剪力墙结构分析与设计教程.pptx

第 5 章 剪力墙结构分析与设计;5.1 结构布置 5.1.1 墙体承重方案;2）大开间横墙承重 特点：每两开间设置一道承重横墙，间距一般6～8m。楼盖多采用混凝土 梁式板或无粘结预应力混凝土平板。 优点：使用空间大，平面布置灵活；自重较轻，基础费用相对较少。 缺点：楼盖跨度大，楼盖材料增多。 3）大间距纵、横墙承重 特点：每两开间设置一道横墙，间距为8m左右。楼盖采用混凝土双向板，或在每两道横墙之间布置一根进深梁，形成纵、横墙混合承重。 从使用功能、技术经济指标、受力性能等方面来看，大间距方案较优越。目前趋向于采用大间距、大进深、大模板、无粘结预应力混凝土楼板的剪力墙结构体系。;1）宜沿主轴方向双向或多向布置，不同方向的剪力墙宜联结在一 起，应尽量拉通、对直；抗震设计时，宜使两个方向侧向刚度接近；剪力墙墙肢截面宜简单、规则。 2）剪力墙布置不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度；若侧向刚度 过大，不仅加大自重，还会使地震力增大。 3）剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。 4）剪力墙长度较大时，可通过开设洞口将长墙分成若干均匀的独立墙段。墙段的长度不宜大于8m。 5）剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置。宜避免使用错洞墙和叠合错洞墙。;6）当剪力墙与平面外方向的梁连结时，可加强剪力墙平面外的抗弯刚度和承载力（可在墙内设置扶壁柱、暗柱或与梁相连的型钢等措施）；或减小梁端弯矩的措施（如设计为铰接或半刚接）。 7）短肢剪力墙是指墙肢截面长度与厚度之比为5~8的剪力墙，高层结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙结构的最大适用高度应适当降低。;5.2 剪力墙结构平面协同工作分析;5.2.1 剪力墙的分类和简化计算方法;1）整截面墙： ;2）整体小开口墙： ;3）联肢墙： ; 4）壁式框架：; 2、剪力墙的简化计算方法;5.2.2 剪力墙结构平面协同工作分析; A、由假定1）、3）可知，楼板在其自身平面内不发生相对变形，只作刚体平动，水平荷载按各片剪力墙的侧向刚度进行分配。 B、由假定2）可知，各片剪力墙只承受其自身平面内的水平荷载，可将纵、横两个方向的剪力墙分开考虑；同时，可考虑纵、横向剪力墙的共同工作，纵墙（横墙）的一部分可以作为横墙（纵墙）的有效翼墙。 实际上，当房屋的体型比较规则，结构布置和质量分布基本对称时，为简化计算，通常不考虑扭转影响。;;2、剪力墙结构平面协同工作分析 将剪力墙分为两大类：第一类包括整截面墙、整体小开口墙和联肢墙；第二类为壁式框架。;1）第一类：包括整截面墙、整体小开口墙和联肢墙。 ;剪力墙的等效刚度;2、剪力墙的等效刚度计算：;2）第一类和第二类：包括整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。 ;2）第一类和第二类：包括整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。 ;2）第一类和第二类：包括整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。 ;5.3.1 墙体截面内力;5.3.2 位移和等效刚度;例：在水平均布荷载作用下，整截面墙考虑弯曲变形和剪切变形的顶点位移及等效刚度：;2、 同理，可得到整截面墙的等效刚度计算公式为 ; 3、引入等效刚度 EIeq ，可把剪切变形与弯曲变形综合成弯曲变形的表达形式，则剪力墙的顶点位移可进一 步写成下列形式;问题：整截面墙与竖向悬臂梁的主要区别？;5.4 整体小开口墙的内力和位移计算 ;5.4.1 整体弯曲和局部弯曲分析;2、整体弯曲系数 k 令式（5.5.1）与式（5.5.14）两式中的墙肢弯矩相等，可得 ;影响 k 值的主要因素为整体工作系数α： 1）当α值较小时，各截面的 k 值均很小，则墙肢的局部弯曲应力较大。 因α值较小，表示连梁刚度较小，墙肢中弯矩较大而轴力较小，接近独立悬臂墙的受力情况。 2）当α值增大时，k值也增大，表示连梁的相对刚度增大，对墙肢的约束弯矩也增大，此时墙肢中的弯矩减小而轴力加大。 3）当α10 时，k值趋近于1，表示墙肢弯矩以整体弯曲成分为主。;5.4.2 整体小开口墙内力和位移的实用计算 ;3）墙肢的轴力 由于局部弯曲并不在各墙肢中产生轴力，故各墙肢的轴力等于整体弯曲在各墙肢中所产生正应力的合力，即;4）连梁内力 ;2、位移和等效刚度 ;2、位移和等效刚度 ; 5.5 双肢墙的内力和位移计算; 5.5 双肢墙的内力和位移计算 双肢墙由连梁将两墙肢联结在一起，且墙肢的刚度一般比连梁的刚度大较多，相当于柱梁刚度比很大的一种框架，属于高次超静定结构，可采用连梁连续化的分析法。 ;;5.5.1 基本假定 1）每一楼层处的连梁简化为沿该楼