高层框架剪力墙结构

第四章框架—剪力墙结构设计高层建筑结构主讲：韩小雷（教授）123剪力墙结构概述框剪结构内力计算框剪结构内力、位移特征YourLogo目录第一节框剪结构概述一、受力和变形特点剪力墙：变形曲线为弯曲型，层剪力按照EI值分配框架：变形曲线为剪切型，层剪力按照D值分配框剪结构：变形曲线为反S形的弯剪型框剪结构变形特点第一节框剪结构概述框剪结构受力特点协同工作时，剪力墙单元刚度比框架大得多，剪力墙担负大部分水平荷载。

下部：剪力墙变形增大，框架减小，故下部为拉力；

上部：剪力墙变形减小，框架增大，故上部为推力。框架上部和下部所受剪力趋于均匀化。第一节框剪结构概述二、框剪结构中的梁第一种是剪力墙之间的、两端均与墙肢相连的连梁A；第二种是一端与剪力墙相连,另一端与框架柱相连接的连梁B；第三种是两端均和框架柱相连的框架梁C。第一节框剪结构概述C梁按框架梁设计，A梁按双肢或多肢剪力墙的连梁设计。B梁一端与墙相连，墙肢刚度很大；另一端与框架柱相连，柱刚度较小。B梁应设计为强剪弱弯，保证在剪切破坏前已屈服而产生了塑性变形。

在进行内力和位移计算时，由于B梁可能弯曲屈服进入弹塑性工作状态，B梁的刚度应乘以折减系数β予以降低。为防止裂缝开展过大，避免破坏，β值不宜小于0.5。如果配筋困难，还可以在刚度足够、满足水平位移限值的条件下，降低连梁的高度而减小刚度，降低内力。第一斧节桶框剪都结构骂概述三、沉剪力洗墙的室合理柔数量单从朗抗震兰的角梯度来定说，围剪力蜡墙数欺量以殊多为润好；搂从经版济性蚊来说欣，剪扶力墙概则不筒宜过默多。第二雪节框剪着结构困内力技计算框架-剪力坡墙结革构体帝系在版水平大荷载避作用阿下的迷内力律分析灭是一概个三缠维超宴静定骨问题蜡，通萍常把良它简化字为平堡面结裕构计辈算，并蔬在结时构分切析中悟作如朱下基本握假定：楼板糟在自蓄身平姥面内映的刚坚度无摆限大枪。当结乔构体岔型规盐则、咽剪力棒墙布徐置比时较对狐称均到匀时牛，结下构在撑水平稿荷载久作用熟下不讲计扭酷转的传影响储。不考阵虑剪忽力墙斜和框角架柱挎的轴爷向变幅形及症基础协转动纳的影啄响。一、以基本接假定第二稿节框剪罚结构储内力竟计算铰接屿体系在基榆本假绕定的丈前提蜻下，衬计算诵区段手内结岭构在暂水平坚荷载聪作用姻下，穿水平概位移蚂相同乔。此结时，烧可把缩慧所有丸剪力鹿墙综槐合在武一起饲成总聋剪力征墙，宜将所浙有框磁架综堵合在掠一起垮成总构框架园。楼板誉的作尽用是冻保证淘各片诞平面装结构骑具有珍相同羽的水叹平侧卖移，疼但楼斑面外废刚度召为零黄，它渠对各君平面劫结构脱不产在生约塌束弯据矩，形可以茎把楼塑板简繁化成脖铰接鸭连杆倡。刚接梢体系这种统体系陡包括泻总剪瓶力墙俗、总倘框架诞和刚观性连鼠杆。究此连墙杆实遣为一蛾连梁访，连偶接剪瓶力墙愉和框揪架。亦该梁再对剪劝力墙撞有约受束作息用，批视为调刚接浆，该狮梁对确柱也贝有约退束作园用。二、垦两种蛛结构容简化带体系第二扣节框剪羞结构夫内力幼计算按铰撒接体另系：3片墙桑，4榀框迈架第二犯节框剪轧结构恩内力恋计算有连舅梁连砌接按刚圣接体侵系：4片墙瘦，5榀框崖架第二薪节框剪勺结构虾内力深计算三、肾总剪泻力墙味和总订框架似刚度绕计算1、总笼剪力丝式墙刚弄度总剪愚力墙抗弯美刚度为每耐片剪劳力墙桥抗弯害刚度伴之和裤：其中踪蝶：k—剪力石墙片陆数—每片忙墙的绢等效在抗弯粉刚度第二败节框剪仿结构堪内力怨计算2、总滔框架速刚度对总气框架罚来说摘，抗亭侧移鱼刚度姜为同蚀一层系内所锣有框转架柱俩的抗盒侧移繁刚度桶之和化，柱爬的刚奶度采培用修西正后图的抗麦侧移设刚度D值。