剪力墻的內(nèi)力計(jì)算方法-課件

5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移簡(jiǎn)化近似計(jì)算方法5.2.1基本假定5.2.2豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算5.2.3水平荷載作用下的計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖5.2.4水平荷載的分配5.2.5平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)5.2.6整體墻的內(nèi)力和位移計(jì)算5.2.7小開口整體墻的內(nèi)力與位移計(jì)算5.2.8雙肢墻和多肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算5.2.9壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算1ppt課件5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移簡(jiǎn)化近似計(jì)算方法5.2.1基本假5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移的簡(jiǎn)化近似計(jì)算5.2.1基本假定1、豎向荷載在縱橫向剪力墻平均按45度剛性角傳力；2、每片墻體結(jié)構(gòu)僅在其自身平面內(nèi)提供抗側(cè)剛度，在平面外剛度可忽略不計(jì)；3、平面樓蓋在其自身平面內(nèi)剛度無限大；4、剪力墻結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下構(gòu)件材料均處于線彈性階段。2ppt課件5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移的簡(jiǎn)化近似計(jì)算5.2.1基本假定如果樓板中有大梁，傳到墻上的集中荷載可按45°擴(kuò)散角向下擴(kuò)散到整個(gè)墻截面。所以，除了考慮大梁下的局部承壓外，可按分布荷載計(jì)算集中力對(duì)墻面的影響，見圖。力傳遞路線：樓板—>墻除了連梁內(nèi)產(chǎn)生彎矩外，墻肢主要受軸向力豎向荷載分布5.2.2、剪力墻在豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算當(dāng)縱墻和橫墻是整體聯(lián)結(jié)時(shí)，一個(gè)方向墻上的荷載可以向另一個(gè)方向墻擴(kuò)散。因此，在樓板以下一定距離以外，可以認(rèn)為豎向荷載在兩方向墻內(nèi)均勻分布。

3ppt課件如果樓板中有大梁，傳到墻上的集中荷載可按45°擴(kuò)散角向下擴(kuò)散5.2.3、水平荷載下的計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力墻結(jié)構(gòu)是空間盒子式結(jié)構(gòu)，但是它可按縱、橫兩方向墻體分別按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，大大簡(jiǎn)化在水平荷載下的計(jì)算。當(dāng)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，可以把與它正交的另一方向墻作為翼緣，這樣可使計(jì)算更加符合實(shí)際。例如圖結(jié)構(gòu)，y向、x向分別按圖(b)和圖(c)劃分剪力墻。

4ppt課件5.2.3、水平荷載下的計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力墻結(jié)構(gòu)是空間盒剪力墻有效翼緣寬度bf剪力墻有效翼緣寬度bi，可按表5.5所列各項(xiàng)中取較小值，表中符號(hào)見圖。

5ppt課件剪力墻有效翼緣寬度bf剪力墻有效翼緣寬度bi，可按表5.5所剪力墻有效翼緣寬度bi考慮方式截面形式T形或I形L形或［形按剪力墻間距計(jì)算按翼緣厚度計(jì)算按門窗洞口計(jì)算按剪力墻總高度計(jì)算剪力墻有效翼緣寬度bf

取表中所列各項(xiàng)較小值。6ppt課件剪力墻有效翼緣寬度bi考慮方式截面形式T形或I形L形或［形按非直線墻的處理由于建筑立面的需要，有時(shí)剪力墻的軸線并不是一條直線，這給結(jié)構(gòu)計(jì)算帶來困難。可按下述簡(jiǎn)化方法來近似進(jìn)行計(jì)算。

在十字形和井字形平面中，核心墻各墻段軸線錯(cuò)開距離a不大于實(shí)體連接墻厚度的8倍、且不大于2.5m時(shí)，整片墻可以作為整體平面剪力墻來計(jì)算，但必須考慮到實(shí)際上存在的錯(cuò)開距離a帶來的影響，整片墻的等效剛度宜將計(jì)算結(jié)果乘以0.8的系數(shù)，并將按整片墻計(jì)算所得的內(nèi)力乘以1.2的增大系數(shù)。對(duì)折線型的剪力墻，當(dāng)各墻段總轉(zhuǎn)角不大于15o（α＋β≤15o）時(shí)，可近似地按平面剪力墻進(jìn)行計(jì)算。

