最新7-框-剪结构-总结汇总课件.ppt
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1、7-框-剪结构-总结2013二、计算基本思想(合二、计算基本思想(合分分再分)再分)本章介绍手算的平移协同工作计算方法(连续分析法,可查表)本章介绍手算的平移协同工作计算方法(连续分析法,可查表)(1 1)首先将所有剪力墙合并为总剪力墙,所有框架合并为总框架)首先将所有剪力墙合并为总剪力墙,所有框架合并为总框架(2 2)把总剪力墙与总框架之间的联系连续化,根据力平衡条件。)把总剪力墙与总框架之间的联系连续化,根据力平衡条件。变形协调条件和力与变形物理关系剪力微分方程(协调工变形协调条件和力与变形物理关系剪力微分方程(协调工作)作)解决荷载在总剪力墙与总框架之间的分配,得到各自解决荷载在总剪力墙
2、与总框架之间的分配,得到各自的总内力和共同的变形曲线的总内力和共同的变形曲线(3 3)总剪力墙的总内力按各片墙的等效抗弯刚度)总剪力墙的总内力按各片墙的等效抗弯刚度EIEI分配到各片墙,分配到各片墙,总框架的总内力按各柱的抗侧刚度总框架的总内力按各柱的抗侧刚度D D值分配至各柱值分配至各柱三、基本假定三、基本假定(1 1)平面结构假定)平面结构假定纵横两主轴方向分别计算纵横两主轴方向分别计算(2 2)刚性楼板假定)刚性楼板假定无扭转时,同一楼面上各点水平位移无扭转时,同一楼面上各点水平位移相同相同(3 3)所有结构参数沿建筑高度不变(如有不大的变化,则可)所有结构参数沿建筑高度不变(如有不大的
3、变化,则可取沿高度的加权平均值)取沿高度的加权平均值)四、两种计算简图四、两种计算简图 根据总剪力墙与总框架之间的联系性质,框架剪力墙结构根据总剪力墙与总框架之间的联系性质,框架剪力墙结构的计算简图可分为两类的计算简图可分为两类铰结体系与刚结体系铰结体系与刚结体系(1 1)通过楼板联系)通过楼板联系简化为铰结连梁,形成铰结体系简化为铰结连梁,形成铰结体系通过楼板和连梁联系通过楼板和连梁联系(2)(2)通过楼板和连梁联系通过楼板和连梁联系简化为刚结连梁,形成刚结体系简化为刚结连梁,形成刚结体系 主要考虑连梁对剪力墙的刚结端,当梁很弱时也可忽略其约束作主要考虑连梁对剪力墙的刚结端,当梁很弱时也可忽
4、略其约束作用而处理成铰结端;框架与总连梁间为铰结,表示楼板的连接作用而处理成铰结端;框架与总连梁间为铰结,表示楼板的连接作用,至于梁对框架柱的约束作用将反映在用,至于梁对框架柱的约束作用将反映在D D值中值中总剪力墙总剪力墙总框架总框架通过楼板通过楼板框架和剪力墙之间只通过楼板联系,可简化为铰结体系。总剪力墙:2片组成;总框架:5片框架组成通过联系梁通过联系梁横向:总剪力墙:4片墙组成;总连杆:联系梁简化为连杆,连杆与剪力墙相连端为刚结,与框架相连端为铰结。总框架:5片框架组成;包括4个刚结端。1234通过联系梁通过联系梁纵向:、轴又有剪力墙又有柱。一端与墙相连,一端与柱相连的梁也称为联系梁,
5、该梁对墙、柱都会产生约束作用,对柱约束反映在D值中,故同、轴,连杆与剪力墙为刚结,与框架为铰结。总剪力墙:4片墙组成;总框架:2框架6根柱子组成;总连杆:包括8个刚结端12345678所有剪力墙总剪力墙所有框架总框架所有楼板连梁铰接体系铰接体系刚接体系刚接体系杆端约束情形刚性连杆包括所有与墙肢相连的联系梁刚结端总连杆7.2 铰结体系协同工作计算一、总剪力墙以及总框架刚度计算一、总剪力墙以及总框架刚度计算总剪力墙:抗弯刚度为每片剪力墙抗弯刚度之和:其中:k剪力墙片数;总 框 架:为所有梁、柱单元总和,其刚度为所有柱抗推刚度的总和。总 连 杆:为所有楼板、联系梁单元总和。EIeq 每片墙的等效抗弯
6、刚度,按第四章方法进行计算。eqwEIEI框架抗推刚度的定义:产生单位层间变形角所需的推力。框架抗推刚度的定义:产生单位层间变形角所需的推力。根据柱根据柱D的定义,的定义,CF可由可由 柱柱D值计算。值计算。jFDhC假定:假定:1、总框架各层抗推刚度相等,均为、总框架各层抗推刚度相等,均为CF;注意:实际工程中各层抗推刚度和抗弯刚度不可能相同,如果各层变化不大,本方法适用,相差过大,用加权平均方法可以得到 平均的CF 以及EIW 值。iiiFiiFnCnCmiimiwiwnEIEI11 CFi总框架中各种不同的抗推刚度;EiIWi总剪力墙中各种不同的抗弯刚度;ni每种不同的抗推、抗弯刚度的层
7、数。2、总剪力墙各层抗弯刚度相等,为、总剪力墙各层抗弯刚度相等,为 EIW。切开后的总剪力墙为静定结构,按照下图中正符号规则,悬臂墙的弯曲变形与内力有如下关系:符号规则22dxydEIMww33dxydEIVww44)(dxydEIpxppwFw对框架而言:对框架而言:=dy/dx,故故dxdyCCVFFF求导一次:22dxydCpdxdVFFF 代入式得:WwFEIxpdxydEICdxyd)(2244这是关于这是关于y的微分方程。的微分方程。令WFEICHHx/有)(422244pEIHdyddydW其中 框架结构刚度特征值,为框架抗推刚度与剪力墙抗弯刚度的比值;相对坐标,原点为固定端处,
8、应注意与双肢剪力墙推导时不同。式的解为 yc1c2 Ash Bch y1C1、C2、A、B为四个待定常数,可以由边界条件确定。(1)当 1(顶部),在倒三角以及均布水平荷载下,总剪力为0,VW+VF=0 即033HxFWdxdyCdxydEI顶部集中水平力P下 VW+VF=P 即PdxdyCdxydEIHxFW33(2)当 0(底部),底部为固接,转角近似为0,即00 xdxdy(3)当 1(顶部),剪力墙弯矩为0,即022HxwdxydEI(4)当 0(底部),底部为固接,位移为0,即00 xy 在确定的荷载形式下,顺序解出上述四个边界条件,可以求出四个待定常数。在确定的荷载形式下,顺序解出
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