《剪力墙结构计算》PPT课件

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1、高层建筑结构§5.3.1剪力墙结构的计算简图和分类一、剪力墙：纵横两个方向均由钢筋混凝土墙组成的结构体系§5.3.1剪力墙结构的计算简图和分类二、计算假定：1、平面结构假定：分别按照纵、横两个方向的平面抗侧力结构进行计算，但是可以考虑纵横墙的共同工作，把正交的另一方向的墙作为翼缘部分参与工作。2、刚性楼板假定：水平荷载按照各墙等效抗弯刚度分配《砼规》在承载力计算中，剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙的间距、门窗洞间翼墙的宽度、剪力墙厚度加两侧6倍翼墙厚度、剪力墙墙肢总高度的1/10四者中的最小值。《抗震规范》6.2

2、.13：抗震墙结构在计算内力和位移时，其抗震墙应计入端部翼墙的共同工作。翼墙的有效长度，每侧由墙面算起可取相邻抗震墙净间距的一半、至门窗洞口的墙长度及抗震墙总高度的15%三者的最小值。例题：某高层横向剪力墙与纵向剪力墙相交平面，剪力墙高度Hw=40.5m，横向剪力墙间距3.6m，横墙轴线距两侧纵墙上洞口边各为1.05m，横墙厚度为180mm,纵墙为200mm。试按相关规定确定纵向剪力墙提供给横向的有效翼缘宽度。§5.3.1剪力墙结构的计算简图和分类三、内力与位移计算思路N－由竖向荷载和水平荷载共同产生M－由水平

3、荷载产生V－由水平荷载产生受剪(水平钢筋)压弯构件(竖向构件)竖向荷载下的N：按照每片墙的承载面积计算水平荷载下的M、N、V：按照墙的等效刚度分配至各墙对比框架、剪力墙：剪力墙框架四、剪力墙的分类1、根据洞口的有无、大小、形状和位置等，剪力墙主要可划分为以下几类：整截面墙整体小开口墙联肢墙壁式框架1、根据洞口的有无、大小、形状和位置等，剪力墙主要可划分为以下几类：1）整截面墙：几何判定：（1）剪力墙无洞口；（2）有洞口，墙面洞口面积不大于墙面总面积的16%，且洞口间的净距及洞口至墙边的距离均大于洞口长边尺寸。受

4、力特点：可视为上端自由、下端固定的竖向悬臂构件。整截面墙2）整体小开口墙：几何判定：（1）洞口稍大一些，且洞口沿竖向成列布置，（2）洞口面积超过墙面总面积的16%，但洞口对剪力墙的受力影响仍较小。受力特点：在水平荷载下，由于洞口的存在，墙肢中已出现局部弯曲，其截面应力可认为由墙体的整体弯曲和局部弯曲二者叠加组成，截面变形仍接近于整截面墙。整体小开口墙3）联肢墙：几何判定：沿竖向开有一列或多列较大的洞口，可以简化为若干个单肢剪力墙或墙肢与一系列连梁联结起来组成。受力特点：连梁对墙肢有一定的约束作用，墙肢局部弯矩较

5、大，整个截面正应力已不再呈直线分布。联肢墙4）壁式框架：几何判定：当剪力墙成列布置的洞口很大，且洞口较宽，墙肢宽度相对较小，连梁的刚度接近或大于墙肢的刚度。受力特点：与框架结构相类似。壁式框架五、剪力墙的等效刚度它综合反映了剪力墙弯曲变形、剪切变形和轴向变形的影响。5.3.3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。问题：连梁连续化法的基本思路？双肢墙连梁连续化分析法●微分方程的求解求解

6、二阶常系数非齐次线性微分方程●计算模型的简化基本假定●按力法求解超静定结构两个未知力的超静定结构●微分方程的建立补充条件●求解内力微分关系求解内力2021/7/1615将连杆离散化，均匀分布求解两个未知力的超静定结构受力平衡方程求解内力多余未知力2021/7/16165.3.3.1基本假定1）每一楼层处的连梁简化为沿该楼层均匀连续分布的连杆。2）忽略连梁轴向变形，两墙肢同一标高水平位移相等。转角和曲率亦相同。3）每层连梁的反弯点在梁的跨度中央。4）沿竖向墙肢和连梁的刚度及层高均不变。当有变化时，可取几何平均值。

7、2021/7/16175.3.3.2微分方程的建立1、第一步：根据基本体系在连梁切口处的变形连续条件，建立微分方程：将连续化后的连梁沿反弯点处切开，可得力法求解时的基本体系。切开后的截面上有剪力集度τ(z)和轴力集度σ(z)，取τ(z)为多余未知力。根据变形连续条件，切口处沿未知力τ(z)方向上的相对位移应为零，建立微分方程。2021/7/1618（1）由于墙肢弯曲变形所产生的相对位移：当墙肢发生剪切变形时，只在墙肢的上、下截面产生相对水平错动，此错动不会使连梁切口处产生相对竖向位移，即由墙肢剪切变形所产生的相

8、对位移为零。2021/7/16192）墙肢轴向变形所产生的相对位移基本体系在切口处剪力作用下，自两墙肢底至z截面处的轴向变形差为切口所产生的相对位移。计算截面2021/7/1620z截面处的轴力在数量上等于（H−z高度范围）内切口处的剪力之和：2021/7/16213）连梁弯曲和剪切变形所产生的相对位移由于连梁切口处剪力τ(z)作用，使连梁产生弯曲和剪切变形，在切口处所产生的相对位移为