除上述兩種情況外，對(duì)平面為折線形的剪力墻，不應(yīng)將連續(xù)折線形剪力墻作為平面剪力墻計(jì)算；當(dāng)將折線形（包括正交）剪力墻分為小段進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮在剪力墻轉(zhuǎn)角處的豎向變形協(xié)調(diào)。

7ppt課件非直線墻的處理由于建筑立面的需要，有時(shí)剪力墻的軸線并不是一條5.2.4水平荷載的分配各片剪力墻是通過剛性樓板聯(lián)系在一起的。當(dāng)結(jié)構(gòu)的水平力合力中心與結(jié)構(gòu)剛度中心重合時(shí)，結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，各片剪力墻在同一層樓板標(biāo)高處的側(cè)移將相等。因此，總水平荷載將按各片剪力墻的剛度大小向各片墻分配。所有抗側(cè)力單元都是剪力墻，它們有相類似的沿高度變形曲線——彎曲型變形曲線，各片剪力墻水平荷載沿高度的分布也將類似，與總荷載沿高度分布相同。因此，分配總荷載或分配層剪力的效果是相同的。當(dāng)有m片墻時(shí)，第i片墻第j層分配到的剪力是式中，Vpj——由水平荷載計(jì)算的第j層總剪力；

EiIeqi——第i片墻的等效抗彎剛度。由于墻的類型不同，等效抗彎剛度的計(jì)算方法也各異，將在下面章節(jié)分別討論。

當(dāng)水平力合力中心與結(jié)構(gòu)剛度中心不重合時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。有扭轉(zhuǎn)作用時(shí)，各片剪力墻分配到的剪力與不考慮扭轉(zhuǎn)時(shí)分配到的剪力不同。8ppt課件5.2.4水平荷載的分配各片剪力墻是通過剛性樓板聯(lián)系在一起的5.2.5、平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)在水平荷載作用下，剪力墻處于二維應(yīng)力狀態(tài)，嚴(yán)格說來，應(yīng)按照平面問題求解。借助電子計(jì)算機(jī)、用平面有限元方法（離散為三角形或矩形單元）可以求出任意形狀尺寸、任意荷載和墻厚變化時(shí)各點(diǎn)的應(yīng)力，精確度也較高。從實(shí)用上，一般是根據(jù)開洞大小、截面風(fēng)力分布特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。整體墻無孔洞或孔洞很小的剪力墻稱為整體墻，其受力特點(diǎn)如同豎向懸臂梁。在水平荷載作用下，當(dāng)剪力墻高寬比較大時(shí)，其受彎變形后的截面仍然符合材料力學(xué)中的平截面假定，截面上的正應(yīng)力呈線性分布。小開口整體墻當(dāng)剪力墻上所開洞孔的面積稍大時(shí)，在水平荷載作用下的這類剪力墻，截面上的正應(yīng)力分布略偏離直線分布的規(guī)律，變成相當(dāng)于整體墻彎曲時(shí)的直線分布應(yīng)力之上疊加了墻肢的局部彎曲應(yīng)力。當(dāng)墻肢中的局部彎矩不超過墻體整體彎矩的15%時(shí)，可以近似地認(rèn)為基本上符合材料力學(xué)中的平截面假定，其截面變形仍接近于整體墻。對(duì)上述的剪力墻，當(dāng)大部分樓層上的墻肢不出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，稱這類剪力墻為小開口整體墻。

