剪力墙的内力计算方法

1、5.2剪力墙结构内力和侧向移动简化了近似计算方法。5.2.1基本假设5.2.2垂直载荷下内力计算5.2.3水平载荷下计算单位和计算示意图5.2.4水平载荷分布5.2.5平面剪力墙分类和力特性5.2.6整个墙的内力和变位计算5.2.假设力和变位计算、5.2剪力墙结构内力和侧向移动的简化近似值计算、5.2.1默认假设1、垂直荷载在垂直剪力墙中以平均45度刚度角度传递。2、每个墙结构仅在其自身平面内提供内侧刚度，平面外刚度可以忽略。3、平面地板在其自身平面内无限刚性。4.剪力墙结构采用荷载，构件材料全部处于线弹性阶段。如果楼板上有大梁，传递到墙的集中荷载可能以45扩散角扩散到整个墙剖面。因此，除了考

2、虑大梁下的部分压力外，还可以根据分散载荷计算集中力对墙面的影响。图中所示。力传递路径：除了在连接的梁内生成弯矩外，楼板墙还主要计算轴向力、垂直载荷分布、5.2.2、剪力墙垂直载荷下的内力，如果垂直墙和横向墙完全连接，则一面墙的载荷可能会扩散到其他方向墙。因此，在楼板下方一定距离外，可以认为垂直荷载在两面墙内均匀分布。5.2.3，水平荷载下的计算单位和计算示意图中，剪力墙结构是空间框结构，但可以按纵向和横向墙分别按平面结构进行分析。在水平负载下，大大简化计算。简化平面结构计算时，可以使用其他正交方向墙作为法兰，使计算更加真实。例如，在插图结构中，Y方向、X方向分别用插图(B)和插图(C)分割剪力

3、墙。剪力墙有效法兰宽度BF，剪力墙有效法兰宽度bi，可以取表5.5中列出的项目中的较小值。表格中显示了符号。剪力墙有效翼缘宽度bi，剪力墙有效翼缘宽度BF表中列出的每个项目的较小值。由于非直墙处理、建筑立面的需要，剪力墙的轴线有时不是直线，结构计算有困难。可以使用以下简化方法近似计算：在十字形和十字形平面中，如果核心墙的每个墙段轴错开距离a等于或小于实心连接墙厚度的8倍，小于2.5 m，则可以将整个墙计算为全平面剪力墙。但是，必须考虑实际错开距离a的影响。整体壁的等效刚度适合于计算结果乘以0.8系数。在整个墙中计算的内力乘以1.2的增量系数。是在每个墙段的总旋转不超过15(15)时根据平面剪力

4、墙粗略计算的反相切剪力墙。除上述两种茄子情况外，对于平面折缝剪力墙，渡边杏计算连续折缝剪力墙为平面剪力墙。为了计算内力和变位，将折射线(带正交)剪力墙分割为较小的分段时，需要考虑剪力墙角处的垂直变形调整。5.2.4水平荷载分布，每面剪力墙通过刚性楼板连接。当结构的水平力合力中心与结构刚度中心重合时，结构不会发生扭转，各剪力墙在同一层楼板标高上的横向移动相同。因此，总水平荷载会根据每面剪力墙的刚度大小分布在每面墙上。所有内测力单位都是沿着高度变形曲线的曲线变形曲线相似的剪力墙，类似于各剪力墙的水平荷载沿高度分布。总载荷等于沿高度分布。因此，分配总负载或分配层剪切力的效果是相同的。存在m个壁时，第

