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1、第五章第五章 剪力墙、框架剪力墙结构剪力墙、框架剪力墙结构的近似计算方法与设计概念的近似计算方法与设计概念5-1 5-1 计算基本假定计算基本假定5-3 5-3 剪力墙结构的近似计算方法剪力墙结构的近似计算方法5-4 5-4 框架剪力墙结构的近似计算方框架剪力墙结构的近似计算方法法主要内容主要内容5-4 框架剪力墙筒体结构的近似计算方法框剪结构是一种抗震性能良好的结构框剪结构是一种抗震性能良好的结构框剪结构是一种抗震性能良好的结构框剪结构是一种抗震性能良好的结构宜尽量采用框剪结构代替纯框架结构宜尽量采用框剪结构代替纯框架结构宜尽量采用框剪结构代替纯框架结构宜尽量采用框剪结构代替纯框架结构剪力墙
2、多时，震害较轻，过多不经济。剪力墙多时，震害较轻，过多不经济。剪力墙多时，震害较轻，过多不经济。剪力墙多时，震害较轻，过多不经济。上部框架帮剪力墙上部框架帮剪力墙上部框架帮剪力墙上部框架帮剪力墙下部剪力墙帮框架下部剪力墙帮框架下部剪力墙帮框架下部剪力墙帮框架结构沿着高度受力分布都趋向于均匀结构沿着高度受力分布都趋向于均匀结构沿着高度受力分布都趋向于均匀结构沿着高度受力分布都趋向于均匀框架框架框架框架剪力墙剪力墙剪力墙剪力墙框架框架框架框架- -剪力墙剪力墙剪力墙剪力墙框架剪力墙筒体结构的荷载分配框架剪力墙筒体结构的荷载分配在竖向荷载作用下：按各自的承荷面积计算出在竖向荷载作用下：按各自的承荷面
3、积计算出在竖向荷载作用下：按各自的承荷面积计算出在竖向荷载作用下：按各自的承荷面积计算出每榀框架和每榀剪力墙的竖向荷载，然后分别每榀框架和每榀剪力墙的竖向荷载，然后分别每榀框架和每榀剪力墙的竖向荷载，然后分别每榀框架和每榀剪力墙的竖向荷载，然后分别计算内力。计算内力。计算内力。计算内力。在水平荷载作用下：因为框架与剪力墙的变形在水平荷载作用下：因为框架与剪力墙的变形在水平荷载作用下：因为框架与剪力墙的变形在水平荷载作用下：因为框架与剪力墙的变形性质不同，必须采用协同工作方法得到侧移和性质不同，必须采用协同工作方法得到侧移和性质不同，必须采用协同工作方法得到侧移和性质不同，必须采用协同工作方法得
4、到侧移和各自的水平层剪力及内力。各自的水平层剪力及内力。各自的水平层剪力及内力。各自的水平层剪力及内力。5.4.1 简化假定及计算简图简化假定及计算简图基本假设：基本假设：基本假设：基本假设：1 1 1 1、楼板在自身平面内的刚度无穷大。、楼板在自身平面内的刚度无穷大。、楼板在自身平面内的刚度无穷大。、楼板在自身平面内的刚度无穷大。2 2 2 2、房屋体型规整，不会产生扭转变形。、房屋体型规整，不会产生扭转变形。、房屋体型规整，不会产生扭转变形。、房屋体型规整，不会产生扭转变形。在在在在以以以以上上上上假假假假定定定定之之之之下下下下，框框框框架架架架和和和和剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙在在在在同
5、同同同一一一一个个个个楼楼楼楼层层层层标高处的水平位移相同。因此：标高处的水平位移相同。因此：标高处的水平位移相同。因此：标高处的水平位移相同。因此：把所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙；把所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙；把所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙；把所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙；把所有的框架也综合在一起形成总框架；把所有的框架也综合在一起形成总框架；把所有的框架也综合在一起形成总框架；把所有的框架也综合在一起形成总框架；把所有的联系梁综合在一起形成总联系梁。把所有的联系梁综合在一起形成总联系梁。把所有的联系梁综合在一起形成总联系梁。把所有的联系梁综合在一起形成总联系梁。框框框框架
