5剪力墙结构设计ppt课件

剪力墙结构设计,第五章,1,一、剪力墙结构概念设计,受力变形特点,水平荷载作用下：,底部截面,控制截面：,弯曲型变形,变形,构件截面长边大于4倍短边,剪切型变形,分类：,H/bW2高墙,1H/bW2中高墙,H/bW1矮墙,2,破坏形态：,弯曲破坏,剪切破坏,滑移破坏,结构布置,最大适用高度、高宽比限值(P89表5154),结构平、立面布置原则,材料强度及尺寸要求,3,二、内力、位移简化计算,基本假定,平面抗侧力假定,弹性变形假定,刚性楼板假定,竖向荷载作用下,每片墙按受荷面积计算竖向荷载,连梁弯矩墙肢轴力,4,水平荷载作用下,计算截面,y,x,bi,bi,b,S01,S02,S03,h,h,b01,b02,5,有效翼缘宽度bi：,T、I型截面：,L、型截面：,剪力分配,墙的等效抗弯刚度,j层总剪力,6,剪力墙分类及受力特点,整体墙,15%,洞口系数洞口面积/墙面净面积100%,整体悬臂墙,弯曲型变形,7,小开口整体墙,15%30%,小开口整体墙计算法,基本呈弯曲型变形,联肢墙,30%50%,连续化计算法,向剪切型变形过渡,8,壁式框架,50%,带刚域框架计算法,接近剪切型变形,整体墙计算法,整体墙判别：,15%,孔洞间、孔洞至墙边净距大于洞口长边,9,等效截面积：,墙截面毛面积,0：洞口削弱系数,Ad：洞口立面总面积,A0：立面总墙面积,等效惯性矩Jq：,hn,hi,10,顶点位移：,倒三角分布荷载,均布荷载,顶部集中荷载,V0：底部截面剪力,：剪力不均匀系数,矩形：1.2,I形：全面积/腹板面积,T形：f(H/t、B/t),G：剪切模量G0.4E,11,12,联肢墙计算法,连续化方法,剪力墙：墙肢连梁,连梁：连杆,沿墙高离散,连续连杆,微分方程（曲线、图表）,13,双肢墙算法,基本假定：,墙肢刚度远大于连梁刚度,两墙肢同高各截面转角、曲率相等,各墙肢、连梁截面及层高等沿全高相同,忽略连梁轴向变形,忽略墙肢剪切变形,14,基本思路：,A1J1,A2J2,hb,h,H,2a0,2c,2a0,2c,连梁设为均布的连续连杆,15,建立基本体系（力法）,(x),建立变形协调方程,求解(x),求解连梁剪力,求解墙肢、连梁内力,16,基本方程：,求切开处沿(x)方向变形,1(x):由墙肢弯曲变形产生的相对位移,1m2mm,1(x),1(x)2cm（x）,m:顺时针为正1(x)与(x)反向,c1c2c,17,2(x):由墙肢轴向变形产生的相对位移,N,N,2(x),由隔离体平衡:,18,3(x):由连梁弯曲、剪切变形产生的相对位移,3(x),微段dx上:连梁截面积Abdx/h连梁惯性矩Jbx/h,由悬臂梁变形公式:,19,a:连梁计算跨度aa0ihbi/4:剪力不均匀系数G:剪切模量,J0b:连梁折算惯性矩,20,1(x)2(x)3(x)0,对x两次求导,连梁刚度系数D：,连梁、墙肢刚度比21：,整体系数2：,21,倒三角分布荷载,均布荷载,顶部集中荷载,m(x)：连梁对墙肢的约束弯矩,双肢墙基本方程,设x/H,22,倒三角分布荷载,均布荷载,顶部集中荷载,0墙顶弯矩为0,1墙底弯曲转角为0,(x),23,双肢墙内力计算：,连杆约束弯矩（连梁中心坐标处）,连梁约束弯矩,连梁剪力,连梁端部弯矩,24,(),V1j,a0,M1j,25,墙肢轴力,墙肢弯矩,水平荷载在j层截面处的倾覆力矩,26,墙肢剪力,VPj:水平荷载在j层截面处总剪力,J0i:考虑剪切变形影响后的墙肢折算惯性矩,27,双肢墙位移及等效抗弯刚度：,不同荷载形式下M()、MP()、VP(),y,28,边界条件,倒三角分布荷载,均布荷载,顶部集中荷载,：考虑墙肢剪切变形影响的系数,：的函数f(),T：墙肢轴向变形影响的系数,29,30,双肢墙内力、侧移分布特点：,水平位移y,层数,连梁剪力Vb,层数,增大，侧移减小,增大，Vb增大且Vbmax下移,31,墙肢轴力N,层数,墙肢弯矩M,层数,增大，N增大,增大，M减小,32,几何参数、的物理意义：,整体系数：,1：未考虑墙肢轴向变形：考虑墙肢轴向变形,T：墙肢轴向变形影响的系数,33,J：组合截面总惯性矩,y1,组合截面形心轴,y2,34,双肢墙截面应力,整体弯曲应力+,局部弯曲应力,墙肢截面弯矩、轴力：,35,k：整体弯曲应力在总应力中比例,均布荷载：,k,1.0,=1.0,0.75,0.5,0.25,较小，以局部弯曲应力为主,较大，以整体弯曲应力为主,：,墙肢剪切变形影响系数,H/B4时，可忽略,36,多肢墙算法,与双肢墙比较：,第i个切口处协调方程，还应考虑第(i1)跨连梁内力对第i墙肢以及第(i1)跨连梁对第(i1)墙肢的影响,设各排连梁切口未知力和mi()=m()为未知量,计算过程中区别：,墙肢刚度,墙肢面积,37,A1J1,Ai1Ji1,AiJi,Ai1Ji1,Ak1Jk1,1,i1,i,i1,k,ri,B,2a0i,2ci,AiJi,Ai1Ji1,i(x),i(x),38,连梁刚度,连梁与墙肢刚度比1：,整体系数：,轴向变形影响系数T：,39,m()分配系数i：,连梁约束弯矩分布系数i：,各跨连梁约束弯矩m(i)：,ri：第i跨连梁中点距墙边距离B：墙总宽,40,同层各连梁剪力大小分布：,1,0,0连梁剪力均布,1.5,连梁剪力呈抛物线分布,02.5:,跨高比2.5:,c:砼强度影响系数（C50取1.0;C80取0.8）,连梁截面限制条件：,73,连梁端剪力设计值Vb,9度抗震:,一级抗震:,二级抗震:,三级抗震:,四级抗震:,按地震作用组合的剪力设计值,74,VGb:重力荷载代表值（考虑地震作用组合）产生的剪力设计值ln:净跨Mlbua、Mrbua:连梁左、右端与正截面抗弯承载力对应的弯矩值,采用材料强度标准值,实配钢筋截面积,考虑承载力抗震调整系数,按顺时针、逆时针取大值,Mlb、Mrb