5、I壁的层j分配的剪切力是表达式中Vpj通过水平载荷计算的层j的总剪切力。EiIeqi第一壁的等效弯曲刚度。不同的墙类型还具有不同的等效弯曲刚度计算方法，下节将单独介绍。当水平力合力中心与结构刚度中心不匹配时，结构发生扭转。有扭转作用时，各剪力墙分配的剪切力与不考虑扭转时分配的剪切力不同。5.2.5，平面剪力墙分类和力特性，水平荷载下剪力墙处于二维应力状态，严格地说，应根据平面问题解决。采用电子电脑、平面有限元法(离散三角形或矩形单位)，在随机形状尺寸、随机载荷和壁厚发生变化时，得到各点的应力，准确度也很高。实用地根据开闭大小、断面风能分布特性简化计算。整面墙没有孔或孔小的剪力墙称为整面墙，力的

6、作用类似于垂直悬臂。在水平载荷下，剪力墙高度宽度比较大的情况下，弯曲变形截面仍与材料力学的平面截面假设一致，截面的正应力呈线性分布。如果小开口整体墙剪力墙中的孔稍大，则在水平荷载下，这些剪力墙、剖面的正应力分布稍微偏离了直线分布规律。在整个壁弯曲时的直线分布应力之上，壁肢体重叠的部分弯曲应力。如果墙肢体的局部弯矩不超过墙的总弯矩的15%，则基本上与材质动力学的平面剖面假设一致，可以认为剖面变形仍接近整个墙。对于上面的剪力墙，大多数层上的墙肢体没有出现反转点时，这种剪力墙称为小洞口整体墙。当双腿墙(包括双腿墙和多腿墙)剪力墙中开口大，连接梁(连接墙桥的部分)的刚度大大小于墙桥的刚度时，在水平荷载

7、下，这种剪力墙、连续梁跨度中会发生反弯。每个墙脚的个别工作能力也很明显。可以将多面单腿剪力墙视为连接的剪力墙。洞开得很大，剪力墙截面完整性被破坏，截面正应力分布和直线规律发生了很大变化。具有这些特性的剪力墙称为连接墙。有孔的肢体墙称为双肢墙。具有多个孔的肢体墙称为多肢体墙。壁式框架(大开口剪力墙)剪力墙洞越大，各墙脚的独立工作能力越明显。连接梁的刚度大，墙腿的刚度相对弱，剪力墙的受力状态接近正常框架的受力特性，这种大开口的剪力墙称为墙框架。壁面肢体截面的法向应力分布特点是局部弯矩明显，许多地板内的壁面肢体有反弯曲。通常，墙框架中开放洞口的面积约为总剪力墙面积的40%。当墙腿宽度与连接的梁跨度的

8、比率小于0.2，梁高度与楼板高度的比率也小于0.2时，这种剪力墙就成为正常框架。计算方法、1整体墙和小洞口整体墙计算方法、2连续方法和固定字段框架计算方法、3有限方法、如果没有门窗或小洞口，则可以忽略洞口的影响。根据整体悬臂壁求截面内力，假设正应力符合直线分布规律。这称为整体墙计算方法。门窗开口稍大，两条腿的应力分布不再是直线关系，但偏差不大，可以根据直线分布计算修改应力。牙齿近似计算称为小洞口整体墙计算方法。打开具有大开口的剪力墙行，称为双剪力墙。具有多行大开口的剪力墙称为多腿剪力墙。由于洞口大小，剪力墙由一系列受连接梁约束的墙肢体组成。此时，可以使用连续方法或固定域帧方法计算近似值。简化为

9、刚性城市框架时，可以使用D值方法手动计算，也可以使用构件有限元和短阵列变位方法在计算机上计算。对形状和孔都有规律的墙，近年来开发了用有限杆计算内力和位移的方法。剪力墙分为垂直条带，条带的应力分布用函数表示，连接线的位移是未知函数。牙齿方法大大减少了平面有限元未知量，可以在中小型计算机上进行计算。这是一种高精度的计算方法。，牙齿部分介绍了主要可以手动计算的近似计算方法、5.2.6整体墙计算方法，即所有墙的门窗、洞口等开口面积不超过墙面积15的情况下，孔之间的净距离以及从孔到墙边缘的净距离大于孔的长边。在水平荷载下，整个剖面墙可以视为顶部自由底部固定垂直悬臂，如图所示。所有剖面的弯矩和剪切力都是根

