框-剪結(jié)構(gòu)-總結(jié)

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1、高層建筑結(jié)構(gòu)土木工程系第7章框架-剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作計(jì)算2021/9/161框剪結(jié)構(gòu)協(xié)同工作原理及計(jì)算方法第7章框架-剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作計(jì)算兩種計(jì)算圖形鉸結(jié)體系協(xié)同工作計(jì)算剛結(jié)體系協(xié)同工作計(jì)算剛度特征值λ對(duì)框剪結(jié)構(gòu)受力、位移特性的影響內(nèi)力計(jì)算2021/9/162二、計(jì)算基本思想（合——分——再分）本章介紹手算的平移協(xié)同工作計(jì)算方法（連續(xù)分析法，可查表）（1）首先將所有剪力墻合并為總剪力墻，所有框架合并為總框架（2）把總剪力墻與總框架之間的聯(lián)系連續(xù)化，根據(jù)力平衡條件。變形協(xié)調(diào)條件和力與變形物理關(guān)系剪力微分方程（協(xié)調(diào)工作）——解決荷載在總剪力墻與

2、總框架之間的分配，得到各自的總內(nèi)力和共同的變形曲線（3）總剪力墻的總內(nèi)力按各片墻的等效抗彎剛度EI分配到各片墻，總框架的總內(nèi)力按各柱的抗側(cè)剛度D值分配至各柱2021/9/163三、基本假定（1）平面結(jié)構(gòu)假定——縱橫兩主軸方向分別計(jì)算（2）剛性樓板假定——無扭轉(zhuǎn)時(shí)，同一樓面上各點(diǎn)水平位移相同（3）所有結(jié)構(gòu)參數(shù)沿建筑高度不變（如有不大的變化，則可取沿高度的加權(quán)平均值）2021/9/164四、兩種計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)總剪力墻與總框架之間的聯(lián)系性質(zhì)，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖可分為兩類——鉸結(jié)體系與剛結(jié)體系（1）通過樓板聯(lián)系——簡(jiǎn)化為鉸結(jié)連梁，形成鉸結(jié)體系2

3、021/9/165通過樓板和連梁聯(lián)系2021/9/166(2)通過樓板和連梁聯(lián)系——簡(jiǎn)化為剛結(jié)連梁，形成剛結(jié)體系主要考慮連梁對(duì)剪力墻的剛結(jié)端，當(dāng)梁很弱時(shí)也可忽略其約束作用而處理成鉸結(jié)端；框架與總連梁間為鉸結(jié)，表示樓板的連接作用，至于梁對(duì)框架柱的約束作用將反映在D值中總剪力墻總框架2021/9/167通過樓板框架和剪力墻之間只通過樓板聯(lián)系，可簡(jiǎn)化為鉸結(jié)體系?？偧袅Γ?片組成；總框架：5片框架組成2021/9/168通過聯(lián)系梁橫向：總剪力墻：4片墻組成；總連桿：聯(lián)系梁簡(jiǎn)化為連桿，連桿與剪力墻相連端為剛結(jié)，與框架相連端為鉸結(jié)?？偪蚣埽?片框架組成

4、；包括4個(gè)剛結(jié)端。12342021/9/169通過聯(lián)系梁縱向：⑨、⑩軸又有剪力墻又有柱。一端與墻相連，一端與柱相連的梁也稱為聯(lián)系梁，該梁對(duì)墻、柱都會(huì)產(chǎn)生約束作用，對(duì)柱約束反映在D值中，故同②、⑥軸，連桿與剪力墻為剛結(jié)，與框架為鉸結(jié)?？偧袅Γ?片墻組成；總框架：2框架＋6根柱子組成；總連桿：包括8個(gè)剛結(jié)端123456782021/9/1610所有剪力墻總剪力墻所有框架總框架所有樓板連梁鉸接體系剛接體系桿端約束情形剛性連桿包括所有與墻肢相連的聯(lián)系梁剛結(jié)端總連桿2021/9/16117.2鉸結(jié)體系協(xié)同工作計(jì)算一、總剪力墻以及總框架剛度計(jì)算總剪力墻

5、：抗彎剛度為每片剪力墻抗彎剛度之和：其中：k——剪力墻片數(shù)；總框架：為所有梁、柱單元總和，其剛度為所有柱抗推剛度的總和。總連桿：為所有樓板、聯(lián)系梁?jiǎn)卧偤?。EIeq——每片墻的等效抗彎剛度，按第四章方法進(jìn)行計(jì)算。2021/9/1612框架抗推剛度的定義：產(chǎn)生單位層間變形角所需的推力。根據(jù)柱D的定義，CF可由柱D值計(jì)算。2021/9/1613假定：1、總框架各層抗推剛度相等，均為CF；注意：實(shí)際工程中各層抗推剛度和抗彎剛度不可能相同，如果各層變化不大，本方法適用，相差過大，用加權(quán)平均方法可以得到平均的CF以及EIW值。CFi——總框架中各種不同

6、的抗推剛度；EiIWi——總剪力墻中各種不同的抗彎剛度；ni——每種不同的抗推、抗彎剛度的層數(shù)。2、總剪力墻各層抗彎剛度相等，為EIW。2021/9/1614切開后的總剪力墻為靜定結(jié)構(gòu)，按照下圖中正符號(hào)規(guī)則，懸臂墻的彎曲變形與內(nèi)力有如下關(guān)系：符號(hào)規(guī)則①2021/9/1615對(duì)框架而言：θ=dy/dx，故求導(dǎo)一次：②代入①式得：這是關(guān)于y的微分方程。令有③其中λ——框架結(jié)構(gòu)剛度特征值，為框架抗推剛度與剪力墻抗彎剛度的比值；ξ——相對(duì)坐標(biāo)，原點(diǎn)為固定端處，應(yīng)注意與雙肢剪力墻推導(dǎo)時(shí)不同。16③式的解為y＝c1＋c2ξ＋Ashλξ＋Bchλξ＋y1C

7、1、C2、A、B為四個(gè)待定常數(shù)，可以由邊界條件確定。（1）當(dāng)ξ＝1?(頂部)，在倒三角以及均布水平荷載下，總剪力為0，VW+VF=0即頂部集中水平力P下VW+VF=P即（2）當(dāng)ξ＝0（底部），底部為固接，轉(zhuǎn)角近似為0，即（3）當(dāng)ξ＝1（頂部），剪力墻彎矩為0，即（4）當(dāng)ξ＝0（底部），底部為固接，位移為0，即2021/9/1617在確定的荷載形式下，順序解出上述四個(gè)邊界條件，可以求出四個(gè)待定常數(shù)。用此方法可以分別求出在三種荷載下的變形曲線y(ξ)對(duì)總剪力墻：對(duì)總框架：或者VF=VP－VW2021/9/1618倒三角分布荷載下：均布荷載作用下：

8、頂點(diǎn)集中荷載作用下：2021/9/1619計(jì)算圖表2021/9/1620三、計(jì)算圖表y，Mw，Vw中自變量為λ和ξ。為使用方便，分別將三種水平荷載下的位移，彎矩以及