总框拢架的蕉剪切孩刚度：总各框架炕在楼摸层间圾产生兽单位战剪切址变形馋所需粗的水吼平剪魄力第二屿节框剪群结构肃内力案计算在工程傅实际伶中，伟总框桐架各题层抗兴侧移阻刚度Cf及总奶剪力斤墙各罚层等唯效抗剩弯刚跑度EIeq沿结泪构高昼度不禽一定增完全优相同根，而圣是有票变化散的，伏如果沫变化贺不大肠，其寒平均腾值可仇采用炎加权炉平均边法算添得：第二坐节讽框剪槐结构歇内力盼计算四、晌按铰亦接体棉系框孙剪结古构的相内力盯计算框剪卡结构洞在水割平荷锹载作榜用下而，外圆力在光框架比和剪扮力墙裂之间建的分宴配由咱协同壤工作暑计算该确定村，采明用连引续连粱杆法别。将连嘉杆切匹开，专各连握杆中测的未怒知力孙化为爸未知楼函数晴。分弓别取喜总剪林力墙匪和总傻框架叠为研身究对标象。第二汪节算框剪翼结构恼内力鞠计算对于仗总剪瓣力墙看成蒸悬臂缓梁，飞其内愁力与气弯曲雷变形瞎的关此系如县下：①第二枯节框剪惰结构尝内力名计算对于档总框灵架，由长假定肠，对式从上式偶微分璃得：代入①式，整音理后院得：②第二往节框剪软结构周内力怠计算引入红符号λ称为结构赴刚度周特征逐值，是耐反映政总框顾架和驻总剪脸力墙拾刚度典之比宰的一片个参诱数，纵对框亿架剪搬力墙佛结构渴的受居力和相变形怨状态厉及外翼力分急配都萍有很龙大影续响。第二道节框剪砍结构希内力肝计算第二背节框剪璃结构如内力概计算分别浆引入酬框剪躺结构脊在均恳布、昼三角但形分尤布、肾顶部早集中租荷载羽作用幼下的摇边界鼓条件驳，得锡到非垃齐次般线性国微分丙方程否的解y(ξ)，即猪为框崇剪结帮构在绩这三蜡种荷印载下辜的位霞移计战算公述式。然后诊可以仅根据院位移膨曲线y(ξ)求解交总剪挤力墙鱼的内寄力Mw和Vw及总涨框架坑的剪禾力Vf。第二葬节框剪文结构康内力莲计算通过采上述似方法赖来计伸算总除剪力架墙的箱位移y、内聚力Mw和Vw比较鸭繁琐拆，为江方便屯计算热，给肉出在赞以上3种典授型荷测载作迟用下y、Mw和Vw的计脂算图忆表，界设计煤时可然以直庭接查铸用。第二摄节框剪摧结构诉内力升计算第二率节框剪扔结构恳内力姓计算第二练节框剪消结构梁内力笛计算第二抛节框剪检结构宇内力译计算第二增节框剪岭结构艘内力丹计算第二劳节框剪翅结构瞒内力到计算第二衡节框剪涛结构推内力拿计算第二芬节框剪叛结构颜内力匙计算第二舍节框剪喜结构播内力瞎计算第二妈节框剪鼓结构钱内力雄计算查出业各系荐数，炸然后询根据疮下列疑式子融求得悟结构动该截食面处镜的位魄移及愉内力择。总框烟架的恨剪力年可直锡接由撞总剪屑力减桑去剪透力墙券的剪胖力得膝到：第二佣节框剪券结构扑内力邻计算五、庭按刚秃接体少系框斩剪结苍构的剧内力闷计算与铰赤结体侧系间锦的主帅要区膛别：总剪夹力墙嚼和总众框架花间的辩连杆恶对墙仍肢有栋约束闷弯矩进作用牌。连杆糖切开恳后，误连杆滴中除遵轴向简力外鸣，还莫有剪俯力和忍弯矩占。第二春节框剪到结构龄内力详计算计算弄简图第二岁节框剪快结构荡内力臭计算将剪辟力和淘弯矩打向墙芒肢截素面形怪心轴餐取矩久，就忍形成盲约束副弯矩店。将约北束弯痕矩及列连梁平轴力千连续援化后宿，可规以得拴到基抹本计纱算体胳系。与铰曲结体歼系相得比：框架患部分询完全窄相同承，但深剪力蚕墙部花分增皱加了减约束躲弯矩钻。第二修节框剪偷结构哪内力酷计算刚结鉴连杆灯杆端腊约束底弯矩形成戴刚结侄连杆扣的连冬梁有殃两种拣：墙粮肢与稠框架湾之间腹；墙贫肢与关墙肢司之间挪。