聯(lián)肢墻（包括雙肢墻和多肢墻）當(dāng)剪力墻上所開的洞孔較大且連梁（聯(lián)系墻肢的部分）的剛度比墻肢的剛度小得多時(shí)，在水平荷載作用下的這類剪力墻，連梁跨中會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，各墻肢的單獨(dú)工作能力也比較明顯，可看成是若干單肢剪力墻由連梁聯(lián)結(jié)起來的剪力墻。由于洞孔開得較大，剪力墻截面的整體性已被破壞，截面上的正應(yīng)力分布與直線規(guī)律已有較大的差別。具有上述特點(diǎn)的剪力墻稱為聯(lián)肢墻；對(duì)開有一列洞孔的聯(lián)肢墻稱為雙肢墻；對(duì)開有多列洞孔的聯(lián)肢墻稱為多肢墻。壁式框架（大開口剪力墻）剪力墻洞孔開得越大，各墻肢的獨(dú)立工作能力越明顯。當(dāng)連梁的剛度很大，而墻肢的剛度相對(duì)較弱時(shí)，剪力墻的受力狀況已接近普通框架的受力特性，對(duì)這類大開口的剪力墻稱為壁式框架。其特點(diǎn)是墻肢截面的法向應(yīng)力分布明顯出現(xiàn)局部彎矩，在許多樓層內(nèi)墻肢有反彎點(diǎn)。一般說來，壁式框架所開洞口的面積約為整個(gè)剪力墻面積的40%～80%。當(dāng)墻肢寬度與連梁跨度之比小于0.2，連梁高度與樓層層高之比也小于0.2時(shí)，這類剪力墻已經(jīng)成為普通的框架。9ppt課件5.2.5、平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)在水平荷載作用下計(jì)算方法1．整體墻和小開口整體墻計(jì)算方法

2．連續(xù)化方法及帶剛域框架計(jì)算方法

3．有限條方法沒有門窗洞門或只有很小的洞口時(shí)，可以忽賂洞口的影響，按照整體懸臂墻求截面內(nèi)力，并假定正應(yīng)力符合直線分布規(guī)律，這稱為整體墻計(jì)算方法。當(dāng)門窗洞口稍大時(shí)，兩個(gè)墻肢的應(yīng)力分布不再是直線關(guān)系，但偏離不大，可在應(yīng)力按直線分布計(jì)算的基礎(chǔ)上加以修正。這種近似計(jì)算稱為小開口整體墻計(jì)算方法。開有一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻；開有多排較大洞口的剪力墻叫多肢剪力墻。由于洞口較大，剪力墻是一系列由連梁約束的墻肢所組成。這時(shí)可以用連續(xù)化方法或帶剛域框架方法作近似計(jì)算。當(dāng)簡(jiǎn)化為帶剛城框架時(shí)，可以用D值法進(jìn)行手算，也可以用桿件有限元以及短陣位移方法，由計(jì)算機(jī)計(jì)算。對(duì)于形狀及開洞都比較規(guī)則的墻，近年來發(fā)展了用有限條計(jì)算內(nèi)力和位移的方法。把剪力墻劃分為豎向條帶，條帶的應(yīng)力分布用函數(shù)形式表示，連結(jié)線上的位移為未知函數(shù)。這種方法較平面有限元未知量大大減少，中小型計(jì)算機(jī)都可實(shí)現(xiàn)其計(jì)算。這是一種精度較高的計(jì)算方法。本課主要介紹用手算可以實(shí)現(xiàn)的近似計(jì)算方法

10ppt課件計(jì)算方法1．整體墻和小開口整體墻計(jì)算方法2．5.2.6整體墻計(jì)算方法適用范圍：凡是墻面上的門窗、洞口等開孔面積不超過墻面面積15％，而且孔洞之間凈距離以及孔洞至墻邊凈距離大于孔洞長邊。11ppt課件5.2.6整體墻計(jì)算方法適用范圍：凡是墻面上的門窗、洞口等開在水平荷載作用下，整截面墻可視為上端自由、下端固定的豎向懸臂梁，如圖所示，其任意截面的彎矩和剪力可按照材料力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。12ppt課件在水平荷載作用下，整截面墻可視為上端自由、下端固定的豎向懸臂在計(jì)算位移時(shí)，要考慮洞口對(duì)截面面積及剛度的削弱。等效截面面積Aq取無洞口截面面積A乘以洞口削弱系數(shù)。等效慣性矩Iq取有洞口截面向與無洞口截面慣性矩沿豎向的加權(quán)平均值，式中A——剪力堵截面毛面積；A0——剪力墻立面總墻面面積；

