4-10整截面剪力墙与整体小开口剪力墙在线视频

同学你好

这一讲的内容是

整洁面剪力墙与整体小开口剪力墙

内力与水平位移计算

在前面我们按照剪力墙的划分标准

把整截面剪力墙整体小开口剪力墙

从剪力墙里面分离出来

比如说整洁面剪力墙

它的要求是洞口的面积

小于整个墙面立面面积的15%

并且对单个洞口的尺寸也进行了规定

就是洞口之间的距离

以及洞口至墙边的距离

均大于洞的长边尺寸

这个就是整截面剪力墙

整体小开口剪力墙是

首先进行判断洞口开的不太宽

也就是说值小于等于它的现值

首先按照肢墙系数来进行判断

第二再看一下它的整体性系数

就是连梁对墙肢所能提供的

这种约束程度强不强

如果它大于等于10

就是整体性比较好

我们就可以判断它是整体小开口剪力墙

这两类的剪力墙

因为它的受力性能和整洁面比较相近

所以我们可以用材料力学的办法进行计算

按照底端固定上端自由

这样一个竖向的悬臂柱的模型

用材料力学的方法进行计算

整截面剪力墙

它计算的时候就直接

按照材料力学的方法算就可以了

但是整体小开口剪力墙

在计算的时候还要进行一些调整

比如说实际的水平截面上

我们把剪力墙沿着某一个高度取一个水平截面

在水平截面上它的正应力分布图

就是这个形式的实际的应力

它应该怎么样呢

应该是等于一个整体弯曲的应力

再加上一个局部弯曲的应力

就说两部分叠加的和才是实际的应力

整体弯曲的应力

就是各个墙肢共同工作的

协同工作的这样一个作用

局部弯曲的意思就是

各个墙肢单独工作的时候

就是它M1M2M3M4单独工作的时候

所提供的一个应力

局部应力在各自的截面上

产生的正应力的和是等于0的

就是这个小段它等于正应力的和等于0

这个正应力的和等于0

都是正应力的和都等于0

但是整体弯曲它产生的正应力的和

它是不等于0的

等于各个部分墙肢的轴向力的合力

等于它轴力的和

就是它所承担的轴力值

我们来看一下具体的计算

对于整截面剪力墙来说

洞口对它墙肢内力的分布影响极小

我们就忽略不计

然后按照墙肢水平截面内的正应力

直接按照材料力学的公式

进行计算就可以了

整体小开口剪力墙

它在水平截面上截开之后

基本上它的应变还能保持平面

不是应力

应力刚画的时候

你看应力不讨论它是不是平面

保持平面指的是对于应变来说的

就是墙肢水平

截面内的正应力

可以看成两部分的和

一个是整体弯曲产生的

另外一个是局部弯曲产生的

我们这个公式也是

在材料力学公式的基础上

对它进行了修正

有一个整体性系数伽马值

这个伽马值乘的时候是乘在Mp上

Mp是外荷载在某一个楼层的位置

所产生的总的弯距值

MP就是由外核载产生的

我们给它乘以伽马

也就说第一项这一部分表示的是

整体弯曲所产生的弯距

第二项1减去伽马

就是剩下的那一部分

由局部弯距所产生的

在墙肢里面引起的弯距

这个里面有一个现象可以讨论一下

也就是说如果我把Mj给它求和

我把左边求和

你把右边都求和

求和之后西格玛Mj

最后它和Mp是不是相等呢

它俩肯定是不相等的

你把左边求和求完之后

这第一项求和

第二项求和

求完你把右边这两项加起来

它肯定是不等于Mp的

原因是什么

我们现在Mj求的是

各个墙之的局部弯距

Mp是外荷载在上面产生的总的弯距

它们之间还差了一个什么弯距

整体弯距

就是由各个墙肢作为整体一块来承担弯距

也就是说这一项西格玛Mj应该再加上

我们如果是两个墙肢的话

就是再加上N乘以A这一项才能等于

这一项加上这一项才能等于Mp

那么各个墙肢的轴向力是怎么计算的

我们知道轴力N计算的时候

它的基本公式应该等于西格马

然后乘以A就可以了

西格玛是它的正应力

如果轴心受压的话

这是它的正应力

那么正应力这个时候

应该等于什么值

从通过前面的分析

我们知道各个墙之的局部弯距

是不产生轴力的

它在自己的截面上的应力的和

应该等于0

所以只有整体弯距这一部分

它才会产生轴力

你看分子上伽马乘以MP

就是整体弯距的这一部分

然后除以i然后把Yi你再放到

分母的分母上就比较明显了

它就这一项求出来就是西格玛

然后再乘以这个墙肢的截面面积

就得到了这个墙肢所承担的轴力值

对于剪力的计算来说

这个就取了一个近似的计算办法

剪力在各个墙肢的分配

既和它的截面面积有关系

又和它的抵抗距有关系

那怎么办

我们取了一个平均值

取了面积占总的面积

和惯性距占总的惯性距

就是惯性距的和给它取了个平均值

前面有个二分之一

然后这个部分Vp就是外荷载

在某一个截面某一个高度处

所产生总的剪力各个墙肢分担到的剪力

给它求和跟外荷载在截面上

所产生的剪力Vp它们是平衡的

就是根据水平向的平衡

西格玛X等于0

如果是两个墙肢V1加上V2

一定等于这个Vp它们是相等的

水平位移计算的时候

也可以采用材料力学的方法进行求解

但是这个时候需要注意一点的是

剪力墙因为它的截面高度比较大

在水平上你取一个截面

一个是它剪力墙的厚度

另外一个就是高度

剪力墙截面的高度比较大

如果用材料力学进行求解的时候

这个时候除了考虑弯曲变形

剪切变形的影响也不能忽略不计

并且有开洞影响的时候

还要把洞口的这种影响考虑在内

我们考虑的时候考虑的是三种荷载

常见的三种荷载一个是均布荷载

第二个倒三角形荷载

另外一个是顶点集中荷载的作用下

这时候取的时候是求的顶点侧移

其实这个就是一个静定结构

求顶点位移的这样一个算法

只不过图成的时候

除了弯距图成的这一部分

把剪力内力图也要进行图成两部分叠加

从形式上看只有一项

叠加的部分在哪

就我们把它隐藏在EIe这个地方

隐藏在这我们把它展开来看一下

EIe现在从这图上看是不是就是两项

第一项是EIW由弯距产生的这一部分

第二部分系数里面有这个

这个就是考虑了剪切变形的这一部分

我们把EIe写成这种形式

然后就是为了在表达式上看起来比较简洁

进行公式推导的时候也比较方便

这个里面的现在有三项

然后我们再进行计算的时候

把它统一一下

就取G等于0.42倍的E

然后可以再写的更简单一点

就是把Ie的这个值

然后写成Iw除上这个值就是更简化了

好

这一讲的内容就到这里

再见