【正文】 ????2111)(?? )(?mJ層連梁總約束彎矩 J層第 I個連梁剪力 J層第 I個連梁梁端彎矩 )(0 ij Th Vm ???jiib i j mcV )2/(??0ib i jb i j aVM ?? 計算墻肢軸力 J層第一墻肢 J層第 I墻肢 J層第 K+1墻肢 ???njjjbj VN 11?????njjjibb i jij VVN )( ,1,??? ?njjb k jjk VN ,1 計算墻肢彎矩及剪力 J層第 I墻肢彎矩 J層第 I墻肢剪力 ?? ?????njjjpjkiiiij mMJJM )(11201100121hGAEJJJVJJViiiipjkiiiij??????? 計算頂點位移 (倒三角分布荷載 ) (均布荷載 ) (頂部集中荷載 ) eqEJHV 306011??eqEJHV 3081??eqEJHV 3031?? 例題 第五節(jié) 小開口整體墻及獨立墻肢近似計算方法 一 、 小開口整體墻的判別條件 、 定義 判別條件 當(dāng)剪力墻連梁剛度和墻肢寬度基本均勻時 ，如滿足下述條件 ， 可按小開口整體墻計算 。 )//231(1/,/10??????????iiiiiiAAJJAANSZZJJZJJ? 定義 是指洞口總立面面積雖然超過了墻總立面面積的 16%， 但洞口仍較小 ， 能滿足以下兩個基本條件的剪力墻 。 A、 墻肢承受的局部彎矩不超過總彎矩的 15%； B、 基本上各樓層的墻肢都不出現(xiàn)反彎點 。 二 、 小開口整體墻的計算公式 內(nèi)力和應(yīng)力的分布特點 A、 墻肢中大部分層都沒有反彎點； B、 截面上正應(yīng)力分布接近直線分布 。 公式 、 對細(xì)小墻肢的修正 墻肢截面剪力為 ， 其它層 )(21)()(?????iiiipi JJAAxVxV圖 420 ， 底層 ??? iii AAVVJyAxMxNJJxMJJxMxMiipiiipipi)()()()()(????修正后門洞底部細(xì)小墻肢彎矩為 2/)()( 39。39。 iiii hxVxMM ???圖 421 圖 422 三 、 獨立墻肢計算方法 條件當(dāng)連梁剛度很小時 ， 它對墻肢的約束 彎矩很小 ， 此時允許忽略連梁約束作用 ， 可 把用洞口分割的各個墻肢當(dāng)做獨立墻肢進(jìn)行 計算 。 條件為 。 1?? 計算步驟 計算連梁墻肢幾何參數(shù)及整體系數(shù) α。 將水平荷載按剛度分配到各個墻肢 ， 第 I個墻肢的基底剪力為 將 按原來的荷載分布形式作用在每個獨立墻肢上 ， 并按懸臂墻計算墻肢截面彎矩及剪力 。 01000VJJVniiii???iV0圖 423 第六節(jié) 壁式框架的近似計算 一 、 壁式框架的定義及剛域的取法 當(dāng)剪力墻洞口尺寸較大 ， 連梁的剛度大于或接近于洞口側(cè)邊墻 (墻肢 )剛度時 ， 剪力墻的受力性能與框架相似；梁墻交接處形成一個剛性很大的區(qū)域 ， 稱為壁式框架 。 剛域長度的取法 梁剛域長度 = 或 = 柱剛域長度 = 或 = 4/1 lz hh ? 4/2 lz hh ?4/1 zl hh ? 4/2 zl hh ?圖 425 圖 424 二 、 壁式框架受力分析 壁式框架與普通框架的差別 A、 剛域的存在； B、 桿件截面較寬 ， 剪切變形的影響不宜忽略 。 判別條件 )//231(1/,/10??????????iiiiiiAAJJAANSZZJJZJJ?三 、 D值計算的修正 當(dāng)考慮桿件剪切變形時 ， 桿件轉(zhuǎn)角 剛度系數(shù) (在單位轉(zhuǎn)角下 )為 22112)1(6G A lEJlEJmm??????? β為剪切變形影響后的附加系數(shù) 。 表 411 當(dāng) 2兩端有單位轉(zhuǎn)角時 ， 兩點除有單位轉(zhuǎn)角外 ， 還有線位移 al, bl。 即桿除兩端有單 位轉(zhuǎn)角外 ， 還有弦轉(zhuǎn)角 。 先假設(shè)處為鉸接 ， 讓剛性邊段各產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角 ， 此時梁內(nèi)不會產(chǎn)生內(nèi)力 。 然后 ， 再在鉸接處加上彎矩， 讓桿從斜直線 (弦線 )位置轉(zhuǎn)為要求的變形位置 。 39。39。 2,1baballba??????1)(39。? 此時， 桿兩端都轉(zhuǎn)了 39。39。 2,1ba ????111 ?圖 426 212)1)(1(126)1)(1()1(66)1)(1()1(6)1)(1(12)1)(1(6)11()1(611139。3211239。339。2139。2121339。1239。12122339。39。2139。1239。2139。12239。39。2139。1239。ccilbaEJmmmiclbabaEJblVmmiclbabaEJalVmmlbaEJlmmVVlbaEJbalEJmmbalblal???????????????????????????????????????????????????????????