Ad——剪力墻洞口總面積（立面）。

式中Ii——剪力墻沿豎向各段的截面慣性矩，無洞口段與有洞口段分別計(jì)算，n為總分段數(shù)；

hi——各段相應(yīng)高度，∑hj＝H。13ppt課件在計(jì)算位移時(shí)，要考慮洞口對(duì)截面面積及剛度的削弱。等效計(jì)算位移時(shí)候，除了彎曲變形外，剪切變形不容忽視。在三種常用水平荷載下，懸臂桿頂點(diǎn)位移計(jì)算公式如下（括弧中后一項(xiàng)為剪切變形影響）：位移計(jì)算式中

V0——底部截面剪力；μ——切應(yīng)力不均勻系數(shù)。矩形截面取μ＝1.2，I形截面μ＝全面積／腹板面積，T形截面見表4.2。

表5.6T形截面切應(yīng)力不均勻系數(shù)14ppt課件計(jì)算位移時(shí)候，除了彎曲變形外，剪切變形不容忽視。在三種等效剛度EIeq為了計(jì)算方便，引入等效剛度EJeq的概念，它把剪切變形與彎曲變形綜合成用彎曲變形的形式表達(dá)，寫成三種荷載下，EIeq分別是進(jìn)一步簡(jiǎn)化，將三種荷載作用下的公式統(tǒng)一，式內(nèi)系數(shù)取平均值，混凝土剪切模量G＝0.4E，則上面子式可寫成在分配剪力時(shí)，整體懸臂墻的等效抗彎剛度可直接由上式計(jì)算。

15ppt課件等效剛度EIeq為了計(jì)算方便，引入等效剛度EJeq的5.2.7小開口整體墻及獨(dú)立墻肢近似計(jì)算方法在某些特定條件下，聯(lián)肢墻的計(jì)算可進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可按靜定懸臂的計(jì)算公式計(jì)算內(nèi)力和位移。這可以大大減少計(jì)算工作量。但計(jì)算結(jié)果較粗糙，使用應(yīng)慎重。有兩種特定情況，按兩種方法計(jì)算：①洞口寬而墻肢較窄：墻肢每層均會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，連梁及墻肢剛度均較小，聯(lián)肢墻的受力性能已接近框架，側(cè)移曲線呈剪切型?？梢暈閷捔簩捴谋谑娇蚣堋＂诙纯谡鴫χ^寬：只在少數(shù)層墻肢中出現(xiàn)反彎點(diǎn)，大部分墻肢無反彎點(diǎn)，聯(lián)肢墻側(cè)移曲線呈彎曲型，可按小開口整體墻方法計(jì)算墻肢及連梁內(nèi)力。16ppt課件5.2.7小開口整體墻及獨(dú)立墻肢近似計(jì)算方法在某些特定條件下一、小開口整體墻計(jì)算方法適用范圍：α

≥10其中：α——聯(lián)肢墻整體系數(shù)，雙肢墻：多肢墻：IA/I≤Z

或IA/I≤Zi17ppt課件一、小開口整體墻計(jì)算方法適用范圍：α≥10其中：α——I——組合截面慣性矩z，zi——系數(shù)，與α以及層數(shù)n有關(guān)，當(dāng)各墻肢以及各連梁都比較均勻時(shí)候，查表5.7得z值。當(dāng)各墻肢相差較大時(shí)，根據(jù)表5.8先查出S值，按照下式計(jì)算第i個(gè)墻肢的zi值：IA——各墻肢面積與yi2乘積之和，yi各面積形心到組合截面形心距離18ppt課件I——組合截面慣性矩z，zi——系數(shù)，與α以及層數(shù)n有關(guān)，當(dāng)表5.7系數(shù)Z19ppt課件表5.7系數(shù)Z19ppt課件表5.8系數(shù)S20ppt課件表5.8系數(shù)S20ppt課件小開口整體墻小開口墻的內(nèi)力和應(yīng)力分布有如下特點(diǎn)：①墻肢中的大部分層都沒有反彎點(diǎn)；②截面上正應(yīng)力分布接近直線分布。當(dāng)α=10時(shí)，底截面ξ=1.0

