【正文】 幾何參數(shù)及整體系數(shù) α。如果 α ≤ 1，則可以按獨(dú)立墻肢來(lái)計(jì)算。 將底部水平荷載按照各個(gè)墻肢的剛度分配到各個(gè)墻肢，第 i個(gè)墻肢的底部剪力為： 獨(dú)立墻肢計(jì)算簡(jiǎn)圖 01000 VJJVniiii???其中： V0 —— 聯(lián)肢墻基底剪力； Ji0—— 第 i個(gè)墻肢折算慣性矩，如不考慮剪切的話，則 Ji0= Ji 。 再將 V0 作為底部水平荷載按原來(lái)荷載分布形式作用到每個(gè)獨(dú)立墻肢上，各個(gè)獨(dú)立墻肢按懸臂墻計(jì)算其內(nèi)力。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 600 90066001440 045003000600180011400q=1.0kN/m600600600 600600900660090090060030009001500270015009005100 5100作業(yè) 如圖 ,壁式框架，C30鋼筋混凝土 墻厚 240mm， E= 104N/mm2 G=。 試用 D值法求其在水平均布荷載作用下的 M圖。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 帶剛域框架計(jì)算方法 在聯(lián)肢墻中，當(dāng)洞口較大，連梁剛度接近或大于墻肢剛度時(shí)，可以按帶剛域框架計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行內(nèi)力及位移分折。如果當(dāng) α≥10，且 In/I ＞ ξ時(shí)，這種聯(lián)肢墻的性能已接近框架、大部分層的墻肢具有反彎點(diǎn)。 但是，它具有寬梁、寬柱，不能簡(jiǎn)單地簡(jiǎn)化為一般桿件體系。它的梁、墻相交部分面積大、變形小，可以看成“剛域”。 于是，我們可以把粱、墻肢簡(jiǎn)化為桿端帶剛域的變截面桿件。 假定剛域部分沒(méi)有任何變形，因此稱為帶剛域框架 ，有時(shí)也稱作 壁式框架 。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 壁式框架的軸線 ， 取壁梁 、壁柱的形心線 。 兩層壁梁形心線之間距離為 hw。 h w hw與層高 h不一定相等。 h 為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，同時(shí)考慮樓板的作用，我們常常令 ● ● ● ● ● ● ● ● ● hw＝ h 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 壁式框架剛域的取值比較復(fù)雜 ， 剛域長(zhǎng)度與壁梁 、 壁柱的截面高度有關(guān) 。 剛域長(zhǎng)度的取法 通過(guò)試驗(yàn)與比較 ，目前常用的取值如圖和下列公式所示 。 剛域尺寸 壁梁剛域長(zhǎng)度： lb1＝ a1－ hb/4 lb2＝ a2－ hb/4 壁柱剛域長(zhǎng)度： lc1＝ c1－ hc/4 lc2＝ c2－ hc/4 如果計(jì)算所得的剛域長(zhǎng)度為負(fù)值，則剛域長(zhǎng)度取為零。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 帶剛域框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算方法 ? 桿件有限元法：適合計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，不適合手算 。 ? D值法：只需修改桿件剛度，即可以用 D值法來(lái)計(jì)算桿件內(nèi)力，并用相應(yīng)表格確定反彎點(diǎn)高度，是一種較為方便的近似計(jì)算方法。適合于手算，不考慮柱軸向變形，但是梁、柱的剪切變形可以通過(guò)修正桿件剛度考慮進(jìn)去。 D值法：要確定柱的 D值和柱的反彎點(diǎn)高度 V Vc ych Mc Mb Vb Nc 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 壁柱的 D值計(jì)算 帶剛域框架梁、柱與一般桿件區(qū)別： ① 桿端有剛域。 ② 桿件截面高度大，剪切變形不能忽略。 考慮桿件剪切變形時(shí)，桿件轉(zhuǎn)角剛度系數(shù)（在單位轉(zhuǎn)角下）可寫(xiě)成： 212G AlEI?? ? —— 剪切影響系數(shù) 一般桿件 帶剛域桿件 )1(621 ???? lEImm第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 兩端有剛域（剛域長(zhǎng)度不同）的桿件在 θ1＝ θ2＝ 1，對(duì) 1′2′而言，除了兩端有轉(zhuǎn)角 1處，還有轉(zhuǎn)角 babalblal???????1?bababalblal?????????????11111??故 lbaEIba balEImm 22112 )1)(1( 6)11()1( 6 ?????? ???????? ??2321122112 )1)(1(12lbaEIlmmVV?????????????第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 由剛域段平衡，可得 求 D值時(shí)候，用桿件修正剛度 k代替線剛度 i， 梁取 k=cib 或者 k=c’ib； 柱取 ???????????????????????????????????????????212)1)(1(126)1)(1()1(66)1)(1()1(63211232121213121212ccilbaEImmmcilbabaEIblVmmiclbabaEIalVmm???其中： 23312/)1)(1(1)1)(1(1lGAEIlEIibabacbabac????????????????????a、 b—— 剛域長(zhǎng)度系數(shù) 故帶剛域桿的剛度可以看作成等截面桿的剛度乘上系數(shù) 2, cccc ???D值計(jì)算公式 cc icck 2 ???212hkD c???第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 壁柱的反彎點(diǎn)高度系數(shù) y 將帶剛域框架看成上圖虛線表示的等截面梁、柱框架。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 假定 a’b’ 柱桿端彎矩為 ab 柱的 s倍，即假想框架梁的剛度應(yīng)減少 s倍，框架柱線剛度相應(yīng)的減少為 ic/s。 bahhs ????? 