双肢墙计算
双肢剪力墙计算时,整体系数的大小对结构的影响规律

双肢剪力墙是一种常用的建筑结构形式,其在建筑工程中承担着重要的抗震作用。
双肢剪力墙的设计和计算是建筑工程中的重要环节,而整体系数的大小对结构的影响规律是设计中需要考虑的重要因素。
1. 双肢剪力墙的作用双肢剪力墙是指在建筑结构中设置的两个相邻的剪力墙,通过其对地震力的吸收和抵抗,来保护建筑物免受地震破坏。
双肢剪力墙的设计和计算必须符合相应的规范和标准,以确保结构的安全可靠。
2. 整体系数的定义整体系数是用于描述结构的整体受力性能的一个参数,它综合考虑了结构的受力性能和受力体系的作用。
整体系数的大小直接影响着结构的抗震性能,因此在双肢剪力墙的设计和计算中,整体系数的选择非常重要。
3. 整体系数的大小对结构的影响规律整体系数的大小对结构的抗震性能和受力性能有着重要的影响。
一般来说,整体系数越大,结构的抗震性能越好,但相应的造价也会增加。
在实际的设计中,需要权衡整体系数的大小与结构的经济性和安全性。
4. 整体系数的选择原则在双肢剪力墙的设计和计算中,选择合适的整体系数是非常重要的。
一般来说,根据建筑结构的重要性、地震区的地震烈度、结构的高度和材料的强度等因素来确定整体系数的大小。
对于重要性较高的建筑结构,可以适当提高整体系数,以提高结构的抗震性能;对于一般性建筑结构,可以适当降低整体系数,以降低结构的造价。
5. 整体系数的调整方法在实际的设计中,可以通过对结构的材料、尺寸、截面形状等参数进行调整,来间接影响整体系数的大小。
采用高强度的材料、增加墙体的厚度、改变墙体的截面形状等方式,都可以影响整体系数的大小。
需要注意的是,调整整体系数的还需要考虑结构的稳定性、变形性能和承载能力,以确保整体结构的安全可靠。
6. 结论整体系数的大小对双肢剪力墙结构的影响规律是一个复杂的问题,需要综合考虑结构的抗震性能、经济性和安全性。
在实际的设计中,需要根据具体的工程条件和要求,合理选择整体系数的大小,并通过对结构的参数进行调整,来达到设计要求。
双肢墙解题思路

6 D Th∑ I i
I
0 b
D = I b0 c 2 / a 3
连梁刚度系数
h——层高(各层不等时可取沿高度的加权平均值) α——整体系数 H——剪力墙总高度 T——轴向变形影响系数 判断剪力墙类型
③连梁约束弯矩函数 ϕ (α , ξ ) → m(ξ )
α 根据:荷载形式、 、 ξ = x / H ,查图表得
ϕ (α , ξ )
⑤墙肢内力(墙肢转角相等) 弯矩
M 1 j ( x) + M 2 j ( x) = M pj ( x) − 2cN j ( x) = M p ( x) − ∑ m j
j
n
kN ⋅ m / m
M1 j =
I1 ( M pj − ∑ m j ) I1 + I 2 j
n
M2j =
I2 ( M pj − ∑ m j ) I1 + I 2 j
考虑剪切变形的影响因素 μE ∑ I i γ2 = 2
H G ∑ Ai
ψα =
shα 60 1 2 2 shα 2 − − ( + ) 11 α 2 3 α 3 chα α 2 chα αchα shα 8 1 1 1 ψα = 2 ( + 2 − 2 − ) α 2 α α chα αchα shα 3 ψ α = 2 (1 − ) αchα α
2
3 I b = bb hb / 12
②整体系数
α =H
I b0 = I b /(1 + 3μEI b / GAb a 2 )
——连梁截面折算惯性矩 I b Ab ——连梁截面惯性矩和面积 a——连梁截面计算跨度一半,设连梁净跨为2a0 a = a + h / 4 0 b c——洞口两侧墙肢轴线距离一半
双肢墙解题思路

I Ib /(1 3EIb / GAb a )
0 b 2
——连梁截面折算惯性矩 I b Ab ——连梁截面惯性矩和面积 a——连梁截面计算跨度一半,设连梁净跨为2a0 a a h / 4 0 b c——洞口两侧墙肢轴线距离一半
I
0 b
D I c /a
0 2 b
3
连梁刚度系数
M pj——水平荷载在j层截 面处总的倾覆力矩 墙肢弯矩分配系数