的k=0.85，因此，小開口墻可以近似按照下述公式計(jì)算墻肢內(nèi)力：Mi(x)，ξ=1.0——第i個(gè)墻肢在x截面處的彎矩及軸力；MP(x)——x截面處的外彎矩；Ai，Ji，yi——第i個(gè)墻肢截面面積，慣性矩以及截面形心到組合截面形心距離；J——組合截面慣性矩。21ppt課件小開口整體墻小開口墻的內(nèi)力和應(yīng)力分布有如下特點(diǎn)：①墻肢中的剪力墻截面幾何參數(shù)墻肢截面剪力為寬度大的墻肢易滿足JA/J≤Zi，計(jì)算內(nèi)力按照寬度小的墻肢不易滿足JA/J≤Zi，需要對(duì)Mi進(jìn)行修正。小墻肢內(nèi)力墻肢有反彎點(diǎn)，假定反彎點(diǎn)在中點(diǎn)。修正后：連梁剪力可以由上下層軸力之差求得，再由剪力計(jì)算連梁端部彎矩。頂點(diǎn)位移公式為公式5.6乘上1.2的修正系數(shù)22ppt課件剪力墻截面幾何參數(shù)墻肢截面剪力為寬度大的墻肢易滿足JA/J≤二、獨(dú)立墻肢計(jì)算方法當(dāng)連梁剛度很小時(shí)，它對(duì)墻肢約束彎矩很小，可以忽略連梁約束作用，把用洞口分割的各個(gè)墻肢當(dāng)作獨(dú)立墻肢進(jìn)行計(jì)算。適用范圍：α

≤1的時(shí)候計(jì)算步驟：1、計(jì)算連梁墻肢幾何參數(shù)及整體系數(shù)α。如果α

≤1，則可以按獨(dú)立墻肢來計(jì)算。2、將底部水平荷載按照各個(gè)墻肢的剛度分配到各個(gè)墻肢，第i個(gè)墻肢的底部剪力為：獨(dú)立墻肢計(jì)算簡(jiǎn)圖其中：V0

——聯(lián)肢墻基底剪力；

Ji0——第i個(gè)墻肢折算慣性矩，如不考慮剪切的話，則Ji0=Ji。3、再將V0

作為底部水平荷載按原來荷載分布形式作用到每個(gè)獨(dú)立墻肢上，各個(gè)獨(dú)立墻肢按懸臂墻計(jì)算其內(nèi)力。23ppt課件二、獨(dú)立墻肢計(jì)算方法當(dāng)連梁剛度很小時(shí)，它對(duì)墻肢約束彎矩很小，5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移簡(jiǎn)化近似計(jì)算方法5.2.1基本假定5.2.2豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算5.2.3水平荷載作用下的計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖5.2.4水平荷載的分配5.2.5平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)5.2.6整體墻的內(nèi)力和位移計(jì)算5.2.7小開口整體墻的內(nèi)力與位移計(jì)算5.2.8雙肢墻和多肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算5.2.9壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算24ppt課件5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移簡(jiǎn)化近似計(jì)算方法5.2.1基本假5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移的簡(jiǎn)化近似計(jì)算5.2.1基本假定1、豎向荷載在縱橫向剪力墻平均按45度剛性角傳力；2、每片墻體結(jié)構(gòu)僅在其自身平面內(nèi)提供抗側(cè)剛度，在平面外剛度可忽略不計(jì)；3、平面樓蓋在其自身平面內(nèi)剛度無限大；4、剪力墻結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下構(gòu)件材料均處于線彈性階段。25ppt課件5.2剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移的簡(jiǎn)化近似計(jì)算5.2.1基本假定如果樓板中有大梁，傳到墻上的集中荷載可按45°擴(kuò)散角向下擴(kuò)散到整個(gè)墻截面。所以，除了考慮大梁下的局部承壓外，可按分布荷載計(jì)算集中力對(duì)墻面的影響，見圖。力傳遞路線：樓板—>墻除了連梁內(nèi)產(chǎn)生彎矩外，墻肢主要受軸向力豎向荷載分布5.2.2、剪力墻在豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算當(dāng)縱墻和橫墻是整體聯(lián)結(jié)時(shí)，一個(gè)方向墻上的荷載可以向另一個(gè)方向墻擴(kuò)散。因此，在樓板以下一定距離以外，可以認(rèn)為豎向荷載在兩方向墻內(nèi)均勻分布。