式中 239。339。312/)1()1(1)1()1(1G A lEJlEJibabacbabac??????????????????四 、 反彎點高度比的修正 反彎點高度比 標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比 ， 查表用平均梁柱剛度比 321 yyysyay n ?????ny 圖 B為層高 ， 與 圖 A相對應(yīng)的普通框架 。 反彎點同高 ， 在 A、 B柱受相同剪力的條件下 ， A的柱端彎矩大于 B， 即梁端彎矩 ， 每層柱端比為 siskskskskKc /2432139。 ????shh ?39。syayshyahhyahhy nanna ?????????? 039。0ba MM ?sshhMMsshhMMbacbca 1,1 ????要使兩框架受力后轉(zhuǎn)角相等 ， 圖 A不考慮剛域時剛度為 ， 圖 B為 biaiMdxydEkMdxydEk??2239。22iiii skkskk?? 39。39。 ,1sishEJ c?五、壁式框架與聯(lián)肢墻的主要區(qū)別 壁式框架的洞口是扁平的矩形，高寬比小， 而后者洞口高寬比要大些。 六 、 各類剪力墻的判別 當(dāng)滿足 時 ， 整體性很強 ， 墻肢 不出現(xiàn)反彎點 ， 可按小開口整體墻計算； 當(dāng)滿足 時 ， 整體性不很強 ， 墻 肢不或很少出現(xiàn)反彎點 ， 可按多肢墻計算； 當(dāng)只滿足 的要求時 ， 整體性很強 ， 但墻肢多出現(xiàn)反彎點 ， 可按壁式框架計算； 當(dāng)滿足 時 ， 可不考慮連梁的約束作用 ，各墻分別按單肢剪力墻計算 。 iA ZZJJ ,10 ???iA ZZJJ ,10 ???,10??1??第五章 框架 — 剪力墻協(xié)同 工作計算 第一節(jié) 框架 — 剪力墻協(xié)同工作 原理及計算方法 一 、 協(xié)同工作原理 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)由框架及剪力墻兩類抗側(cè)力單元組成 。 框架以剪切型為主 ， 剪力墻以彎曲型為主 ， 在同一結(jié)構(gòu)中 ， 通過樓板把兩者聯(lián)系在一起 。 在協(xié)同工作時 ， 剪力墻的剛度比框架大得多 ， 剪力墻擔(dān)負(fù)大部分外荷載 。 另外 ， 二者分擔(dān) 圖 51 荷載的比例上 、 下是變化的 。 在結(jié)構(gòu)下部 ， 框架 — 剪力墻的位移比框架的單獨位移要小 ， 比剪力墻的單獨位移要大 ， 相互作用力為拉力；在結(jié)構(gòu)上部 ， 與之相反 ， 為推力 。 協(xié)同工作原理 ∶ 樓板和連梁的連接作用使框架與剪力墻協(xié)同工作 ， 有共同的變形曲線 ， 在框架與剪力墻間產(chǎn)生相互作用的力 。 二 、 計算方法 利用計算機實現(xiàn)的桿件單元矩陣位移法； 手算的近似法 。 第二節(jié) 兩種計算簡圖 一 、 基本假定 ∶ 樓板平面內(nèi)剛度無限大； 不產(chǎn)生沿豎軸的扭轉(zhuǎn) 。 二 、 兩種計算簡圖 鉸結(jié)體系 通過樓板 ， 樓板對各平面結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生約束彎矩 ， 可以簡化為鉸接連桿 。 圖 52 剛結(jié)體系 通過聯(lián)系梁 ， 連桿與剪力墻相連端為剛結(jié)， 與框架相連端為鉸結(jié) 。 三 、 計算方法的基本思路 彈性地基梁與普通梁的區(qū)別 為了計算方便 ， 把集中力簡化為連續(xù)的分布力 ， 每一樓層標(biāo)高處的變形連續(xù)條件簡化為沿整個建筑高度范圍內(nèi)的變形連續(xù)條件 。 當(dāng)樓層較高時 ， 誤差不大 。 此時剪力墻可視為下端固定 ， 上端自由 ， 承受外荷載與框架彈性反力的一個彈性地基梁 ， 框架就是梁的彈性地基 。 圖 53 彈性地基梁中 ， 梁與地基是通過無限連桿連續(xù)接觸的 ， 梁所受的地基反力是連續(xù)分布的反力 。 梁與地基是共同變形的。 普通梁中 ， 梁與地基是通過有限連桿接觸的 ， 梁所受的地基反力是有限的集中力 。 梁變形 ， 而地基不變形 。 基本思路 把框架 — 剪力墻體系的計算 ， 轉(zhuǎn)化為彈性地基梁的計算 ， 通過解微分方程求出剪力墻的位移曲線 ， 然后利用下述的微分關(guān)系求出剪力墻的內(nèi)力和荷載 ∶ )(,)(,443322wwwwPdxdVdxydJEPVdxdMdxydJEVdxydJEM????????第三節(jié) 鉸結(jié)體系協(xié)同工作計算 一 、 總剪力墻及總框架剛度的計算 框架高大于 50米或者高寬比大于 4， 考慮軸向變形 。 ?????????????????mwmmmwwwmFmmFFFFnmmFkjFkeqwhCEhJEhJEhEJhChChChCCCDhCEJEJ... .. .... .. .22211122110???圖 54 二 、 計算公式 wwww