10、据材料力学方法计算的。在计算位移时，必须考虑开口削弱剖面面积和刚度。等效剖面面积Aq将没有洞口的剖面面积A乘以洞口弱化系数。等效转动惯量Iq取开口剖面方向和没有开口的剖面惯性矩的垂直加权平均值，而A剪切力切断剖面总面积。剪力墙立面的总墙面积；Ad剪力墙洞口的总面积(立面)。中间Ii剪力墙是沿垂直管段的剖面惯性矩，它分别计算没有洞口的管段和有洞口的管段，N是总管段数。Hi每个段的相应高度，hjH。计算位移时，除弯曲变形外，剪切变形不可忽略。在三个茄子的典型水平载荷下，悬臂杆顶点位移的计算方法如下(括号中的以下项是剪切变形的影响):变位计算，V0底部截面剪切力剪切应力非均匀系数。矩形剖面为1.2，

11、I形剖面总面积腹板面积，T形剖面展示在表格4.2中。表5.6T介绍了截面剪应力不均匀系数、等效刚度EIeq、等效刚度EJeq的概念，以曲线变形综合表示剪切变形和弯曲变形，从而便于计算。在三个茄子载荷下，EIeq分别进一步简化，统一了三个茄子载荷作用下的公式，计算了表达式中系数的平均值。5.2.7小开口整体墙和独立墙肢体近似计算方法，可以进一步简化特定条件下联排墙的计算，内力和位移根据静态悬臂的计算公式计算。这样可以大大减少计算工作量。但是计算结果比较粗糙，必须慎重使用。有两种茄子特定情况。用两种茄子方法计算。洞口宽，墙肢体窄。也就是说，在墙肢体的每一层上出现半球形凸起点，梁和墙肢体的刚度都较小

12、，连接的肢体墙的力性能接近框架，侧面移动曲线被截断。可以看到宽梁宽柱的壁式框架。洞口窄，墙肢体宽。只有几层墙肢体才会出现弯折。大多数墙肢体没有半弯曲，联排墙横向移动曲线弯曲。根据小洞口整体墙方法，可以计算墙肢体和梁内力。1，小洞口整体墙计算方法，应用范围：10，其中：联排墙整体系数，双肢体墙：多肢体墙：IA/IZ或IA/IZi，I组合剖面转动惯量，z，Zi系数；当每个墙的肢体明显不同时，首先根据表5.8查找S值，然后计算第I个墙肢体的zi值，如下所示：IA每个墙肢体面积和yi2积的总和、与yi每个面积中心合并的截面中心距离、表5.7系数z、表5.8系数s、小洞口整个墙、小洞口墙的内力和应力分布

13、具有以下特征：截面的正应力分布接近直线分布。=10时，底部剖面=1.0的k=0.85，因此小洞口墙可以粗略计算x剖面中第一个墙肢体的弯矩和轴向力。MP(x)x截面的外部弯矩；Ai，Ji，yi从第一壁肢体截面面积、转动惯量和截面中心到复合截面中心距离；j复合截面转动惯量。剪力墙截面几何参数，墙肢截面剪力，宽墙肢容易满足JA/JZi，便于计算内力，宽墙肢不容易满足JA/JZi，需要修改Mi。假设小墙肢体内力、墙肢体半弯曲点和半弯曲点位于中点。修改后：梁剪切力可以从父轴和子轴力的差值中获得，梁末端的弯矩是通过剪切力计算的。，顶点变位公式为公式5.6乘以1.2的修正系数，2，独立墙腿计算方法，在连接梁刚度极小的情况下，墙肢约束弯矩非常小。可以忽略连接梁约束作用，将每个由洞口分割的墙肢体计算为独立的