26ppt課件如果樓板中有大梁，傳到墻上的集中荷載可按45°擴(kuò)散角向下擴(kuò)散5.2.3、水平荷載下的計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力墻結(jié)構(gòu)是空間盒子式結(jié)構(gòu)，但是它可按縱、橫兩方向墻體分別按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，大大簡(jiǎn)化在水平荷載下的計(jì)算。當(dāng)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，可以把與它正交的另一方向墻作為翼緣，這樣可使計(jì)算更加符合實(shí)際。例如圖結(jié)構(gòu)，y向、x向分別按圖(b)和圖(c)劃分剪力墻。

27ppt課件5.2.3、水平荷載下的計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力墻結(jié)構(gòu)是空間盒剪力墻有效翼緣寬度bf剪力墻有效翼緣寬度bi，可按表5.5所列各項(xiàng)中取較小值，表中符號(hào)見圖。

28ppt課件剪力墻有效翼緣寬度bf剪力墻有效翼緣寬度bi，可按表5.5所剪力墻有效翼緣寬度bi考慮方式截面形式T形或I形L形或［形按剪力墻間距計(jì)算按翼緣厚度計(jì)算按門窗洞口計(jì)算按剪力墻總高度計(jì)算剪力墻有效翼緣寬度bf

取表中所列各項(xiàng)較小值。29ppt課件剪力墻有效翼緣寬度bi考慮方式截面形式T形或I形L形或［形按非直線墻的處理由于建筑立面的需要，有時(shí)剪力墻的軸線并不是一條直線，這給結(jié)構(gòu)計(jì)算帶來困難?？砂聪率龊?jiǎn)化方法來近似進(jìn)行計(jì)算。

在十字形和井字形平面中，核心墻各墻段軸線錯(cuò)開距離a不大于實(shí)體連接墻厚度的8倍、且不大于2.5m時(shí)，整片墻可以作為整體平面剪力墻來計(jì)算，但必須考慮到實(shí)際上存在的錯(cuò)開距離a帶來的影響，整片墻的等效剛度宜將計(jì)算結(jié)果乘以0.8的系數(shù)，并將按整片墻計(jì)算所得的內(nèi)力乘以1.2的增大系數(shù)。對(duì)折線型的剪力墻，當(dāng)各墻段總轉(zhuǎn)角不大于15o（α＋β≤15o）時(shí)，可近似地按平面剪力墻進(jìn)行計(jì)算。

除上述兩種情況外，對(duì)平面為折線形的剪力墻，不應(yīng)將連續(xù)折線形剪力墻作為平面剪力墻計(jì)算；當(dāng)將折線形（包括正交）剪力墻分為小段進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮在剪力墻轉(zhuǎn)角處的豎向變形協(xié)調(diào)。

30ppt課件非直線墻的處理由于建筑立面的需要，有時(shí)剪力墻的軸線并不是一條5.2.4水平荷載的分配各片剪力墻是通過剛性樓板聯(lián)系在一起的。當(dāng)結(jié)構(gòu)的水平力合力中心與結(jié)構(gòu)剛度中心重合時(shí)，結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，各片剪力墻在同一層樓板標(biāo)高處的側(cè)移將相等。因此，總水平荷載將按各片剪力墻的剛度大小向各片墻分配。所有抗側(cè)力單元都是剪力墻，它們有相類似的沿高度變形曲線——彎曲型變形曲線，各片剪力墻水平荷載沿高度的分布也將類似，與總荷載沿高度分布相同。因此，分配總荷載或分配層剪力的效果是相同的。當(dāng)有m片墻時(shí)，第i片墻第j層分配到的剪力是式中，Vpj——由水平荷載計(jì)算的第j層總剪力；