1i
2i
I1 I1 I 2
I2 I1 I 2
6
2014-12-29
⑤墙肢内力(墙肢水平位移相等) 剪力
I V1 j 0 V pj 0 I1 I 2
V2 j
0 I2 0 V pj 0 I1 I 2
⑤墙肢内力(墙肢转角相等) 弯矩
M1 j ( x) ห้องสมุดไป่ตู้ 2 j ( x) M pj ( x) 2cN j ( x) M p ( x) m j
j
n
n I1 M1 j (M pj m j ) I1 I 2 j
M2 j
n I2 ( M pj m j ) I1 I 2 j
②整体系数
H
Th I i
6
D
h——层高(各层不等时可取沿高度的加权平均值) ——整体系数 H——剪力墙总高度 T——轴向变形影响系数 判断剪力墙类型
③连梁约束弯矩函数 ( , ) m( )
、 x / H ,查图表得 根据:荷载形式、
m( ) V0T ( , )
双肢墙内力和位移计算内容
墙肢内力:
连梁内力: 结构位移:
M,V,N
M,V y
剪力墙结构内力与位移计算3(多肢墙)

案例二:大型商业中心多肢剪力墙设计
大型商业中心多肢剪力墙设计需 要充分考虑人流、物流等动态载 荷的影响,以及商业设施的特殊
要求。
设计时应注重结构的抗震性能和 抗侧刚度,以确保在地震等突发 事件中能够保持结构的稳定性和
安全性。
设计中还需考虑商业设施的功能 需求,如商铺、餐饮、娱乐等设 施的空间布局和结构要求,以满
剪力分布
多肢剪力墙的剪力分布与墙肢的长度、 连梁的刚度以及剪力墙的整体性有关。 在墙肢和连梁的交接处,剪力通常较 大。
剪力计算公式
剪力的计算公式基于牛顿第二定律和 平衡条件,考虑剪力墙的截面特性和 荷载情况来确定。
剪力墙的轴力计算
轴力分布
多肢剪力墙的轴力分布与墙肢的长度、截面尺寸以及荷载情况有关。在墙肢和连梁的交接处,轴力可能发生突变。
足商业运营的需求。
案例三:大型桥梁多肢剪力墙设计
大型桥梁多肢剪力墙设计需要充分考虑 风、水流等自然因素的影响,以及桥梁 的跨度、荷载和施工条件等特殊要求。
设计时应采用先进的计算和分析方法, 如数值模拟或风洞试验等,对剪力墙的 受力状态进行详细分析,确保结构的稳
定性和安全性。
设计中还需考虑施工的可操作性、经济 性以及耐久性等因素,以达到最佳的设 计效果。同时,还需考虑桥梁的美观性 和环保要求,以满足社会和经济发展的
在设计多肢剪力墙时,需要充分考虑剪切传递原理,合理配置水平钢筋的位置和 数量,以确保剪力的有效传递和整体结构的稳定性。
弯曲传递原理
弯曲传递原理是指多肢剪力墙中,墙肢之间的弯矩通过竖向 钢筋传递,形成整体共同抵抗弯矩。
在设计多肢剪力墙时,需要充分考虑弯曲传递原理,合理配 置竖向钢筋的位置和数量,以确保弯矩的有效传递和整体结 构的稳定性。
双肢剪力墙内力的计算方法及荷载与抗力的统计特征探究

双肢剪力墙内力的计算方法及荷载与抗力的统计特征探究作者:艾进贵来源:《科技视界》2012年第30期【摘要】国内外对双肢剪力墙的弹塑性研究表明,连梁的延性是影响双肢剪力墙极限承载力的一个重要因素。
然而用在中高层建筑的RC连梁剪力墙,在一次地震反复作用下,剪力和变形由连梁来满足,由于跨高比较小,就要求连梁配筋很复杂,势必增加施工时间和成本。
普通混凝土连梁的抗剪能力有限,导致设计出来的梁很高,往往对施工来说是不切实际的。
上世纪90年代起美国辛辛那提大学和加拿大麦吉尔大学的研究人员提出来用钢梁来代替RC连梁,将梁端嵌入钢筋混凝土剪力墙墙肢内形成了一种更高效的抗侧力结构体系,从而来实现结构的抗震设计目标。
我们把这种双肢剪力墙就称为带钢连梁混合双肢剪力墙,简称HCW。
从国内外代表性研究成果来看,双肢剪力墙结构研究主要是探索一个高性能连梁的过程,使它能保证结构整体有着良好抗震性能,而且要求其本身具有良好延性,同时也是从普通钢筋混凝土双肢剪力墙到混合双肢剪力墙的探索过程。
【关键词】双肢剪力墙;内力组合;统计特征;延性破坏;地震作用;随机变量0 引言剪力墙结构是指纵横向主要承重构件全部为结构墙的结构。
