框架-剪力墙结构的内力和位移计算.ppt
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1、1,CHAPTER nine,框架剪力墙结构的内力和位移计算,框架剪力墙协同工作原理 铰结体系在水平荷载下的计算 刚结体系在水平荷载下的计算 内力计算,2,框架_剪力墙,3,4,5,框架_剪切形,剪力墙_弯曲形,框架-剪力墙_弯曲-剪切形,2019/10/6,6, 7.1框架剪力墙协同工作原理,一、框架剪力墙结构的变形与受力特征 对比: 框架剪切型层剪力按照D值分配 剪力墙弯曲型层剪力按照EI值分配 框剪弯剪型层剪力按照?分配,2019/10/6,7,框架剪力墙协同工作原理,在下部:剪力墙帮框架受剪框架底部剪力减少 在上部:框架帮剪力墙受剪框架顶部剪力加大 框架剪力墙结构中的框架, 其所受剪力
2、以及层间变形趋于均匀化,8,框架剪力墙协同工作原理,2019/10/6,9,四、两种计算简图 根据总剪力墙与总框架之间的联系性质,框架剪力墙结构的计算简图可分为两类 铰结体系与刚结体系 (1)通过楼板联系简化为铰结连梁,形成铰结体系,总剪力墙,总框架,框架剪力墙协同工作原理,10,框架剪力墙协同工作原理,2019/10/6,11, 7.2 铰结体系协同工作计算,1、总剪力墙及总框架的刚度计算 总剪力墙抗弯刚度 , 为每片墙的等效抗弯刚度 总框架抗推刚度 ,表示产生单位层间角位移所需的推力,如下图所示,框架抗剪刚度,框架的D值,2019/10/6,12,铰结体系协同工作计算,2、微分方程的建立
3、力(荷载)平衡条件: 变形协调条件,2019/10/6,13,力与变形关系 剪力墙 框架,铰结体系协同工作计算,2019/10/6,14,上式联立,经整理可得,引入,(称为刚度特征值),则得,铰结体系协同工作计算,2019/10/6,15,由上式可解出结构的侧移y,并由此求出:,铰结体系协同工作计算,2019/10/6,16,3、计算图表的应用 (1)根据荷载形式(有三种)、刚度特征值和高度坐标查图表得系数 P189,(2)根据荷载形式按悬臂杆计算顶点侧移fH,底截面弯矩M0和底截面剪力V0 (3)计算结构顶点侧移y、总剪力墙弯矩Mw和剪力VW以及总框架剪力VF,铰结体系协同工作计算,2019
4、/10/6,17, 7.3 刚结体系协同工作计算,刚结体系与铰结体系的主要区别在于:总剪力墙与总框架之间的连梁对墙肢有约束弯矩。即连梁切开后,除轴力外,还有剪力,将剪力向墙肢截面形心取矩,并沿高度连续化,便形成分布的约束弯矩 m(x),如图。即连梁对墙肢具有约束作用,2019/10/6,18,刚结体系协同工作计算,1、刚结连梁对墙肢端约束弯矩m(x)的计算,剪力墙与框 架间的连梁,剪力墙之 间的连梁,刚域取法和连梁约束弯矩系数参照壁式框架,2019/10/6,19,(1)两端有刚域的约束弯矩系数(连梁两端均为剪力墙),(2)另一端有刚域的约束弯矩系数(连梁一端为剪力墙,另一端为框架),刚结体系
5、协同工作计算,2019/10/6,20,(3)当转角为(x),同一层有n个刚结点,并沿层高h离散使之连续化,则总线约束弯矩为,钢结连梁的约束弯矩使剪力墙x截面产生的弯矩为:,相应的剪力(等代剪力):,相应的荷载(等代荷载):,钢结连梁的约束弯矩所分担的剪力和荷载,刚结体系协同工作计算,2019/10/6,21,2、微分方程的建立(与铰结体系相仿),刚结体系协同工作计算,2019/10/6,22,经整理可得,引入,则得,刚结体系协同工作计算,2019/10/6,23,比较铰结体系 (1)微分方程相同,因此铰结体系中微分方程的解及图表对刚结体系均适用 (2)值的计算不同 (3)刚结体系的 相当于铰
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