连梁宋均可泪以简碑化成带刚牧域的在梁，刚主域长跨度取出为墙瓜肢形芦心轴框到连叛梁边沸距离嚼减去1/滤4连梁页的高赏度。第二兽节框剪托结构电内力摸计算墙肢钩与墙赏肢之蓬间两端赔带刚怨域杆协的杆总端弯士矩系方数：第二准节框剪米结构棵内力凡计算墙肢唉与框脖架之录间在上树式中呜令b=华0，得划到仅擦有一珍端带笨刚域月的梁烤端弯典矩系穗数：式中——考虑钥剪切凑变形虾时的驱影响剩系数腹，如蔑果不盼考虑荒剪切喂变形害的影雷响，后可令。第二抛节框剪矮结构驼内力苗计算注意碑：实际核工程倡中，回上述产方法唯计算祥出来怒的联少系梁眉弯矩伯往往展过大绝，配殿筋过晒多，逗可以葛对梁炮弯矩膛进行塑性较调幅。方包法是降低参连梁季刚度。连梁突刚度荒大，瞒弯矩享反而树大，性不利采于其赚承载辨。为党了保恩证连苍梁的铅强度涛，我覆们应旁该减晶小连项梁的扛尺寸婚，而塞不应剧该加斤大其弟尺寸姨。第二瓶节框剪赴结构膀内力蚕计算将约发束弯真矩连饰续化递，则踢第i个梁问端单刑位高吧度上啦约束度弯矩利为：当同塞一层滋有n个刚壤结结直点时掏候（而与墙虚肢相售交的艘结点耍），趟总连哈杆约糟束弯个矩为螺：连杆佳总约混束刚率度第二侄节框剪掉结构卸内力涝计算假定幻玉框架眨从底暂层到湾顶层狐层高私以及没杆件朝截面湖都不迹变，欧沿着瘦高度虹连杆标约束舅刚度你为常俱数。默从而费梁端刊转角别为蚀时介候梁述端约铲束弯悲矩：当实闻际结浇构中萝各层递不同霜时，袖取各冠层约梢束刚太度加北权平酸均值旬为连里梁约石束刚展度第二屋节框剪牲结构替内力哄计算刚接辩体系冬的微求分方潜程与恢铰接趴体系池所对扮应的还微分茅方程吐完全翁相同婚，因嘱此铰善接体洋系微塑分方哭程的际的解事此处辉也适斥用。刚接筒体系表的微傻分方印程第二物节框剪清结构饭内力估计算连梁纲线性泊约束村弯矩衰在总唤剪力庄墙高板度的督截面台处产扎生的去弯矩高为：产生劈燕此弯衣矩所洪对应扣的剪郑力和资荷载堵分别泊为：第二搜节框剪驳结构扭内力崖计算总剪汗力墙沃内力专与弯旨曲变唐形的死关系第二痛节框剪图结构赔内力绳计算整理镜后可侨得：同铰狡接体蒙系，率引入妥记号樱：第二眨节框剪秆结构找内力枪计算则方观程可晌化为帝：上式肢即为捎刚接扯体系象的微研分方碧程，屡此式令与铰级接体嫁系所荒对应堡的微低分方遵程完熔全相进同，易因此凉，铰格接体横系微通分方项程的句的解屈和图负表在毁此处糕也适补用。第二庭节框剪真结构棕内力郊计算和铰香接体招系的沈区别钥：第二烦节框剪逗结构就内力馆计算刚接爷体系匆计算模步骤享：第三秋节方框剪满结构供内力桐、位押移特询征刚度矛特征鹅值，反烤映了核框架惹抗侧侮刚度臭（包制括连室梁约雄束刚疮度）停与剪腥力墙肢抗弯等刚度柴的比产值影红响。当＝印0时即叉为纯铺剪力丘墙结意构，期当＝称∞时即柿为纯含框架亮结构热。第三游节辉框剪钞结构阴内力未、位蛮移特息征一、产位移捆曲线<联1时片，变夜形曲挠线呈触弯曲安形>鸡6时舱，变乳形曲答线呈方剪切辉形＝茶1～抗6时荐，变衡形曲样线呈诊弯剪怖型第三涨节僻框剪净结构管内力鱼、位筑移特梢征二、鞠剪力满分配第三字节秆框剪专结构防内力撤、位弟移特剃征两者末之间睬的剪漫力分既配关寸系随束框剪民结构税的刚探度特光征值脾而变床，框臣剪结蜻构的批刚度领特征仗值很煤小时陈，剪搭力墙弟承担拢大部想分剪额力，删框剪移结构福的刚恒度特纵征值翅很大耕时候永，框欺架承卧担大镇部分拌剪力久。框架浑与剪层力墙报间剪明力分吨配在顿各层燃不相芳同。座剪力忧墙底探部承嘱受大街部分蹈剪力位，而寇框架由底部靠剪力闪很小厕（近秩似计绒算得好到框屋架