当墙体处于建筑物中合适的位置时,他们能形成一种有效抵抗水平作用的结构体系,同时,又能起到对空间的分割作用。
近年来,由于住宅需求的增加和用于建造住宅的土地供应紧张,高层住宅的建造成为众多开发商的首选,推动了剪力墙结构的广泛应用。
1 内力的计算方法1.1 地震作用双肢剪力墙是多自由度超静定平面结构。
对于多自由度弹性体系的水平地震作用一般采用底部剪力法和振型分解法求得。
对于高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构可采用底部剪力法。
但双肢剪力墙的变形以弯曲变形为主,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002中3.3.4的规定:高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。
连续化方法计算联肢剪力墙简介

5.3.3.2 连续连杆法的基本方程及求解
令G=0.42E,矩形截面连梁剪应力不均匀系数µ=1.2,则 连梁折算惯性矩可近似为:
(5-14)
5.3.3.3 联肢剪力墙的内力
(1) 第一种方法:
mi
Vbi
h
(i )
h
VbiM biFra biblioteka0m(i )
( ) M 1i
( )
M 2i
(a) 连杆内力;(b) 连梁剪力、弯矩;(c) 墙肢轴力及弯矩 图5-28
(5-13)
式中,s为联肢墙洞口列数;s+1为墙肢列数;2ai和2ci分别 为第i个洞口的净宽及相邻墙肢重心到重心的距离。多肢墙 中计算墙肢轴向变形影响比较困难,T常近似:3~4肢时取 0.8,5~7肢时取0.85,8肢及以上时取0.9。
5.3.3.2 连续连杆法的基本方程及求解
整体系数a只与联肢剪力墙的几何尺寸有关。a愈大表示 连梁刚度与墙肢刚度的相对比值愈大,连梁刚度与墙肢刚度 的相对比值对联肢墙内力分布和位移的影响很大,是一个重 要的几何参数。
5.3.3.2 连续连杆法的基本方程及求解
(c) 连梁弯曲及剪切变形 图5-25 墙肢和连梁的变形
5.3.3.2 连续连杆法的基本方程及求解
的计算式见下:
(5-5)
位移协调方程: 对x求导一次:
5.3.3.2 连续连杆法的基本方程及求解
将式(5-5)代入式(5-4),并微分两次,可得位移协调方程如下:
5.3.3 连续化方法计算联肢剪力墙
5.3.3.1 基本方法与假定
(a) 结构尺寸 (b) 计算简图
(c) 基本体系
图5-24 连续化方法计算简图及基本体系
剪力墙结构中,如何确定墙肢的长度
剪力墙的墙肢长度HW从内侧边缘至墙外
边缘量测计算。
剪力墙的墙肢长度HW如下图:
红圈位置上的尺寸线内的尺寸既为剪力墙的墙肢长度HW
墙肢是指两根连梁之间的墙, 这么说是为了与墙体开小洞口区别, 不要误以为是任何洞边到洞边, 那就糟了。
若干片墙肢连在一起, 称为一个墙段。
由于高宽比大于或等于2的剪力墙延性比较好, 因此, 当墙的长度很长时, 应该通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的墙肢, 每个独立墙段可以是整体墙, 也可以是联肢墙。
洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(跨高比大于6), 因为它对墙肢的内力可以忽略, 才可以近似认为分成了独立墙段。
墙段较小时, 裂缝较小, 墙体配筋能够充分发挥作用, 墙段的长度不宜大于8米。
剪力墙墙肢两边均为跨高比小于5的连梁或一边为跨高比小于5的连梁而一边为跨高比大于5的连梁时, 此墙肢不作为一字墙;当墙肢两边均为跨高比大于5的连梁或一边为跨高比小于5的连梁而另一边无翼墙或端柱时, 此墙为一字墙。
当墙肢两侧均为与较强的连梁(连梁净跨与连梁的截面高度之比小于等于5)相连时或有翼墙相连的短肢墙或有翼墙相连的短肢墙(翼墙的长度不小于翼墙厚度的3倍), 不应该判为短肢剪力墙。
双肢箍计算公式
双肢箍计算公式好的,以下是为您生成的文章:在建筑工程的世界里,双肢箍计算公式就像是一把神奇的钥匙,能打开钢筋配置的神秘大门。
