第十五講剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算ppt課件

1、第十五講 整截面剪力墻及整體小開口剪力墻的內(nèi)力與位移計(jì)算 材料力學(xué)法適用于整截面剪力墻或整體小開口剪力墻。當(dāng)剪力墻上不開洞口或洞口較小時(shí)，洞口對(duì)剪力墻內(nèi)力分布的影響不大，這時(shí)剪力墻猶如一根豎向放置的懸臂梁。在側(cè)向荷載作用下墻肢截面內(nèi)的應(yīng)力及墻肢的變形可直接套用材料力學(xué)公式計(jì)算。 1內(nèi)力計(jì)算 對(duì)于整截面剪力墻，洞口對(duì)墻肢內(nèi)力分布的影響極小，在水平荷載作用下，墻肢水平截面內(nèi)的正應(yīng)力呈直線分布，故可直接應(yīng)用材料力學(xué)公式計(jì)算剪力墻內(nèi)任意點(diǎn)的應(yīng)力或任意水平截面上的內(nèi)力。對(duì)于整體小開口剪力墻，其水平截面在受力后仍能基本上保持平面，墻肢水平截面內(nèi)的正應(yīng)力可以看成是剪力墻整體彎曲所產(chǎn)生的正應(yīng)力與各墻肢局部彎曲

2、所產(chǎn)生的正應(yīng)力之和，如圖1518所示。因此，各墻肢的彎矩為 ： （15-8） 式中MP外荷載在計(jì)算截面所產(chǎn)生的彎矩； Ij第 J墻肢的截面慣性矩； I-整個(gè)剪力墻截面對(duì)組合截面形心的慣性矩； 整體彎矩系數(shù)，設(shè) 計(jì)中可取 = 0.85。 各墻肢所受到的軸力為 ： （15-9） 式中Aj第j墻肢的截面面積 yj第j墻肢的截面形心到整個(gè)剪力墻組合截面形心的距離。 jjPjPjIIMIIMM)1(jjPjyAIMN 由外荷載所產(chǎn)生的總剪力Vp在各墻肢之間的分配既跟墻肢的截面慣性矩有關(guān)，又跟墻肢的截面面積有關(guān)，可近似地按下式計(jì)算 （15-9） 2側(cè)移計(jì)算 整截面剪力墻及整體小開口剪力墻在側(cè)向荷載作用下的

3、側(cè)移量，同樣可用材料力學(xué)公式計(jì)算，但因剪力墻的截面高度較大，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮截面剪切變形對(duì)剪力墻位移的影響。在開有洞口時(shí)，還應(yīng)考慮洞口使剛度削弱的因素。 在三種典型荷載作用下，剪力墻頂點(diǎn)側(cè)向位移的計(jì)算公式為 :jjjjPjIIAAVV21 式中: V0在墻底部外荷載產(chǎn)生的總剪力； H剪力墻的總高度； AW 考慮洞口影響后剪力墻水平截面的折算面積， 對(duì)于整截面剪力墻: 對(duì)于整體小開口剪力墻 :fpwwwAAhbA025.11wjwAAbW、hW分別為剪力墻水平截面的寬度和高度； AOP、Af分別為剪力墻的洞口面積和剪力墻的總立面面積； Awj剪力墻第j墻肢水平截面面積，見圖1519； 截面剪應(yīng)力分布

4、不均勻系數(shù)，對(duì)于矩形截面，=12； IW考慮開洞影響后剪力墻水平截面的折算慣性矩， 對(duì)于整截面剪力墻 : 對(duì)于整體小開口剪力墻: iiiWhhII2 . 1IIWIi剪力墻沿豎向各段或各層水平截面的慣性矩，有洞口時(shí)應(yīng)扣除洞口影響按組合截面計(jì)算圖1520）；I整個(gè)剪力墻截面對(duì)組合截面形心的慣性矩； E混凝土的彈性模量；G混凝土的剪切模量。 以后為方便起見，常將頂點(diǎn)水平位移寫成如下形式(15-12)： 將式1511的位移表達(dá)式寫成懸臂桿只考慮彎曲變形時(shí)位移表達(dá)式的形式。這里，EIe稱為剪力墻的等效抗彎剛度，它是按照頂點(diǎn)位移相等的原則，將剪力墻的抗側(cè)剛度折算成承受同樣荷載的懸臂桿件只考慮彎曲變形時(shí)的剛度。比較式 15-11與式15-12），可見整截面剪力墻及整體小開口剪力墻的等效抗彎剛度為(15-13) 若將以上三式寫成統(tǒng)一的公式，并以G= 0.42E代人，則可近似地寫成 : (15-14) 上述計(jì)算方法適用于整截面剪力墻及墻肢和連梁剛度較均勻的整體小開口剪力墻。有時(shí)，在大體均勻的墻肢之間夾有個(gè)別的小墻肢，但整片墻仍屬于整體小開口墻時(shí)，仍可按材料力學(xué)法計(jì)算該剪力墻的內(nèi)力與位移，但宜對(duì)小墻肢的局部彎矩Mj按下式進(jìn)行修正 : (15-15)291HAIEIEIw