6、架架架剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙结结结结构构构构协协协协同同同同工工工工作作作作计计计计算算算算的的的的目目目目的的的的在在在在于于于于获获获获得得得得荷载在框架和剪力墙中的分配。荷载在框架和剪力墙中的分配。荷载在框架和剪力墙中的分配。荷载在框架和剪力墙中的分配。框架剪力墙结构协同工作计算的目的与计算思路P158 。总剪力墙总剪力墙计算方法计算方法计算方法计算方法悬臂墙方法D值法总框架总框架计算方法计算方法计算方法计算方法总联系梁总联系梁带刚域杆件计算方法计算方法计算方法计算方法总框架层剪力总框架层剪力每根柱 按规律按规律按规律按规律总剪力墙总层剪力总剪力墙总层剪力每片墙 按规律按规律按规律按规
7、律总联系梁的梁端总联系梁的梁端弯矩、剪力弯矩、剪力每根梁 按规律按规律按规律按规律两类计算体系绞结和刚结体系两类计算体系绞结和刚结体系根据框架和剪力墙之间的联系情况进行划分：根据框架和剪力墙之间的联系情况进行划分：根据框架和剪力墙之间的联系情况进行划分：根据框架和剪力墙之间的联系情况进行划分：楼楼楼楼板板板板连连连连接接接接：楼楼楼楼板板板板平平平平面面面面外外外外刚刚刚刚度度度度为为为为零零零零，联联联联系系系系为为为为绞绞绞绞结。结。结。结。楼楼楼楼板板板板和和和和连连连连系系系系梁梁梁梁连连连连接接接接：连连连连系系系系梁梁梁梁对对对对剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙产产产产生生生生约约约约束弯
8、矩，因而为刚结连接。束弯矩，因而为刚结连接。束弯矩，因而为刚结连接。束弯矩，因而为刚结连接。代表代表代表代表5 5榀框架榀框架榀框架榀框架代表代表代表代表4 4片剪力墙片剪力墙片剪力墙片剪力墙计算简图选择的基本方法计算简图选择的基本方法vv1 1 1 1、地震作用在哪个方向就取哪个断面、地震作用在哪个方向就取哪个断面、地震作用在哪个方向就取哪个断面、地震作用在哪个方向就取哪个断面vv2 2 2 2、体系分成总框架、总剪力墙、连杆三类构件。、体系分成总框架、总剪力墙、连杆三类构件。、体系分成总框架、总剪力墙、连杆三类构件。、体系分成总框架、总剪力墙、连杆三类构件。vv3 3 3 3、绞结体系绞结
9、连杆，刚结体系刚性连杆。、绞结体系绞结连杆，刚结体系刚性连杆。、绞结体系绞结连杆，刚结体系刚性连杆。、绞结体系绞结连杆，刚结体系刚性连杆。vv4 4 4 4、总剪力墙放在左面或右面没有关系。、总剪力墙放在左面或右面没有关系。、总剪力墙放在左面或右面没有关系。、总剪力墙放在左面或右面没有关系。vv5 5 5 5、房屋的层数不变。、房屋的层数不变。、房屋的层数不变。、房屋的层数不变。vv6 6 6 6、剪力墙简化为一个悬臂梁。、剪力墙简化为一个悬臂梁。、剪力墙简化为一个悬臂梁。、剪力墙简化为一个悬臂梁。vv7 7 7 7、简简简简化化化化以以以以后后后后，仅仅仅仅仅仅仅仅考考考考虑虑虑虑各各各各总
10、总总总剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙、总总总总框框框框架架架架的的的的刚刚刚刚度度度度，不不不不考考考考虑虑虑虑它它它它们们们们的的的的截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸。( ( ( (不不不不是是是是说说说说它它它它们们们们不不不不应应应应该该该该有有有有，而而而而是是是是在计算中我们不需要。在计算中我们不需要。在计算中我们不需要。在计算中我们不需要。) ) ) )绞结体系计算图的选择绞结体系计算图的选择代表代表代表代表5 5 5 5榀框架榀框架榀框架榀框架代表代表代表代表2 2 2 2片剪力墙片剪力墙片剪力墙片剪力墙5 5 5 5榀框架都集中在此榀框架都集中在此榀框架都集中在此榀框架都集中在此2
