同济大学 高层建筑 第四章 44

1、第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求4 4. .5 5 壁式框架的计算壁式框架的计算 由于墙肢和连梁的截面高度较大，节点区也较大，故计算时应由于墙肢和连梁的截面高度较大，节点区也较大，故计算时应将节点视为墙肢和连梁的刚域，按带刚域的框架（即壁式框架）将节点视为墙肢和连梁的刚域，按带刚域的框架（即壁式框架）进行分析。进行分析。 壁式框架与框架结构的主要区别壁式框架与框架结构的主要区别壁壁式式框框架架 梁柱杆端均有刚域，从而使杆梁柱杆端均有刚域，从而使杆件的件的刚度增大刚度增大； 梁柱截面高度较大，梁柱截面高度较大，刚度刚度需考需考虑杆件虑杆件剪切变形的影响剪切变形的影响而而降低

2、降低。壁式框架的计算考虑两个修正后，壁式框架的计算考虑两个修正后，内力和位移计算方法与普通框架内力和位移计算方法与普通框架相同，采用相同，采用D D值法值法第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 判别条件判别条件 1010； 洞口较大，连梁刚度接近墙肢，洞口较大，连梁刚度接近墙肢，整体性能好整体性能好. . 受力特点受力特点 其弯矩图不仅在楼层处有突变，其弯矩图不仅在楼层处有突变，而且在大多数楼层中都出现反弯而且在大多数楼层中都出现反弯点，变形曲线呈整体剪切型点，变形曲线呈整体剪切型。 nI / Iz 1 1、壁式框架的壁式框架的判别条件及判别条件及受力变形特点受力变形特点 受

3、力特点受力特点第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求2 2、刚域的取法、刚域的取法带刚域框架的梁柱轴线取连梁和墙肢的形心线带刚域框架的梁柱轴线取连梁和墙肢的形心线第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 思路思路：l计算壁式框架柱计算壁式框架柱 D D 值值 带刚域梁、柱线刚度计算带刚域梁、柱线刚度计算 考虑梁、柱线刚度比影响考虑梁、柱线刚度比影响l利用利用 D D 值法分配柱端剪力值法分配柱端剪力l计算柱端弯矩和梁端弯矩计算柱端弯矩和梁端弯矩3.3.壁式框架计算壁式框架计算第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 2i3i4i1icicjk2j12

4、 iDh 柱抗侧刚度柱抗侧刚度 K2K 计算柱刚度修正系数计算柱刚度修正系数bciK2i 考虑梁柱线刚度比考虑梁柱线刚度比3.1.3.1.内力计算（内力计算（复习复习：D D 值法计算值法计算）EIil 无刚域杆件（梁和柱）的线刚度无刚域杆件（梁和柱）的线刚度VD 单位侧移所需要的力单位侧移所需要的力第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 楼层剪力楼层剪力 柱端剪力柱端剪力柱端弯矩计算柱端弯矩计算梁端剪力和弯矩计算梁端剪力和弯矩计算FjVjkFjmjkk1jkDVVD lbirbiucMdcMlbMrbMudbcccMMMM llbbblrbbiMMii rrbbblrbbiM

5、Mii jkjkMVyh 框架内力计算框架内力计算第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求Ch1b2b1bl2bl1c2cbh2cl1cl刚域的长度取值刚域的长度取值3.2 3.2 刚域长度刚域长度b11blb0.25h b22blb0.25h c11clc0.25h c 22clc0.25h 梁方向梁方向柱方向柱方向第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求ab1 aab6iM4i2il bba6iM4i2il ab26i6i12iVlll 0 EIil abab6iMM4i2i6 il abABl设设 无刚域杆件杆端弯矩计算无刚域杆件杆端弯矩计算 3.3 3.3

6、带刚臂杆件的转角位移方程带刚臂杆件的转角位移方程转角位移方程转角位移方程 第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 带刚域的杆件带刚域的杆件 1 12 2 刚域段长度为刚域段长度为 1 1- -1 1 和和 2-22-2 设设 1 1 、2 2 两点之间位移两点之间位移 结点结点 1 1 处处121 121212mValm albl(ab) l blalblll1 2 1212m21mal12112m11 2m12Val11 2m1 2V2带刚域杆件杆端弯矩计算带刚域杆件杆端弯矩计算 第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 、 处的弯矩和剪力计算处的弯矩和剪力计算

7、01 2216EImm( 1)ll 12 0012212202EI6EI6mm12 EI( 1 ab ) l1( 1 ab) l1GAl 0122112213 212 EImmVVl1(1ab) l l12blal1 2V21m1 2m21V考虑剪切变形影响考虑剪切变形影响其中其中aab6iM4i2il 转角位移方程转角位移方程 0026EI6EI(1 a b)l (a b)l(1 a b)l(1 a b)l( 1 a b ) l 2012 EIGAl 第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求00012121223 236EI12EIal6EI (1 a b)mmVal6ci(1

8、)(1 a b) l(1)(1 a b) l(1)(1 a b) l 00021212122 236EI12EIbl6EI (1 a b)mmVbl6ci(1)(1 a b) l(1)(1 a b) l(1)(1 a b) l 112m112m12Val2221m21Vbl12m blalblll1 2 1212m21mal12 、 处的弯矩和剪力计算处的弯矩和剪力计算1 2第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求31abc(1)(1ab) 31abc(1)(1ab) 12m6ci 21m6ci 1221ccmmm12i2 带刚域杆件线刚度系数带刚域杆件线刚度系数2012 EIG

9、Al 第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求 21K12Kcc1k(cc) i2 带刚域梁、柱的带刚域梁、柱的线刚度线刚度 12kci 21kci 令1212m6k 2121m6k 则带刚域框架带刚域框架梁梁的转角刚度的转角刚度带刚域框架带刚域框架柱柱的转角刚度的转角刚度第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求c212kDh 2k3k4k1kck4.4.带刚域框架柱的抗侧刚度带刚域框架柱的抗侧刚度 考虑梁柱刚度比考虑梁柱刚度比 ，柱刚度修正系数，柱刚度修正系数bckK2k K2K 一般层一般层0.5K2K bckKk 底层底层第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力

10、墙计算及设计要求n123yyyyy 5.5.反弯点高度比反弯点高度比普通框架反弯点高度比普通框架反弯点高度比bciKi 根据根据 ，房屋总高，房屋总高 、所在层位置、所在层位置nyl 查表得标准反弯点高度比查表得标准反弯点高度比23yy、l 与所求柱相邻的上、下层高变化影响与所求柱相邻的上、下层高变化影响1yl 上、下层横梁的刚度比影响上、下层横梁的刚度比影响第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求带刚域框架柱的反弯点高度计算公式带刚域框架柱的反弯点高度计算公式n123yay syyy n123yhahy h( yyy)h hsh 令令查表用的查表用的k k值值壁式框架改用壁式框

11、架改用 代替代替k kk 21234c(kkkk )ks2i ciEI / h 第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求jkjkFjmjkk 1DVVD jkujkMV1y h （ ）jkdjkMVyh yhjkVjkVjkVjkV6.6.梁、柱内力计算梁、柱内力计算 柱端剪力柱端剪力柱端弯矩计算柱端弯矩计算第四章第四章 剪力墙计算及设计要求剪力墙计算及设计要求udbcccMMMM llbbblrbbiMMii rrbbblrbbiMMii 12bbbnMMVl lrcbbNVV nl121bM2bMlbirbiucMdcMlbMrbMrbVlbV 梁端弯矩计算梁端弯矩计算 梁端剪力梁端剪力 柱轴力柱轴力第四章第四章 剪力墙计算及设计要求