咱今儿就来好好聊聊这个双肢箍计算公式。
我记得有一次,我跟着一个建筑团队去施工现场,那是一个阳光特别烈的日子。
大家都在忙碌着,汗水湿透了工人们的衣衫。
我在一旁看着工程师们拿着图纸,嘴里念叨着各种数据和公式,其中就有这个双肢箍计算公式。
双肢箍的计算公式其实并不复杂,但是要理解透彻也得下点功夫。
对于矩形截面的构件,双肢箍的长度计算公式大致是这样的:L = 2×(b + h) - 8×保护层厚度 + 2×11.9×d + 8×d 。
这里的 b 是截面的宽度,h 是截面的高度,保护层厚度呢,就是为了保护钢筋不被外界侵蚀而设置的那一层“防护衣”的厚度,d 是箍筋的直径。
比如说,咱有一个截面宽度是 300 毫米,高度是 500 毫米,保护层厚度是 25 毫米,箍筋直径是 8 毫米的构件。
那按照公式来算,L =2×(300 + 500) - 8×25 + 2×11.9×8 + 8×8 ,算出来就是双肢箍的长度啦。
在实际应用中,可不能只是死记硬背这个公式。
还得考虑到各种实际情况,像钢筋的弯曲调整值、弯钩增加长度等等。
这就好比做菜,公式是菜谱,但是火候、调料的多少还得根据实际情况来调整。
我当时在现场,看到工人们拿着尺子和钢筋,按照计算好的数据进行加工,那专注的神情,让我深刻感受到了建筑行业的严谨和精细。
每一个数据的准确,每一个步骤的到位,都关系着整个建筑的质量和安全。
双肢箍计算公式虽然只是建筑工程中众多知识点里的一小部分,但它的重要性可不容小觑。
就像一个小小的螺丝钉,虽然不起眼,但是缺了它,整个机器可能就运转不起来。
所以啊,不管是在学习还是实际工作中,咱们都得把这个双肢箍计算公式搞清楚、弄明白,这样才能在建筑的大舞台上展现出自己的精彩。
双肢剪力墙耦合比计算方法及其应用研究
双肢剪力墙耦合比计算方法及其应用研究一、引言双肢剪力墙是一种常见的结构形式,具有良好的承载性能和抗震性能。
而双肢剪力墙的耦合比则是评价其结构性能的重要指标之一。
本文将围绕双肢剪力墙耦合比的计算方法和应用研究展开讨论。
二、双肢剪力墙耦合比的定义双肢剪力墙的耦合比是指剪力墙两侧受压纵筋与受拉纵筋的配筋比值,通常用ρ表示。
在实际工程中,双肢剪力墙的耦合比直接影响其抗震性能和承载性能,因此对其进行准确的计算至关重要。
三、双肢剪力墙耦合比的计算方法1. 经验公式法通过对历史工程案例的总结和分析,人们提出了一些经验公式来计算双肢剪力墙的耦合比。
这种方法简单易行,适用范围广,但精度相对较低。
2. 极限承载力法利用受压区混凝土和受拉区钢筋的极限承载力来计算双肢剪力墙的耦合比。
这种方法需要考虑更多的因素,计算结果相对精确。
3. 非线性有限元法借助有限元分析软件,采用非线性有限元法来模拟双肢剪力墙的受力和变形情况,从而得到更加精确的耦合比计算结果。
以上三种方法各有优劣,工程设计中可以根据实际情况选择合适的方法进行计算。
四、双肢剪力墙耦合比的应用研究1. 结构设计双肢剪力墙的结构设计中,耦合比是关键的设计参数之一。
合理的耦合比设计可以提高结构的承载性能和抗震性能,减小裂缝的发展,提高结构的整体稳定性。
2. 工程施工在双肢剪力墙的施工过程中,合理的耦合比设计可以降低施工难度,减小施工变形,提高工程施工效率。
3. 结构监测与维护通过对双肢剪力墙结构的实时监测,可以及时发现结构变形和裂缝情况,从而采取相应的维护措施,保障结构的安全和稳定。
五、个人观点和理解双肢剪力墙作为一种重要的结构形式,其耦合比的计算和应用是结构设计和工程实践中需要重点关注的问题。
合理的耦合比设计可以提高结构的整体性能,促进工程的安全可靠。
需要加强对双肢剪力墙耦合比计算方法和应用研究的深入理解和实践探索。
六、总结回顾本文对双肢剪力墙耦合比的定义、计算方法和应用研究进行了全面的介绍和探讨,旨在帮助读者更好地理解和应用这一重要的结构参数。
剪力墙结构内力与位移计算(多肢墙)
宽度小的墙肢不易满足JA/J≤Zi,需要对Mi进行修 正。
墙肢有反弯点,假定反弯点在中点。修正后:
M i M i (x) Vi (x) h2 / 2
连梁剪力可以由上下层轴力之差求得,再由剪力计算 连梁端部弯矩。
