框架-剪力墻結(jié)構(gòu)(2)-閱讀頁
2024-09-30 21:24本頁面
【正文】 ? 將上式代入式（ 15－ 50），即得， ? 令， ξ=z/H,則上式可寫成 : ? 式中 ? 式（ 15－ 54a）即為框架 剪力墻結(jié)構(gòu)剛結(jié)體系的基本微分方程，其形式與鉸結(jié)體系的基本微分方程式（ 15－49a）完全一樣。 ? 4)框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移計(jì)算 ? （ 1） 計(jì)算公式 式（ 15－ 49a）或式（ 15－ 54a）為四階常系數(shù)線性微分方程，其一般解為 式中 y1是特解，由荷載形式確定。 求得側(cè)移量 y的表達(dá)式后，由材料力學(xué)受彎梁的分析可知，梁內(nèi)彎矩 M、剪力 V與梁撓曲線之間的關(guān)系為 綜合剪力墻除受到線分布力（ P一 Pf）作用以外，在剛結(jié)體系中，還受到線分布力矩 mb的作用，且 mb的方向與分布力（ P一 Pf）在剪力墻內(nèi)產(chǎn)生的彎矩的方向相反。（對于鉸結(jié)體系， V’w=Vw）： ? V’w=Vwmb (1556) ? 則有 ? 為使用方便，下面分別給出在三種典型荷載作用下，框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移 y，綜合剪力墻的彎矩 Mw，綜合剪力墻的名義剪力 V’w的計(jì)算公式。在繪制上述圖表時所采用的自變量為 ξ=z/H，應(yīng)變量為 y/y0、 Mw / M0 、 V’w / V’0 ，其中 y0為相應(yīng)的外荷載作用于純剪力墻結(jié)構(gòu)時在剪力墻結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的側(cè)移值， M0為相應(yīng)的外荷載在結(jié)構(gòu)基底處所產(chǎn)生的總彎矩， V’0為相應(yīng)的外荷載在結(jié)構(gòu)基底處所產(chǎn)生的總剪力。 ? （ 3） 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 ? 、綜合剪力墻、綜合連梁的內(nèi)力計(jì)算 ? ①對于框架 剪力墻結(jié)構(gòu)鉸結(jié)體系，由式（ 15－ 56）可知 V’W= VW ，即由圖 15－ 44～ 15－ 46或由式（ 15－ 58）～式（ 15－ 60）直接可得到任一標(biāo)高處綜合剪力墻的內(nèi)力 MW 、 VW 。???? 在由公式或圖表求得 Vw’以后，由上式可求得（ Vf +Mb ），（ Vf+Mb ）可按綜合框架的抗推剛度 Cf和綜合連梁的等效剪切剛度 Cb的比例進(jìn)行分配，即 ? 按上式求得 Vf代入式（ b），便得綜合剪力墻的總剪力 ? Vw= VpVf (1565) ? ? 在工程設(shè)計(jì)中，為防止由于某種原因（如受到地震作用，剪力墻內(nèi)出現(xiàn)塑性鉸）引起剪力墻剛度的突然降低而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)承載能力下降過多，在框架內(nèi)力計(jì)算時所采用的框架層剪力不得太小。 ? 3） 單榀剪力墻 、 框架及單根連梁的內(nèi)力 ? 將由上述各式求得的綜合剪力墻的內(nèi)力 Mw、 Vw按各單榀剪力墻的等效剛度 EIe分配給每一榀剪力墻 ， 綜合框架的總剪力 Vf按各單榀框架的抗側(cè)剛度 Cf分配 ?給每一榀框架 ， 綜合連梁的約束彎矩 mb按各連梁的線剛度 Ci分配給每一根連梁 ， ?則可進(jìn)行各榀剪力墻 、 各榀框架及各根連梁的內(nèi)力計(jì)算 。圖 15－ 47給出了均布荷載作用下不同 λ值時結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移曲線，其中 H為結(jié)構(gòu)總高度， u為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)處的側(cè)移值。當(dāng)值較大時（例如 λ=6），即綜合框架的抗推剛度較大、綜合剪力墻的等效抗彎剛度較小時，結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線較接近于剪切型。 彎剪型曲線的層間位移較為均勻 。 通過對框架 剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向位移 y的表達(dá)式進(jìn)行分析 ， 由d2y/dz2=0可求出最大層間位移值 ⊿ u及其所在高度 zm， 圖 1548給出了 zm／ H隨 λ值而變化的關(guān)系曲線 ， 由圖可見 ， 隨著 λ值的增大 ， zm ／ H的位置由高而低逐漸下降 。 即 ? p=pw+pf (1567) ? 因?yàn)榧袅εc框架在側(cè)向力單獨(dú)作用下的變形特性不同 ，而樓板在其自身平面內(nèi)剛度無窮大的作用要求兩者的變形必須協(xié)調(diào) ， 因此 ， 兩者都有阻止對方發(fā)生自由變位的趨勢 ， 這就必然會在兩者之間產(chǎn)生相互作用力 ， 導(dǎo)致 pw與 pf沿結(jié)構(gòu)高度方向的分布形式與外荷載形式不一致 。 當(dāng)然 ， pw和 pf的代數(shù) ?和仍等于外荷載 p值 。值得注意的是，在結(jié)構(gòu)的底部，框 ?架所承受的總剪力 Vf總是等于零，外荷載 p所產(chǎn)生的剪力 Vp均由剪力墻承擔(dān)；在結(jié)構(gòu)的頂部，盡管外荷載所產(chǎn)生的總剪力 Vp應(yīng)該等于零，但綜合剪力墻的剪力和綜合框架的剪力都不等于零；它們大小相等，方向相反，兩者恰好平衡。 ?
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