剪力墙结构内力和位移计算.pptx

第 5 章 剪力墙结构的内力与位移计算;主要内容：; 5.1 概 述;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、对直成为工形、T形、L型等有翼缘的墙；抗震设计时，不应采用仅单向有墙的结构布置，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，墙段长度不宜大于8m，墙段总高度与墙段长度的比值不宜小于3。 ;5) 剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20，短肢墙—筒体结构的 混凝土强度等级不应低于C25。;7）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。 8）当剪力墙与平面外方向的梁刚接时，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）《高规》7.1.6。 9）短肢剪力墙是指墙肢截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙，当墙肢截面高度与厚度之比不大于4时，易按框架柱进行截面设计。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。 10）楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。;11）计算剪力墙的内力与位移时，可以考???纵、横墙的 共同工作。 有效翼缘的宽度按下表采用，取最小值。 ; 12)在双十字形和井字形平面的建筑中，核心墙各墙段轴线错开距离a不大于实体连接墙厚度的8倍，并且不大于2.5m时，整体墙可以作为整体平面剪力墙考虑，计算所得的内力应乘以增大系数1.2，等效刚度应乘以折减系数0.8。 ;5.1.3 剪力墙的分类;1）整截面墙： ;2）整体小开口墙： ;3）联肢墙： ; 4）壁式框架：; 5.1.4 剪力墙的等效刚度;剪力墙的等效刚度计算：;5.1.5 剪力墙结构平面协同工作分析; 1、基本假定 1）楼盖在自身平面内的刚度无限大，平面外刚度很小，可以忽略； 2）各片剪力墙在其平面内的刚度较大，忽略其平面外的刚度； 3）水平荷载作用点与结构刚度中心重合，结构不发生扭转。; 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。 ;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。 ;5.2 整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算 ;一、 墙体截面内力;二、 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、 由此，可得3种荷载下的整截面墙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，则式 可进一 步写成下列形式; 　;5.2.2 整体小开口墙的计算 ;一、 整体弯曲和局部弯曲分析;二、 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 ; 5.3 联肢剪力墙的计算 5.3.1 双肢剪力墙的计算