顶点位移公式为P61(4-6)乘上1.2的修正系数
1
V0H 3
i 1
1 4 2 T T
k 1
E Ii
i 1
1 3 2 T T
Φ(ξ )及 m(ξ )由表4.4~表4.6查出,约束弯矩系数Φ(ξ ),
倒三角形分布荷载
均布荷载
顶点集中荷载
m(
)
V0
12 2
(
)
4、计算连梁内力 首先计算多肢墙连梁约束弯矩分配系数,双肢墙无需计算
Ii
j j
i 1
j层第i墙肢剪力:
Vij
Ii0
k 1
VPj
其中,
Ii0
i 1
7、计算顶点位移
1
V0H 3
60 EIeq
1 8
V0H 3 EIeq
1 3
V0H 3 EIeq
倒三角形分布荷载 均布荷载 顶点集中荷载
Ii0
Ii
1
12 EIi GAi h 2
连梁计算跨度:
ai
ai0
hbi 4
连梁刚度:
Di
I b0i ci2 ai3
其中:ai0——连梁净跨的一半;hbi——连梁高度
梁、墙刚度比参数:12
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第6章 剪力墙结构分析与设计[例题] 某12层双肢剪力墙,墙肢和连梁尺寸如图6.4.6所示。
混凝土强度等级为C20,承受图示倒三角形荷载,试计算此双肢墙的侧移和内力。
[解] (1)墙肢和连梁的几何特征计算墙肢1:21m 813.008.516.0=⨯=A431m 748.108.516.0121=⨯⨯=I4221111m 171.09.2813.0748.12.1301748.1301=⨯⨯⨯+=+='h A I I I μ墙肢2:22m 627.092.316.0=⨯=A432m 803.092.316.0121=⨯⨯=I4222222m 124.09.2672.0803.02.1301803.0301=⨯⨯⨯+=+='h A I I I μ连梁:m60.128.02.120=+=+=b b h l l m70.52.1)92.308.5(21=++=a 3301083.68.016.0121-⨯=⨯⨯=b I43233200m1090.360.18.016.01083.62.13011083.6301---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+=b b b b b l A I I I μ33323bb2m 0619.060.11090.370.52l I a 2D =⨯⨯⨯==- (2)基本参数计算32121m 018.2627.0813.0627.0813.070.5A A A aA S =+⨯⨯=+=80.60)803.0748.1(9.20619.08.346)I I (h D H 6a 221221=+⨯⨯⨯=+= 28.7470.5018.29.20619.08.34680.60hSa D H 622212=⨯⨯⨯⨯+=+=αα62.8=α()()()()0044062708130834803074812152A A H I I 522212212.........=+⨯+⨯⨯=++=μγ818028*********...===αατ图6.4.6 双肢剪力墙27m kN 10552E ⨯=.,由式(6.4.38)可求得0360a .=ψ,则等效刚度为()()()()28722110×862=00440×643+10360×8180+18030+7481×10×552=643+1+1+=m kN .........I I E EI a eq ——γψτ(3)连梁内力计算双肢墙的底部剪力为kN 780V 0=,由式(6.4.26)可求得第i 层连梁的约束弯矩为()()()ξΦξΦααξΦ50185190278028748060h V m 0221i ....=⨯⨯==由式(6.4.27)和(6.4.28)可求得第i 层连梁的剪力和梁端弯矩分别为()()ξΦξΦ82324705501851a m V i bi ...===()()ξΦξΦ86259261823242l V M b bi bi ...=⨯==根据连梁位置可得连梁的相对高度ξ,由式(6.4.24)可求得()ξΦ,由此可计算求得各层连梁的内力,各层连梁剪力如图6.4.7(a)所示,计算结果从略。