EiIeqi——第i片墻的等效抗彎剛度。由于墻的類型不同，等效抗彎剛度的計(jì)算方法也各異，將在下面章節(jié)分別討論。

當(dāng)水平力合力中心與結(jié)構(gòu)剛度中心不重合時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。有扭轉(zhuǎn)作用時(shí)，各片剪力墻分配到的剪力與不考慮扭轉(zhuǎn)時(shí)分配到的剪力不同。31ppt課件5.2.4水平荷載的分配各片剪力墻是通過剛性樓板聯(lián)系在一起的5.2.5、平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)在水平荷載作用下，剪力墻處于二維應(yīng)力狀態(tài)，嚴(yán)格說來，應(yīng)按照平面問題求解。借助電子計(jì)算機(jī)、用平面有限元方法（離散為三角形或矩形單元）可以求出任意形狀尺寸、任意荷載和墻厚變化時(shí)各點(diǎn)的應(yīng)力，精確度也較高。從實(shí)用上，一般是根據(jù)開洞大小、截面風(fēng)力分布特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。整體墻無孔洞或孔洞很小的剪力墻稱為整體墻，其受力特點(diǎn)如同豎向懸臂梁。在水平荷載作用下，當(dāng)剪力墻高寬比較大時(shí)，其受彎變形后的截面仍然符合材料力學(xué)中的平截面假定，截面上的正應(yīng)力呈線性分布。小開口整體墻當(dāng)剪力墻上所開洞孔的面積稍大時(shí)，在水平荷載作用下的這類剪力墻，截面上的正應(yīng)力分布略偏離直線分布的規(guī)律，變成相當(dāng)于整體墻彎曲時(shí)的直線分布應(yīng)力之上疊加了墻肢的局部彎曲應(yīng)力。當(dāng)墻肢中的局部彎矩不超過墻體整體彎矩的15%時(shí)，可以近似地認(rèn)為基本上符合材料力學(xué)中的平截面假定，其截面變形仍接近于整體墻。對(duì)上述的剪力墻，當(dāng)大部分樓層上的墻肢不出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，稱這類剪力墻為小開口整體墻。

聯(lián)肢墻（包括雙肢墻和多肢墻）當(dāng)剪力墻上所開的洞孔較大且連梁（聯(lián)系墻肢的部分）的剛度比墻肢的剛度小得多時(shí)，在水平荷載作用下的這類剪力墻，連梁跨中會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，各墻肢的單獨(dú)工作能力也比較明顯，可看成是若干單肢剪力墻由連梁聯(lián)結(jié)起來的剪力墻。由于洞孔開得較大，剪力墻截面的整體性已被破壞，截面上的正應(yīng)力分布與直線規(guī)律已有較大的差別。具有上述特點(diǎn)的剪力墻稱為聯(lián)肢墻；對(duì)開有一列洞孔的聯(lián)肢墻稱為雙肢墻；對(duì)開有多列洞孔的聯(lián)肢墻稱為多肢墻。壁式框架（大開口剪力墻）剪力墻洞孔開得越大，各墻肢的獨(dú)立工作能力越明顯。當(dāng)連梁的剛度很大，而墻肢的剛度相對(duì)較弱時(shí)，剪力墻的受力狀況已接近普通框架的受力特性，對(duì)這類大開口的剪力墻稱為壁式框架。其特點(diǎn)是墻肢截面的法向應(yīng)力分布明顯出現(xiàn)局部彎矩，在許多樓層內(nèi)墻肢有反彎點(diǎn)。一般說來，壁式框架所開洞口的面積約為整個(gè)剪力墻面積的40%～80%。當(dāng)墻肢寬度與連梁跨度之比小于0.2，連梁高度與樓層層高之比也小于0.2時(shí)，這類剪力墻已經(jīng)成為普通的框架。32ppt課件5.2.5、平面剪力墻分類及受力特點(diǎn)在水平荷載作用下計(jì)算方法1．整體墻和小開口整體墻計(jì)算方法

