高层建筑结构设计第四章ppt课件.ppt

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1、4.3剪力墙结构的近似计算方法简化成平面结构，只在平面内受力。4.3.1剪力墙的类型与计算假定1·剪力墙的类型(1)按墙肢截面长宽比分类h/b<5：柱(一般宜≯4)。h/b=5～8：短肢剪力墙。h/b>8：普通剪力墙。（2）按照洞口大小和分布分①整体墙Ak≤0.16A（立面）肢宽＞洞长边忽略洞影响应力直线分布，按整体悬臂墙计算内力及位移。②整体小开口剪力墙Ak＞0.16A但仍较小或肢宽≤洞长边★洞对墙有一定影响★弯矩图在连梁处突变，没有或仅个别楼层出现反弯点。★剪力墙的变形仍以弯曲型为主。③双肢及多肢剪力墙（又称联肢墙）当洞较大，且排列

2、整齐为联肢墙。受力与整体小开口墙相似④壁式框架。洞口大、连梁＞或接近墙肢线刚度特点：柱弯矩图在楼层处突变，且多数楼层出现反弯点。变形为剪切型2.分类界限据α(连梁与墙肢刚度比)、墙肢In/I及楼层层数确定。1)整体性系数α双肢墙T--墙肢轴向变形影响系数3-4肢取0.8；5-7肢取0.85；8肢以上取0.9Ibj第j列连梁的折算惯性矩μ--截面形状系数，矩形1.2；I形取墙全截面面积/腹板毛截面面积；T形按表4-6取值；2)分类界限①当α≥10且In/I≤ς时，整体小开口②当α≥10但In/I>ς时，壁式框架③当1<α<10时，联肢墙④

3、当α≤1时，独立墙肢4.3.2剪力墙有效翼缘宽度bfH/10考虑方式截面形式T形或I形L形或[形按墙间距计算按翼缘厚度计算按门窗洞口计算按总高度H/20双十字和井字形平面核心墙段轴线错开a≯8t(实体墙)，且≯2.5m时，整体墙可以作为整体平面考虑，内力应乘1.2，等效刚度应乘以折减系数0.8折线形剪力墙总转角≯15°时，可按平面墙考虑。4.3.3·剪力墙在竖向荷载下的内力竖向荷载：为墙平面计算单元范围内的荷载及墙自重，形式：均布、梯形、三角形或集中。1.整截面墙截面的轴力为截面以上全部竖向荷载之和NGg+q2.整体小开口墙墙肢轴力为墙

4、肢计算截面以上全部荷载N1N2N33.联肢墙(1)无偏心荷载时内力墙肢轴力：与整体小开口墙相同；连梁：按固端梁算。N1N2N3(2)偏心竖向荷载作用内力①墙肢内力②连梁内力4.竖向偏心荷载下多肢墙内力按双肢墙计算端墙肢：与邻墙肢按双肢计算中墙肢：与左右墙按双肢计算，取均值。5.壁式框架算法同框架，用力矩分配法或分层法。由刚域长确定刚域长度系数，对梁、柱线刚度及柱抗刚度修正。4.3.4水平荷载作用下的内力与位移总水平荷载按墙片等效刚度分配用等效抗弯刚度EcIeq计算层剪力分配。式中Vpj----第j层总剪力;EcIeq----墙片等效抗弯

5、刚度。整体墙的内力与位移计算内力:按悬臂计算截面弯矩和剪力。整体墙等效截面积和惯性矩顶点位移:墙高宽比H/hw≤4时，考虑剪切变形影响剪力不均系数:矩形1.2，工形取全截面/腹板用等效抗弯刚度表示，上式可写成—称为等效惯性矩。如果取，近似可取2.整体小开口墙的内力与位移墙肢弯矩墙肢轴力墙肢剪力连梁剪力由上、下墙肢轴力差计算小墙肢顶点位移倒三角均布集中3联肢墙（1）连续化方法：把连梁看做分散在整个高度上的连续连杆。（2）假定:1)忽略连梁轴向变形，墙肢水平位移相同2)墙肢截面转角和曲率相等，连梁反弯点居中3)墙肢截面、连梁截面、层高均不变

6、连续化方法适用于开洞规则、墙厚及层高都不变的联肢墙。工程中如果变化不多，可取平均值计算；很不规则，该方法不适用。层数多结果精确，低层和多层误差较大。（3）求解内力连梁切开露未知力，依据变形连续求未知力连梁轴力连梁弯矩和剪力墙肢剪力墙肢弯矩墙肢轴力切开处变形协调方程墙肢弯曲变形产生的相对位移墙肢轴向变形产生的相对位移连梁弯曲/剪切变形产生的相对位移由墙肢弯曲变形产生的相对位移由墙肢轴向变形产生的相对位移由连梁弯曲和剪切变形产生的相对位移均布倒三角集中剪力墙内力(4)联肢墙位移(倒三角分布荷载)(均布荷载)(顶部集中荷载)(倒三角分布荷载)

7、(均布荷载)(顶部集中荷载)墙肢剪切变形影响系数(5)联肢墙位移及内力分布规律双肢墙的侧移曲线呈弯曲型。剪力(弯矩)最大的连梁不在底层，在中部。α增大，连梁剪力加大，剪力最大的梁下移。墙肢轴力=该截面以上所有连梁剪力之和，α增大，墙肢轴力加大。墙肢轴力随着α增大，墙肢弯矩减小。轴力必然加大4.壁式框架内力计算刚域：壁梁、柱截面相交区(非结点)，认为不产生变形的刚性区域壁式框架：杆端有刚域的变截面框架①带刚域。②杆件截面较宽，宜考虑剪切变形杆件等效刚度：EI0----杆中段截面刚度；ηv----考虑剪切变形的刚度折减系数，l0----杆件

8、中段长度；hb----杆件中段截面高度。(2)刚度系数和D值修正考虑剪切影响附加系数令则取梁柱梁、柱刚度比y1y2y3--考虑梁、层高变化的修正，同框架，计算时梁线刚度用修正值。4.4框—剪结构近似计算4.