5高层框剪近似计算3.ppt

高层建筑结构 青岛理工大学 田 砾 2011.10 简要回顾 Review 剪力墙分类、近似计算方法？ 联肢墙位移、内力分布规律？ 框架剪力墙结构布置原则？ §3 框架－剪力墙（筒体结构）近似计算 本节重点（Emphases） 简化假定、计算简图 协同工作原理 房屋刚度特征值 框剪结构内力、位移分布规律 内力调幅 Chp.5 结构近似计算 基本假定 铰接体系框剪结构计算简图 铰接体系计算简图 刚接体系框剪结构计算简图 D 刚接体系框剪结构计算简图 A 作 业： 图示横向水平力作用下框－剪结构计算简图中总框架包含几根柱？总剪力墙包含几片墙？并请画出计算简图。  框架--剪力墙协同工作 y x 以总剪力墙为隔离体，根据材料力学可得如下微分方程： back 对于框架而言：当变形为 微分一次得框架与剪力墙的相互作用力： 代入剪力墙公式并整理得： 引入 则得 铰接体系求侧移y（x）的基本微分方程： 房屋刚度特征值 框-剪结构的边界条件（倒三角形荷载，水平均布荷载 铰接体系） 框-剪结构顶部总剪力为零 剪力墙下端固定，弯曲转角为零 在结构顶端，剪力墙的弯矩为零 在结构下端，侧移y为零 由此可确定微分常数 框-剪结构的边界条件（顶点集中荷载 铰接体系 ） 由此可确定微分常数 总结：框—剪结构近似计算方法 将结构分解成平面结构单元，计算平移时的剪力分配、内力和位移；如果有扭转，计算扭转产生的内力和位移； 再将两部分内力和位移分别叠加。 总结 计算思路 所有框架集合成总框架，计算抗推刚度CF；所有墙肢集合成总墙肢，计算其抗侧刚度EIW；墙肢间的连梁以及墙肢与框架柱之间的梁集合成总联系梁，总联梁简化成带刚域杆件。 计算总水平荷载作用下总框架层剪力、 计算总剪力墙层剪力和总弯矩、 计算总联系梁的梁端弯矩和剪力 将总框架层剪力分配到每根柱， 总剪力墙层剪力和弯矩分配到每片墙； 将总联系梁的梁端弯矩和剪力分配到每根梁； 计算每一根杆件截面的内力 截面配筋计算 构造处理 框-剪结构的受力与变形特点 back 框架 剪力墙 框架-剪力墙 变形特点 荷载分配 back 框架-剪力墙结构的剪力分布 VP VW VF 连梁刚结对侧移和内力的影响（刚接体系） 外荷载不变时： 考虑连梁的约束作用时，结构的刚度特征值 λ增大，侧向位移减小。 由于连梁对剪力墙的线约束弯矩为反时针方向，剪力墙上部截面的负弯矩将增大，下部截面的正弯矩将减小，反弯点下移。 考虑连梁的约束作用时，剪力墙的剪力将增大，而框架剪力减小。  连梁刚结对侧移和内力的影响（刚接体系） 框架-剪力墙结构的内力调幅 连梁内力调幅 墙肢间的连梁、框架与墙之间的梁，抗震结构允许适当开裂，把内力转移到墙肢上。计算时,可以采用降低梁的刚度的做法, 刚度最低可降至0.5EI。梁跨高比大于5时，可不降低。 框架-剪力墙结构的内力调幅 框架部分承担的层剪力 地震作用下, 通常是墙先开裂, 墙刚度降低后, 框架层剪力（梁柱内力）增加。为防止框架严重破坏，框架承担的层剪力不应过小。 钢筋混凝土框架—剪力墙结构各层框架承担的层剪力取下列两式中的较小值： -地震作用产生的底部总剪力 -框架各层层剪力的计算最大值 钢框架—混凝土剪力墙结构各层框架承担的层剪力取下列两式中的较小值： 本章小结－思考题 试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的？框架-剪力墙结构的计算简图有何物理意义？ 框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具体构件？它们是否有具体的几何尺寸？各用什么参数表示其刚度特征？ 本章小结－思考题 框架-剪力墙结构中剪力墙的合理数量如何确定？试分析剪力墙数量变化对结构侧移及内力的影响？ 框架-剪力墙结构的平衡微分方程是如何建立的？边界条件如何确定？ 什么是结构刚度特征值？它对结构侧移及内力分配有何影响？