1/故柱反彎點(diǎn)高度系數(shù) 321 yyysyay n ?????其中： yn—— 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度，根據(jù) cc ikkkkssiskskskskK2/2432124321 ?????????由表 ， ， a—— 柱下端剛域長(zhǎng)度與柱高 h 的比值 y1—— 上下梁剛度變化的修正值，由 K’ 以及 α1查 214343211 kkkkkkkk????? 或?y2—— 上層層高變化時(shí)候的修正值，由 K’ 以及 α2查 y3—— 下層層高變化時(shí)候得修正值，由 K’ 以及 α3查 hh /2 上??hh /3 下??第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 V Vc ych Mc Mb Vb Nc 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 豎向荷載作用下剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 ? 豎向荷載作用下一般取平面計(jì)算簡(jiǎn)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。 ? 當(dāng)為裝配式樓蓋時(shí)，各層樓面?zhèn)鹘o剪力墻的為均布荷載； ? 當(dāng)為現(xiàn)澆樓蓋時(shí)，各層樓面?zhèn)鹘o剪力墻的可能為三角形或梯形分布荷載以及集中荷載，如圖所示。 ? 剪力墻自重按均布荷載計(jì)算。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 ? 豎向荷載作用下剪力墻內(nèi)力的計(jì)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。 ? 各片剪力墻承受的軸力由墻體自重和樓板傳來(lái)的荷載兩部分組成，其中樓板傳來(lái)的荷載可近似地按其受荷面積進(jìn)行分配。 ? 各墻肢承受的軸力以洞口中線作為荷載分界線，計(jì)算墻自重重力荷載時(shí)應(yīng)扣除門(mén)洞部分。 ? （ 1）整截面墻計(jì)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(kāi)口墻，每層傳給各墻肢的荷載按圖所示范圍計(jì)算，第 j墻肢的軸力為該墻肢計(jì)算截面以上全部荷載之和。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 ? （ 3）無(wú)偏心荷載時(shí)，聯(lián)肢墻內(nèi)力計(jì)算方法與整體小開(kāi)口墻相同，但應(yīng)計(jì)算豎向荷載在連梁中產(chǎn)生的彎矩和剪力，可近似按兩端固定梁計(jì)算連梁的彎矩和剪力； ? 偏心豎向荷載作用下，雙肢墻內(nèi)力計(jì)算可查相關(guān)計(jì)算表格； ? 多肢墻在偏心豎向荷載作用下，端部墻肢可與鄰近墻肢按雙肢墻計(jì)算，中部墻肢可分別與相鄰左右墻肢按雙肢墻計(jì)算，近似取兩次結(jié)果的平均值。 ? （ 4）壁式框架在豎向荷載作用下，壁梁、壁柱的內(nèi)力計(jì)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。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 例 ： 用 D值法求如圖所示壁式框架的彎矩圖 解： 取梁面為梁軸線、柱中線為柱軸線如圖所示。 2～ 6層為標(biāo)準(zhǔn)層。底層及標(biāo)準(zhǔn)層剛域尺寸見(jiàn)下頁(yè)圖。 材料性能 桿件慣性矩 （底層梁） （標(biāo)準(zhǔn)層梁） （邊柱） （中柱） 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 （ a） 標(biāo)準(zhǔn)層 （ b） 底層 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)層梁剛度系數(shù)（以左跨梁左端剛域?yàn)?al， 右端為 bl） 標(biāo)準(zhǔn)層柱剛度系數(shù)（以下端剛域?yàn)?al， 上端 bl） 邊柱 中柱 以下各值均用 m及 kN做單位，不再注明。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 底層柱剛度系數(shù) 邊柱 中柱 底層梁剛度系數(shù) 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 邊柱 中柱 3～ 6層剪力分配系數(shù) 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 邊柱 中柱 第 2層剪力分配系數(shù) 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 邊柱 中柱 底層剪力分配系數(shù) 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比及各修正值都由式（ 491）所得的 K’值查表計(jì)算，結(jié)果如圖所示。 彎點(diǎn)高度比 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 由各柱分配的剪力及彎點(diǎn)位置計(jì)算柱上端及下端彎矩，如圖所示。 第 4章 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 思考題 1. 什么是剪力墻結(jié)構(gòu)的等效抗彎剛度？整體墻、小開(kāi)口整體墻、聯(lián)肢墻、單獨(dú)墻肢等計(jì)算方法中，等效抗彎剛度有何不同？怎樣計(jì)算？ 2. 連續(xù)化方法的基本假定是什么？他們對(duì)該計(jì)算方法的應(yīng)用范圍有什么影響？ 3. 連續(xù)化方法的計(jì)算步驟有哪些？雙肢墻和多肢基本的假定、幾何參數(shù)、查表方法內(nèi)力和位移計(jì)算等有什么異同？ 4. 連肢墻的內(nèi)力分布和側(cè)移變形曲線的特點(diǎn)是什么？整體系數(shù) α 對(duì)內(nèi)力分布和變形有什么影響？為什么 ? 5. 壁式框架與一般框架有什么區(qū)別？如何確定壁式框架的軸線和位置和剛域尺寸？ 6. 帶剛域桿件和一般框架等截面桿件的剛度系數(shù)有什么不同？當(dāng)兩端剛域尺寸不同時(shí)這樣區(qū)分 c和 c39。,有什么規(guī)律？ 7. 帶剛域框架中應(yīng)用 D值法要注意哪些問(wèn)題？哪些參數(shù)和一般框架中不同？