剪力墙内力位移计算

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1、剪力墙结构的内力和位移计算CHAPTERSix§6.1剪力墙结构的计算简图和分类§6.2整体墙的计算§6.3整体小开口墙的计算§6.4双肢墙与多肢墙的计算1剪力墙的类型整体墙和小开口整体墙双肢墙多肢墙壁式框架底层大空间剪力墙结构§6.1剪力墙结构的计算简图和分类8/6/20212剪力墙结构的计算简图和分类一、剪力墙结构纵横两个方向均由钢筋混凝土墙组成的结构体系8/6/20213二、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

2、度分配剪力墙结构的计算简图和分类8/6/20214三、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：剪力墙框架剪力墙结构的计算简图和分类8/6/20215四、剪力墙的分类：按照开洞大小、截面应力分布特点整体墙整体小开口墙联肢墙壁式框架1、整体墙（弯矩图为曲线，截面应力分布为直线）（1）无洞口或洞口面积不超过墙面面积的15％，且孔洞间净距及孔洞至墙边净距大于孔洞长边（2）双肢墙，但连梁很弱（

3、<1），作为两个独立实体墙剪力墙结构的计算简图和分类8/6/202162、整体小开口墙（1）弯矩图成锯齿形，截面应力分布接近直线（2）洞口面积>15％，但是整体系数>10，截面惯性矩比3、联肢墙（1）弯矩图呈显著锯齿型，截面应力不是直线分布，＝1～104、壁式框架（1）墙肢弯矩图中各层有反弯点，墙肢拉压力较大（2）>10(连梁强、墙肢弱），剪力墙结构的计算简图和分类8/6/20217剪力墙结构的计算简图和分类8/6/20218§6.2整体墙的计算1、判别条件：洞口<15％；或双肢<1，成2个独立墙2、内力计算：按竖向悬臂杆（材料力学方法）均布荷载为例底部截面内

4、力：位移：顶点：（1）无洞口情况8/6/20219整体墙的计算（2）有洞口情况a.洞口截面面积的削弱：等效截面面积：洞口削弱系数：剪力墙洞口总立面面积剪力墙立面总墙面面积b.等效惯性矩剪力墙沿竖向各段的惯性矩各段相应的高度8/6/202110c.侧移计算：1）顶部集中力2）均布荷载3）倒荷载(d)等效刚度：——剪力不均匀系数矩形截面取1.2，形截面为全面积/腹板面积，T形截面查表总水平荷载按等效刚度分配到各片墙整体墙的计算8/6/202111§6.3整体小开口墙的计算1、判别条件：洞口>15%，但>10；内力特点：正应力基本直线分布，局部弯曲不超过整体弯曲的15％

5、，墙肢弯矩没有反弯点计算方法：材料力学公式略加修正8/6/202112整体小开口墙的计算2、内力计算墙肢弯矩：墙肢轴力：墙肢剪力：底层其他层剪力：M—x截面的外弯矩整体弯曲独立墙肢弯曲＋最终墙肢弯曲正应力8/6/202113§6.3整体小开口墙的计算3、侧移计算整体小开口墙顶点侧移＝（整体墙顶点侧移公式）x1.24、等效刚度整体小开口墙等效刚度＝（整体墙等效刚度）/1.2连梁剪力可由上、下墙肢的轴力差计算个别小墙肢：8/6/202114§6.3整体小开口墙的计算小开口整体墙的判别条件(1)连梁和墙肢的刚度比(整体参与系数）较大：≥10(2)保证墙肢的刚度较大：Z为系

6、数，与及层数N有关99page-表8/6/202115§6.4双肢墙与多肢墙的计算1、判别条件：＝1～10；2、内力计算（连续连杆方法）（1)计算简图和计算假定将连梁沿高度离散为均匀分布的连续栅片(如图)，形成连续结构8/6/202116双肢墙与多肢墙的计算基本假定适用条件：开洞规则，墙厚、层高不变（1）忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完全相同（2）两墙肢各截面的转角和曲率都相等，连梁两端转角相等，连梁反弯点在梁的中点（3）墙肢截面、连梁截面、层高等几何尺寸沿全高是相同的（2）基本思路沿连杆中点（反弯点）切开，以剪力（x）为未知数，得2个静定悬臂墙的基本体系

7、——通过切口的变形协调（相对位移为0）建立（x）的微分方程（力法）——求解微分方程的（x），积分得剪力V——再通过平衡条件求出连梁梁端弯矩，墙肢轴力及弯矩8/6/202117（3）建立微分方程关键条件变形协调条件：——墙肢弯曲变形产生的切口相对位移——墙肢轴向变形产生的切口相对位移——连梁弯曲变形和剪切变形产生的切口相对位移墙肢转角变形双肢墙与多肢墙的计算8/6/202118墙肢轴向变形连梁弯曲及剪切变形得到微分方程(f)双肢墙与多肢墙的计算8/6/202119力平衡条件——水平荷载产生的倾覆力矩——墙肢截面上的弯矩与轴力——洞口两侧