(4)墙肢内力计算由式(6.4.29)—(6.4.31)可求得两墙肢的内力分别为()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=∑∑ni i p n i i p 2111i m M 6850m M I I I M ξξ. ()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=∑∑ni i p n i i p 2122i m M 3150m M I I I M ξξ. ()()ξξp p 2111i V 5800V I I I V ⨯=+=.'''()()ξξp p 2122i V 4200V I I I V ⨯=+=.'''∑=-=nibi2i 1i VN N根据外荷载产生的弯矩()ξp M 和剪力()ξp V ,及连梁的约束弯矩i m 可求得各墙肢的内力,墙肢1的剪力、轴力和弯矩分别如图6.4.7(b)、(c)、(d)所示,计算结果从略, (5)顶点位移计算m 606.01086.28.347806011EI H V 6011u 83eq 30=⨯⨯⨯==(a ) (b ) (c ) (d )图6.4.7 双肢墙连梁剪力及墙肢1内力图[例题]某12层钢筋混凝土整体小开口剪力墙,如图6.6.3所示,混凝土强度等级为C25,承受倒三角形水平荷载。
试计算其顶点位移和底层各墙肢的内力。
[解] 首先计算各墙肢的几何参数,见表6.6.1。
表6.6.1 各墙肢的几何参数计算墙肢 j A (2m ) j x (m) j j x Aj y (m) j I (4m ) j j y A1 0.643 2.01 1.292 2.56 0.866 4.21 2 0.554 6.65 3.684 2.08 0.552 2.403 0.099 9.59 0.949 5.02 0.003 2.491.2965.9251.4219.10组合截面的形心轴坐标为m 57429619255Ax A x jjj 0...===∑∑ 组合截面的惯性矩为各墙肢对组合截面形心轴的惯性矩之和,即底层总弯矩和总剪力分别为m kN 646761M i ⋅=.,kN 45291V i .=。
根据整体小开口墙的内力计算公式,可求得各墙肢的内力,见表6.6.2。
由于墙肢3较细小,其弯矩还按式(6.6.6)计算了附加弯矩。
表中负值表示受压墙肢。
表6.6.2 各墙肢底层的内力分配墙肢 ∑jjA A∑jjI Ij j y IAII j各墙肢内力底层墙肢内力ij Mij Nij Vj 1M(m kN ⋅) j 1N(kN ) j 1V(kN ) 1 0.496 0.609 0.156 0.082 0.161i M 0.133i M 0.553i V 1088.6 899.3 161.2 2 0.427 0.388 0.110 0.052 0.102i M -0.094i M 0.408i V 689.7 -635.6 118.9 30.0760.0020.0470.00030.0006i M +0.039i V-0.040i M0.039i V15.4-270.511.4剪力墙混凝土强度等级为C25,m kN 10802E 7⨯=.,故等效刚度为27272eq m kN 10976218342961521102191521101080280AH I 91EI 80EI ⋅⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=.........μ可求得顶点位移为m 010201097621834452916011EI H V 6011u 73eq 30....=⨯⨯==图6.6.3 整体小开口墙∑∑=+=+=42521.1010.9421.1my A I I j j j小 结(1)剪力墙可按洞口的大小、形状和位置划分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架等。
