框剪結(jié)構(gòu)協(xié)同工作

1、第八章 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作計(jì)算8-1 協(xié)同工作原理及計(jì)算方法框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)框架剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻側(cè)移減小，框架側(cè)移增大，使框架所承擔(dān)水平剪力增大，因此在全高范圍內(nèi)，框架剪力趨于均勻化。1）剪力墻抗側(cè)移剛度較框架結(jié)構(gòu)大得多，承擔(dān)絕大部分水平荷載；2）在中下部：剪力墻側(cè)移增大，承擔(dān)更大水平剪力，框架側(cè)移減小，承擔(dān)剪力也變??；在下部：2. 計(jì)算方法1）矩陣位移法可以考慮桿件的軸向、彎曲和剪切變形影響，且可計(jì)算承受偏心荷載下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。計(jì)算較為精確。2）協(xié)同工作法忽略柱軸向變形，高度較大時(shí)會(huì)有誤差。協(xié)同工作計(jì)算的基本思路： 將所有剪力墻合并為總剪力墻，所有框架合并為總框架，應(yīng)用協(xié)同工作原理計(jì)算

2、水平荷載在總剪力墻和總框架之間的分配，得到總剪力墻和總框架的總內(nèi)力及側(cè)向位移。然后按每片墻的等效抗彎剛度計(jì)算各墻體的控制內(nèi)力，根據(jù)每個(gè)柱子的抗側(cè)移剛度計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的控制內(nèi)力。8-2 兩種計(jì)算簡(jiǎn)圖1. 框架與剪力墻通過樓板相連總剪力墻總框架2. 框架與剪力墻通過聯(lián)系梁相連總剪力墻總框架鉸接體系剛接體系8-3 鉸接體系協(xié)同工作計(jì)算一、總剪力墻及總框架結(jié)構(gòu)的剛度1. 總剪力墻抗彎剛度2. 總框架抗推剛度產(chǎn)生單位層間變形角所需的推力。假定：總框架各層抗推剛度相等，總剪力墻各層抗彎剛度相等。否則，取其加權(quán)平均值計(jì)算。 若框架高度超過50米或框架高寬比大于4，則應(yīng)考慮柱軸向變形影響。鏈桿連續(xù)化處理二、計(jì)算

3、公式總剪力墻總框架代入并整理，即可建立微分方程：令框架剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值；則上述微分方程可寫成：其通解為：式中待定常數(shù)由邊界條件確定：1）當(dāng) 時(shí)（頂部），在倒三角分布或均勻分布荷載下，總剪力為0， 即有剪力墻彎矩為0，即位移為0，即 在確定水平荷載作用下，根據(jù)上述邊界條件，即可求出前述四個(gè)待定常數(shù) 、 、 和 ，進(jìn)而求出框剪結(jié)構(gòu)的變形曲線 。對(duì)于總剪力墻，由 的二階、三階導(dǎo)數(shù)可分別求出 和 ；對(duì)于總框架，由平衡條件或 的一階導(dǎo)數(shù)可求出 ；倒三角荷載作用下2）當(dāng) 時(shí)（底部），角位移為0，即頂點(diǎn)集中荷載作用下三、計(jì)算圖表根據(jù)自變量 、 ，查表計(jì)算位移系數(shù)彎矩系數(shù)剪力系數(shù)可計(jì)算得均布荷載作用下8

4、-4 剛結(jié)體系協(xié)同工作計(jì)算總剪力墻總框架一、剛結(jié)連桿桿端約束彎矩1）墻肢與墻肢間的剛結(jié)連桿：兩端有剛域其中2）墻肢與框架間的剛結(jié)連桿：一端有剛域因此，梁端轉(zhuǎn)角為 時(shí)，梁端約束彎矩為 約束彎矩連續(xù)化，則第 個(gè)梁端單位高度上約束彎矩可寫成：當(dāng)同層內(nèi)有 個(gè)剛結(jié)點(diǎn)時(shí)，總連桿約束彎矩為：式中 連桿總約束剛度；二、協(xié)同工作計(jì)算剪力墻克服自身抗彎剛度產(chǎn)生的彎矩剪力墻克服連梁約束剛度產(chǎn)生的彎矩上式兩邊同對(duì) 求導(dǎo)得：上式整理則得令上式化成：框剪結(jié)構(gòu)的剛度特征值；注意：直接查表計(jì)算得到的剪力，是剪力墻克服自身抗彎剛度而產(chǎn)生的水平剪力，除此之外，作用于剪力墻上的剪力還有剪力墻克服連梁約束剛度而產(chǎn)生的剪力。即根據(jù)力的平衡條件，存在因此，定義為框架結(jié)構(gòu)的廣義剪力。剛接體系計(jì)算步驟：1）由剛接體系的 、 值查表計(jì)算 、 及 ；2）計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的廣義剪力 ；3）按抗推剛度及連梁約束剛度計(jì)算框架剪力和連梁總約束彎矩；8-5 剛度特征值對(duì)框剪結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)的影響一、剛度特征值對(duì)位移曲線的影響二、剛度特征值對(duì)剪力分