11、2 2 2片剪力墙片剪力墙片剪力墙片剪力墙向这里集中向这里集中向这里集中向这里集中连梁代表刚性楼盖，没有轴向变形连梁代表刚性楼盖，没有轴向变形连梁代表刚性楼盖，没有轴向变形连梁代表刚性楼盖，没有轴向变形刚结体系计算图的选择刚结体系计算图的选择代表代表代表代表5 5 5 5榀框架榀框架榀框架榀框架代表代表代表代表4 4 4 4片剪力墙片剪力墙片剪力墙片剪力墙2 2 2 2连梁两端连梁两端连梁两端连梁两端连剪力墙连剪力墙连剪力墙连剪力墙连杆连杆连杆连杆计算简图中不考计算简图中不考计算简图中不考计算简图中不考虑这虑这虑这虑这4 4 4 4片剪力墙片剪力墙片剪力墙片剪力墙铰结体系协同工作计算铰结体系协
12、同工作计算框剪协同工作简化计算方法也采用连续框剪协同工作简化计算方法也采用连续化方法，将结构分成剪力墙及框架两个基化方法，将结构分成剪力墙及框架两个基本体系。本体系。总剪力墙，按照静定的弯曲杆件计算；总剪力墙，按照静定的弯曲杆件计算；框架的层刚度用框架的层刚度用D值法计算；值法计算；连杆切断处位移必须相等；连杆切断处位移必须相等；列变形协调方程列变形协调方程534）5.4.2 协同工作的基本原理及刚度特征值协同工作的基本原理及刚度特征值总剪力墙刚度总剪力墙刚度总剪力墙刚度总剪力墙刚度K K片剪力墙等效刚度之和片剪力墙等效刚度之和片剪力墙等效刚度之和片剪力墙等效刚度之和总框架抗推刚度总框架抗推刚
13、度总框架抗推刚度总框架抗推刚度S S个柱抗推刚度之和个柱抗推刚度之和个柱抗推刚度之和个柱抗推刚度之和框架抗推刚度框架抗推刚度框架抗推刚度框架抗推刚度总剪力墙刚度：总剪力墙刚度：总剪力墙刚度：总剪力墙刚度：总框架抗推刚度：总框架抗推刚度：总框架抗推刚度：总框架抗推刚度： 框框框框- -剪刚度的特征值剪刚度的特征值剪刚度的特征值剪刚度的特征值 的物理意义：总框架抗推刚度与总的物理意义：总框架抗推刚度与总的物理意义：总框架抗推刚度与总的物理意义：总框架抗推刚度与总剪力墙抗弯刚度的相对大小，对框剪力墙抗弯刚度的相对大小，对框剪力墙抗弯刚度的相对大小，对框剪力墙抗弯刚度的相对大小，对框- -剪结构的受力
14、及变形性剪结构的受力及变形性剪结构的受力及变形性剪结构的受力及变形性能有很大影响。能有很大影响。能有很大影响。能有很大影响。框框框框- -剪刚度的特征值剪刚度的特征值剪刚度的特征值剪刚度的特征值铰接体系：铰接体系：铰接体系：铰接体系：刚接体系：刚接体系：刚接体系：刚接体系：当刚度特征值当刚度特征值当刚度特征值当刚度特征值 较大时，结构中以较大时，结构中以较大时，结构中以较大时，结构中以框架为主，位移曲线主要是剪切框架为主，位移曲线主要是剪切框架为主，位移曲线主要是剪切框架为主，位移曲线主要是剪切型的；型的；型的；型的；当当当当 很小时，结构中以剪力墙为主，很小时，结构中以剪力墙为主，很小时，结
15、构中以剪力墙为主，很小时，结构中以剪力墙为主，位移曲线主要是弯曲型的；位移曲线主要是弯曲型的；位移曲线主要是弯曲型的；位移曲线主要是弯曲型的；二者比例相当时（二者比例相当时（二者比例相当时（二者比例相当时（ 1 1 1 16 6 6 6），），），），为弯剪型变形，下部剪力墙作用为弯剪型变形，下部剪力墙作用为弯剪型变形，下部剪力墙作用为弯剪型变形，下部剪力墙作用大，略带弯曲型；上部剪力墙作大，略带弯曲型；上部剪力墙作大，略带弯曲型；上部剪力墙作大，略带弯曲型；上部剪力墙作用小，略带剪切型。侧移曲线中用小，略带剪切型。侧移曲线中用小，略带剪切型。侧移曲线中用小，略带剪切型。侧移曲线中部有反弯点，层间变形最大值在部有反弯点，层间变形最大值在部有反弯点，层间变形最大值在部有反弯点，层间变形最大值在反弯点附近。反弯点附近。反弯点附近。反弯点附近。5.4.3 框框-剪结构位移与内力分布规律剪结构位移与内力分布规律