对整截面墙、整体小开口墙和联肢墙,简化计算时,可采用等效刚度,它是按顶点位移相等的原则并用剪力墙截面弯曲刚度表达的剪力墙刚度,其中考虑了剪力墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形的影响。
(2)在水平荷载作用下,对剪力墙结构进行简化分析时,如假定楼盖在自身平面内的刚度为无限大、各片剪力墙只考虑其平面内刚度、结构无扭转,则可对结构的两个主轴方向分别进行计算。
当结构计算单元内含有整截面墙、整体小开口墙和联肢墙时,各片剪力墙的内力可由总内力乘以等效刚度比确定;当结构单元内仅有壁式框架时,可按D 值法进行计算;当壁式框架与其他类型的剪力墙同时存在时,可按框架-剪力墙结构的简化分析方法计算其内力与位移。
(3)整截面墙可视为上端自由、下端固定的竖向悬臂构件,简化计算时其内力和位移可按材料力学公式计算,但需考虑剪切变形对位移的影响。
整体小开口墙除绕组合截面形心轴产生整体弯曲外,各墙肢还绕各自截面形心轴产生局部弯矩,但局部弯矩值较小,整个墙的受力性能仍接近于整截面墙,故其内力和位移仍可按材料力学公式计算,但需考虑局部弯曲的影响。
(4)采用连续连杆法对联肢墙进行简化分析时,根据连梁切口处竖向位移为零的变形连续条件,可建立微分方程以求得连梁的剪力或连梁对墙肢的约束弯矩,进而可计算墙肢的内力和位移。
(5)壁式框架可简化为带刚域的框架,与一般框架的主要区别有两点:一是杆端存在刚域会使杆件的刚度增大;二是需要考虑杆件剪切变形的影响。
计算时可将带刚域的杆件用一个具有等效刚度的等截面杆件来代替,求得带刚域杆件的等效刚度,然后利用D 值法进行内力和位移的近似计算。
(6)各类剪力墙的受力特点有较大不同,主要表现为各墙肢截面上的正应力分布及沿墙肢高度方向的弯矩变化规律。
墙肢截面上的正应力分布主要取决于剪力墙的整体工作系数α,α值越大,说明连梁的刚度相对较大,墙肢刚度相对较小,连梁对墙肢的约束作用大,剪力墙的整体工作性能好,接近于整截面墙或整体小开口墙。
因此可用α值作为剪力墙分类的判别准则。
但对整体小开口墙和壁式框架,α值均较大,故还需要利用墙肢惯性矩比值I n /I 判别墙肢高度方向是否会出现反弯点,作为剪力墙分类的第二个判别准则。
(7)剪力墙属于偏心受力构件,由于墙肢成片状,故墙肢两端除集中配置竖向钢筋外,沿截面高度方向还需配置均匀分布的竖向钢筋。
大偏心受压构件承载力计算时需考虑竖向分布钢筋的作用,小偏心受压构件则不考虑。
剪力墙斜截面受剪承载力计算时应考虑轴力的有利(偏心受压)或不利(偏心受拉)影响。
墙肢之间的连梁的受力性能与其跨高比有关,承载力计算时应考虑跨高比的影响。
思考题(1)剪力墙结构的布置有哪些具体要求?(2)什么是不规则开洞剪力墙?其受力有哪些特点?如何进行构造处理和计算分析? (3)什么是短肢剪力墙?其结构布置有哪些要求?(4)如何确定剪力墙结构的混凝土强度等级和墙体厚度?(5)剪力墙根据洞口的大小、位置等共分为那几类?其判别条件是什么?各有那些受力特点? (6)什么是剪力墙的等效刚度?各类剪力墙的等效刚度如何计算?(7)试述剪力墙结构在水平荷载作用下的平面协同工作的假定和计算方法。
(8)采用连续连杆法进行联肢墙内力和位移分析时的基本假定是什么?连梁未知力()z τ和()z σ各表示什么?(9)说明用连续连杆法进行联肢墙内力和位移计算的步骤,以及多肢墙和双肢墙在计算方法上有何异同?(10)联肢墙的内力分布和侧移曲线有何特点?并说明整体工作系数 对内力和位移的影响。
(11)试说明整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架和独立悬臂墙的受力特点?说明剪力墙分类的判别准则?为什么?(12)式(6.6.2)中k值的物理意义是什么?怎样利用它计算墙肢的内力?并说明连梁刚度对墙肢、连梁的内力和位移有何影响?为什么说整体小开口墙的内力和位移计算方法是近似方法?(13)与一般框架结构相比,壁式框架在水平荷载作用下的受力特点是什么?如何确定壁式框架的刚域尺寸。