6框架剪力墙结构.ppt

6 框架－剪力墙结构设计
概述
框架－剪力墙协同工作原理
铰结体系在水平荷载下的计算
刚结体系在水平荷载下的计算
内力计算
概述
1、特点：
1）空间布置灵活、刚度大；2）弯剪变形；3）受力合理；4）多道设防；5）层间位移最大值在（～）H范围；6）规格少，有利于施工。
2、梁的种类及其设计方法：A、B、C
3、、、、
4、剪力墙的合理数量
2）平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;
3）纵、横剪力墙宜组成 L形、T形和［形等型式；
4）单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40％，以免受力过分集中；
5）剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；
6）楼、电梯间等竖井的设置，宜尽量与其附近的框架或剪力墙的布置相结合，使之形成连续、完整的抗侧力结构。
§ －剪力墙协同工作原理
一、框架－剪力墙结构的变形与受力特征
框架
剪切形
剪力墙
弯曲形
框架-剪力墙
弯曲-剪切形
§ －剪力墙协同工作原理
一、框架－剪力墙结构的变形与受力特征
对比：
框架——剪切型——层剪力按照D值分配
剪力墙——弯曲型——层剪力按照EI值分配
框剪——弯剪型——层剪力按照？？分配
在下部：剪力墙帮框架受剪——框架底部剪力减少
在上部：框架帮剪力墙受剪——框架顶部剪力加大
框架－剪力墙结构中的框架，其所受剪力以及层间变形趋于均匀化
二、基本假定
框架—剪力墙结构体系在水平荷载作用下的内力分析是一个三维超静定问题，通常把它简化为平面结构来计算，并在结构分析中作如下基本假定：
(1)楼板在自身平面内的刚度无限大。这一假定保证楼板将整个计算区段内的框架和剪力墙连成一个整体，在水平荷载作用下，框架和剪力墙之间不产生相对位移。
(2)当结构体型规则、剪力墙布置比较对称均匀时，结构在水平荷载作用下不计扭转的影响；否则虑扭转的彤响。
(3)不考虑剪力墙和框架柱的轴向变形及基础转动的影响。
在以上基本假定的前提下，计算区段内结构在水平荷载作用下，处于同一楼面标高处各片剪力墙及框架的水平位移相同。此时，可把所有剪力墙综合在一起成总剪力墙；将所有框架综合在一起成总框架。
铰结体系：楼板的作用是保证各片平面结构具有相同的水平侧移，但楼面外刚度为零，它对各平面结构不产生约束弯短，可以把楼板简化成铰结连杆。铰结连杆、总框架、总剪力墙构成。
刚结体系：这种体系包括总剪力墙、总框架和刚性连杆。此连杆实为一连梁，连接剪力墙和框架。该梁对剪力墙有约束作用，视为刚接，该梁对柱也有约束作用，此约束作用反映在柱的抗侧刚度D中。
三、计算基本思想（合——分——再分）
本章介绍手算的位移协同工作计算方法（连续分析法，可查表）
（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
（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。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）——解决荷载在总剪力墙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
（3）总剪力墙的总内力按各片墙的等效抗弯刚度EI分配到各片墙，总框架的总内力按各柱的抗侧刚度D值分配至各柱
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－剪力墙结构的计算简图可分为两类——铰结体系与刚结体系
（1）通过楼板联系，楼板的作用是保证各片平面结构结构具有相同的水平侧移，它对各平面不产生约束弯矩——简化为铰结连梁，形成铰结体系
总剪力墙
总框架
§ －剪力墙协同工作原理
(2)通过楼板和连梁联系——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D值中
总剪力墙
总框架