文档介绍:剪力墙结构
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剪力墙分类
单片剪力墙的受力特点
剪力墙的布置和有效翼缘宽度
剪力墙的内力和水平位移计算
剪力墙分类判别
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剪力墙分类
一、按外形尺寸:
低剪力墙(H/B≤刚度的平均值;
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求解双肢墙的变形协调条件是什么?其中,δ(x)由哪三部分组成?
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原理分析
应用力法原理,将连梁中点切开,去掉多余联系,建立静定基本体系,在切口两侧出现多余未知力——连续分布的剪力 。
在未知力 和外荷载作用下在切口两侧之间产生的位移,使切口两侧产生相对位移的因素有:
在 作用下使连梁产生弯曲变形和剪切变形 ;
在墙肢轴向力作用下,墙肢产生竖向位移而使切口发生相对位移 ;
由于外荷载作用,使墙肢产生弯曲与剪切变形 。
对原结构在切口位置变形为零,故:
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式中
——第
列连梁跨度之半,
——第
列连梁的分布剪力;
——第
列连梁惯性矩;
——第
列连梁考虑剪切变形的惯性矩,
;
第j列连梁由于连梁的弯曲与剪切变形使切口两边产生的相对位移为
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由于外荷载作用使墙肢产生的弯曲与剪切变形,使连梁切口两边产生的相对位移为
式中
——由于墙肢弯曲产生的转角;
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外荷载使墙肢产生弯曲和剪切变形,不产生轴力,故墙肢的轴力由连梁剪力产生,由图知:
由此产生的变形为:
第j列连梁切口本来不存在,
因此其连续条件为
将式三项位移代人,微分两次,
可得第j列连梁的总微分方程
同4-28b
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引入外荷载
在x处截开剪力墙,根据平衡条件得:
由假定条件知:
则:
令:
——连梁对墙肢的约束弯矩
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对x再次微分得:
整理后得总微分方程
(三角形荷载)
(顶点集中荷载)
(均布荷载)
同4-29
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——联肢墙的整体系数:
——墙肢、连梁的截面形心惯性矩
——剪力墙截面总惯性矩
——单位高度上连梁的转角刚度参数
—反映墙肢轴向变形的一个参数
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令:
得:
其中 可以通过查表得到。
T为轴向变形影响系数
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四、双肢墙的内力计算
J层连梁的剪力和弯矩为:
J层墙肢的弯矩为:
J层墙肢的剪力为:
I1+I2
I1+I2
I1+I2
I’1+I’2
I’1+I’2
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位移计算
式中
——底层剪力;
——等效惯性矩。
五、双肢墙的位移和等效刚度
等效刚度:
式中, 为与 a 相关的函数,可查表得到。表5-6给出倒三角形荷载下的相应值
墙肢剪切变形影响系数
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壁式框架——带刚域D值法
刚域及其长度
原因
刚域长度
带刚域D值法
带刚域梁的线刚度
带刚域柱的D值
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带刚域杆件的反弯点高度
y=uc+sy0+y1+y2+y3
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剪力墙的分类判别
一 剪力墙整体系数的物理意义
单位高度上连梁的转角刚度
使连梁两端同时发生同向单位转角时需要施加的总力矩。
整体系数的物理意义
连梁总转角刚度与墙肢总线刚度的相对比值,为无量纲系数
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剪力墙的分类判别
二 剪力墙的肢强系数
衡量墙肢强弱的参数用肢强系数
洞口大,肢强系数大,洞口小,肢强系数小
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三 剪力墙的分类判别条件
整体墙
小开口整体墙
联肢墙
壁式框架
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四、联肢剪力墙的位移和内力分布规律
1、与a的关系
ζ≤ [ζ]时,a值越大,墙的抗侧刚度越大
墙肢轴力与a有关,a越大,墙肢轴力就越大;
墙肢弯矩与与a有关, a越大,墙肢弯矩就越小。
2、墙肢受力特点与a的关系
当a很大时,大于10,剪力墙主要以整体弯矩为主,可将其看做整体悬臂墙分析;弯曲型变形特点
当a非常小时,连梁的约束弯矩很小,可将墙肢连梁看做两端铰接的连杆,则主要以局部弯矩为主;
当a在1至10之间时,则弯矩为两部份叠加;为联肢墙,弯曲型变形特点
开洞很大时,墙肢很弱,a远大于10,但弯矩图与整体墙肢不同,更接近于框架。剪切型变形特点
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,四类剪力墙反弯点分布的一般规律25.当洞口比较大而且比较宽时,墙肢与连梁相比过弱,就会产生大多数楼层的墙肢出现反弯点的情况,这种剪力墙称为___________。
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框架-剪力墙结构内力和位移的简化计算方法
基本假定
基本思路——协同工作分析
集成平面化连续化分配
几个问题:
框架-剪力墙协同工作体系(刚接、铰接)
刚度特征值
计算步骤
确定计算简