的彎矩 ???nikkij VN b???????????iiiiMIIIMMIIIM21122111aVMaMMnikkiHzii ?? ????? bp pd)( ??? ? 第 i層墻肢的剪力，可近似地把總剪力按兩端無轉(zhuǎn)動的桿，考慮彎曲和剪切變形后的折算慣性矩比進(jìn)行分配求得。 ? 為墻肢考慮剪切變形后的折算慣性矩（ j＝ 1， 2）。 ? （ 4）側(cè)移計算及等效抗彎剛度： ? ① 側(cè)移計算： ?????????????????iiiiVIIIVVIIIVp2111p21112121hGAEIIIjjjj ???? ? 雙肢剪力墻的側(cè)向位移應(yīng)由墻肢的彎曲變形和剪切變形側(cè)移疊加。 ? （二）多肢墻計算 ? 多肢墻內(nèi)力計算公式推導(dǎo)的基本思想與雙肢墻相同，即采用連續(xù)連桿法。 ? 多肢墻有多跨連梁，每跨連梁都能建立一個微分方程式，它最終建立的是與洞孔數(shù)相同的一個微分方程組。 VM yyy ?? ? 在工程設(shè)計時，多肢墻的內(nèi)力和位移可采用下列公式計算： ? 1. 連梁內(nèi)力的計算 ? （ 1）第 j列連梁約束彎矩分配系數(shù)： 多肢墻計算基本體系 ???mjjjjjjDD1??? ? 式中，表示第 j列連梁跨中剪應(yīng)力與平均值之比，稱為多肢墻連梁剪力分布系數(shù)； ? 如圖同一層各個連梁剪力大小的分布圖形，它與 ??有關(guān)。整體性很差的墻， ??→ ?0，連梁剪力呈均勻分布。整體性很好的墻， ??→ ??，連梁剪力呈拋物線分布，兩端為?0，中點(diǎn)處最大。 0＜ ?＜ ??時，介于兩種情況之間。 ????????????????????BrBr jjj 411???多肢墻連梁剪力分布示意 ? 第 i層總約束彎矩 ? 第 i層第 j列連梁約束彎矩 ? （ 2）第 i層第 j列連梁的剪力和梁端彎矩： ? ? 式中 aj?—— ?第 j列連梁兩側(cè)墻截面形心之間的距離； ? ? —— ?第 j列連梁凈跨的一半； ? ? —— ?多肢墻微分方程的解，同雙肢墻公式形式； iii hmM )()( ?? ?ijij Mm ??)(0 ijjlij T h VaV ????)(22 0nnijjjjlijlij T h VallVM ?????jln)( i?? ? T?—— ?多肢墻軸向變形影響系數(shù)，見表 。 ? 2. 墻肢內(nèi)力的計算 ? （ 1）第 i層第 ?j列墻肢的軸力： ???niilii VN 11 （第 1列墻肢） ?????niijliliij VVN )( 1,1（第 2到第 j列墻肢） ??? ?niilikmi VN )(1,（第 m＋ 1列墻肢） iMiV（ 2）第 i層剪力墻墻體肢的總彎矩 和總剪力 ： ????niiiii mMM pii VV p? ? 式中 、 ? —— ?第 i層處由外荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力設(shè)計值； ? ? —— ?第 i層的總約束彎矩設(shè)計值。 ? （ 3）第 i層第 j列墻肢的彎矩和剪力設(shè)計值： iMpiVpim?????????? ?????niiiimjjjij mMIIM p11imjjjij VIIV p11 ???????式中 jI?—— ?第 j列墻肢截面慣性矩； jI ? ? —— ?第 j列墻肢截面考慮剪切變形后的折算慣性矩，按下式計算： ? 4. 關(guān)于多肢剪力墻墻肢剪切變形和軸向變形的影響 ? （ 1）關(guān)于墻肢剪切變形的影響： ? GA是墻肢的剪切剛度。一般地，當(dāng)高寬比 H/B≥4時，剪切變形對雙肢墻的影響較小，當(dāng)忽略剪切變形時，誤差不會超過 10%；但對多肢墻來說，剪切變形的影響稍大一些，可達(dá) 20%。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)體系中宜考慮墻肢剪切變形的影響。 ?jIhAIIIjjjj ?281 ???（ i＝ 1， 2， … ， m＋ 1） 3. 多肢墻水平位移計算 ? （ 2）關(guān)于墻肢軸向變形的影響： ? 比值或 T值是反映墻肢軸向變形的整體參數(shù)。軸向變形的影響與墻肢肢數(shù)、層數(shù)有關(guān)。層數(shù)愈多，墻肢肢數(shù)愈少，軸向變形影響愈大。忽略軸向變形對內(nèi)力和位移的大致誤差見表 。 ? 三、壁式框架在水平荷載作用下的近似計算 ? 對于具有多列洞口的剪力墻，當(dāng)洞口尺寸較大，連梁的剛度已大于或接近洞口兩側(cè)墻肢的剛度時，它的受力性能已接近框架，大部分墻肢具有反彎點(diǎn)，這類大開口剪力墻可按壁式框架（判別式為 ?≥10， In/I????）進(jìn)行計算。 ? 1. 帶剛域框架計算簡圖和計算方法 ? 壁式框架是按一定規(guī)則開洞后的剪力墻，洞口側(cè)邊的墻肢一般稱為壁柱，洞口上的連梁稱為壁梁。 ? 壁式框架的梁、柱實際上都是一種在端部帶有剛域的桿件 。 ? 壁式框架的計算軸線取壁梁、壁柱的截面形心線，有時，為了計算方便，也可用樓層層高來代替壁梁上下軸線間的距離。 ? 壁式框架剛域長度的取值是個復(fù)雜的問題 。見教材。 ? 2. 壁式框架的內(nèi)力和位移計算 ? 可按 D值法計算帶剛域柱的側(cè)移 四、豎向荷載作用下剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 ? 一般取平面計算簡圖進(jìn)行內(nèi)力分析，不考慮結(jié)構(gòu)單元內(nèi)各片剪力墻之間的協(xié)同工作。每片剪力墻承受的豎向荷載為該片墻受荷范圍內(nèi)的永久荷載和可變荷載。 ? 豎向荷載作用下剪力墻內(nèi)力的計算，不考慮結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，可近似地認(rèn)為各片剪力墻只承受軸向力，其墻體平面外的彎矩和剪力等于零。 ? （ 1）整截面墻計算截面的軸力為該截面以上全部豎向荷載之和。 ? （ 2）整體小開口墻，每層傳給各墻肢的荷載按圖 所示范圍計算， j墻肢的軸力為該墻肢計算截面以上全部荷載之和。 ? （ 3）無偏心荷載時，聯(lián)肢墻內(nèi)力計算方法與整體小開口墻相同。 ? （ 4）壁式框架在豎向荷載作用下，壁梁、壁柱的內(nèi)力計算和框架在豎向荷載作用下的相似，可采用分層法或力矩分配法。 ? 五、內(nèi)力組合及控制截面 ? 高層剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合原則與框架結(jié)構(gòu)相同，荷載效應(yīng)組合步驟與框架類似，但比框架簡單 。 ?第四節(jié) 剪力墻截面設(shè)計及構(gòu)造要求 ? 基本要求： ? 在正常使用荷載及風(fēng)載、小震作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性工作階段，裂縫寬度不
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