4-22框架—剪力墙结构计算1 在线视频

同学你好

这一讲的内容是框架-剪力墙结构计算

因为框架-剪力墙这部分的内容比较多

我们分几部分来讲

在框架-剪力墙结构

在侧向力作用下内力分析的时候

我们的基本思路是这样的

首先想办法求出侧向力

在各榀框架和剪力墙之间的分配

就是框架分担到多少

剪力墙分担到多少

然后再根据框架结构的计算方法

和剪力墙结构的计算方法

分别计算他们的内力

这两部分的内容

我们在前面的内容已经讲过了

这一节是介绍基于框架-剪力墙结构

协同工作原理的方便手算的办法

导出侧向力作用下

框架和剪力墙内总弯矩总剪力的计算公式

框架-剪力墙结构

在计算的模型选取的时候有两种

一个是铰接体系

另外一个是刚接体系

之所以要把它分成不同的体系

是因为它们在计算的时候

选取的方法是不同的

比如说对图中表示出来的框架-剪力墙结构来说

它在横向

这个是横向就是y方向

以及纵向侧向力作用下

楼盖结构起的作用不同

分别起到的是刚性连杆以及连系梁的作用

所以我们有必要把它首先进行结构体系的划分

也就是说划分成铰接体系和刚接体系

什么时候是铰接体系

比如对刚才的平面布置的框架-剪力墙结构来说

如果这时候作用是沿着y方向的侧向力

那么y方向的剪力墙

就是编号是1和10的剪力墙

毫无疑问

它首先要承担自身平面内的

也就是说沿着y方向的侧向力

其他方向的剪力墙就要参加这个工作

比如说原来在D轴线

和12轴线间的这块是布置了剪力墙

现在在y方向剪力墙的作用下

这部分剪力墙怎么来分析

它有一部分

左边这一部分

红颜色画的这一部分

它是参加1轴线剪力墙的工作

是把它作为翼缘来考虑的

那么这个翼缘bf取多少在前面已经讲到过

然后剩下的部分

有一部分是作为D轴线

和2轴线相交的柱子的一部分参加工作

现在我们来看一下

在1轴线和10轴线上它是完全的剪力墙

在2轴线到9轴线上是完全的框架

尽管2轴线和9轴线上

框架柱子的面积和其他的位置有所不同

但是它还是框架

所以说对于这样一个框架-剪力墙结构

在受y方向侧向力作用的时候

它现在的特征是什么

就是框架和剪力墙不在同一条直线上

不在同一个轴线上

我们知道框架和剪力墙不在同一个直线上

它们之间是通过楼盖给它联系起来的

而楼盖在自身平面内的刚度无限大

在它平面外的刚度我们是忽略不计的

那么楼盖把框架和剪力墙联系起来

它只能传递水平向的推力

所以这个时候就相当于在框架和剪力墙之间

加了一个铰接的刚性连杆

这个就是铰接体系

框架-剪力墙铰接体系

这个是铰接体系的计算简图

我们把所有的剪力墙集合起来

比如刚刚前面计算简图里面

1轴线和10轴线的剪力墙

我们给它综合起来形成综合剪力墙

把2轴线到9轴线的框架给它集合起来

形成综合框架

它们之间通过楼盖连接

而且楼盖只传递水平向的推力

所以这个时候中间就是铰接刚性连杆

我们在计算的时候

只要把铰接刚性连杆这个位置我们给它切开

这个时候它暴露出来的就是水平向的轴力

因为是连杆两端是铰接的

所以它只有水平向的力

我们用和前面双肢剪力墙

相同的办法给它连续化

沿着竖向给它连续化

我们后面求解的时候

就可以得到一个连续的微分方程

再来看一下什么时候是刚接体系

还是前面的框架-剪力墙的一个水平面的布置图

现在侧向力的方向变了

变成沿着x方向

这个时候跟x方向相平行的剪力墙

比如说是9 10 1 2之间

A轴线和D轴线上这几段剪力墙

它是参加工作的没有问题

另外我们原来沿着

10轴线和10轴线上的剪力墙

它有一部分是作为翼缘参加工作的

比如这图中红颜色标出来的部分

还有一部分离框架柱比较近的部分

它是作为柱子的一部分参加工作的

剪力墙和框架

这个时候来看一下

就是在A轴线和D轴线上

你把这两抗侧力体系拿出来分析的时候

在一个竖向的平面内

既有框架又有剪力墙

这个时候它就楼盖结构所起的作用

和前面就不同了

剪力墙和框架之间

它是通过连梁来联系起来的

而连梁里面除了轴向力之外

它还能够传递剪力和弯矩

所以计算简图里面靠近剪力墙的这部分

由连梁提供的剪力和弯矩

必须在计算简图里面反映出来

这个就是刚接体系

这个是综合连梁

左边和剪力墙相连的是刚接点

右边和框架相连的是铰接点

这个点是不一样的

然后我们取的时候从哪个地方切开

当然是未知量最少的地方切开

所以我们是从

连梁和框架相连的铰的位置给它切开

就得到右边这个图

这时候切开的时候

除了水平向的推力之外

另外还有竖向的剪力

那么竖向的剪力对剪力墙的墙肢来说

就形成了扭矩

如果我们把连梁也沿着高度连续化

那么对墙肢来说

它就得到了

它受到了分布力矩的作用

在框架-剪力墙结构计算中

同样的有一些假定

比如第一个

楼盖结构在其自身平面内的刚度为无限大

侧向力的合力通过结构的抗侧刚度中心

也就是说这个结构的平面没有整体扭转

只有平动

框架和剪力墙的结构刚度参数

沿着高度方向是常数

这个也是为了简化计算

这三个假定在分析的时候有什么用呢

首先第一个假定楼盖结构

在自身平面内的刚度无限大

我们可以得出来结论就是

楼盖结构只有刚体位移

其中刚体位移有可能是平动

也有可能是转动

第二个假定 它又假定的是楼盖结构它没有转动

把转动这一项就消掉了

那么现在剩下的就只有平移

也就是说在侧向力的作用下

楼盖

也就是说框架-剪力墙的楼盖

只有沿着外力方向的平移

这个时候就没有转动了

只有平移

那也就是说在同一个楼层标高处

各榀框架和剪力墙的侧移都是相等的

从这我们又可以得出来所有的框架

把它等效成综合框架

所有的剪力墙等效成综合剪力墙

放到同一个平面进行分析的时候

这个未知量就大大减少了

然后第三个假定是我们用到的一些参数

都是常量

根据常参数的有利条件

最后列出来这个方程

就是一个常系数的微分方程

求解也非常方便

好这一讲的内容就到这里再见