2．連續(xù)化方法及帶剛域框架計(jì)算方法

3．有限條方法沒有門窗洞門或只有很小的洞口時(shí)，可以忽賂洞口的影響，按照整體懸臂墻求截面內(nèi)力，并假定正應(yīng)力符合直線分布規(guī)律，這稱為整體墻計(jì)算方法。當(dāng)門窗洞口稍大時(shí)，兩個(gè)墻肢的應(yīng)力分布不再是直線關(guān)系，但偏離不大，可在應(yīng)力按直線分布計(jì)算的基礎(chǔ)上加以修正。這種近似計(jì)算稱為小開口整體墻計(jì)算方法。開有一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻；開有多排較大洞口的剪力墻叫多肢剪力墻。由于洞口較大，剪力墻是一系列由連梁約束的墻肢所組成。這時(shí)可以用連續(xù)化方法或帶剛域框架方法作近似計(jì)算。當(dāng)簡(jiǎn)化為帶剛城框架時(shí)，可以用D值法進(jìn)行手算，也可以用桿件有限元以及短陣位移方法，由計(jì)算機(jī)計(jì)算。對(duì)于形狀及開洞都比較規(guī)則的墻，近年來發(fā)展了用有限條計(jì)算內(nèi)力和位移的方法。把剪力墻劃分為豎向條帶，條帶的應(yīng)力分布用函數(shù)形式表示，連結(jié)線上的位移為未知函數(shù)。這種方法較平面有限元未知量大大減少，中小型計(jì)算機(jī)都可實(shí)現(xiàn)其計(jì)算。這是一種精度較高的計(jì)算方法。本課主要介紹用手算可以實(shí)現(xiàn)的近似計(jì)算方法

33ppt課件計(jì)算方法1．整體墻和小開口整體墻計(jì)算方法2．5.2.6整體墻計(jì)算方法適用范圍：凡是墻面上的門窗、洞口等開孔面積不超過墻面面積15％，而且孔洞之間凈距離以及孔洞至墻邊凈距離大于孔洞長邊。34ppt課件5.2.6整體墻計(jì)算方法適用范圍：凡是墻面上的門窗、洞口等開在水平荷載作用下，整截面墻可視為上端自由、下端固定的豎向懸臂梁，如圖所示，其任意截面的彎矩和剪力可按照材料力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。35ppt課件在水平荷載作用下，整截面墻可視為上端自由、下端固定的豎向懸臂在計(jì)算位移時(shí)，要考慮洞口對(duì)截面面積及剛度的削弱。等效截面面積Aq取無洞口截面面積A乘以洞口削弱系數(shù)。等效慣性矩Iq取有洞口截面向與無洞口截面慣性矩沿豎向的加權(quán)平均值，式中A——剪力堵截面毛面積；A0——剪力墻立面總墻面面積；

Ad——剪力墻洞口總面積（立面）。

式中Ii——剪力墻沿豎向各段的截面慣性矩，無洞口段與有洞口段分別計(jì)算，n為總分段數(shù)；

hi——各段相應(yīng)高度，∑hj＝H。36ppt課件在計(jì)算位移時(shí)，要考慮洞口對(duì)截面面積及剛度的削弱。等效計(jì)算位移時(shí)候，除了彎曲變形外，剪切變形不容忽視。在三種常用水平荷載下，懸臂桿頂點(diǎn)位移計(jì)算公式如下（括弧中后一項(xiàng)為剪切變形影響）：位移計(jì)算式中

V0——底部截面剪力；μ——切應(yīng)力不均勻系數(shù)。矩形截面取μ＝1.2，I形截面μ＝全面積／腹板面積，T形截面見表4.2。

表5.6T形截面切應(yīng)力不均勻系數(shù)37ppt課件計(jì)算位移時(shí)候，除了彎曲變形外，剪切變形不容忽視。在三種等效剛度EIeq為了計(jì)算方便，引入等效剛度EJeq的概念，它把剪切變形與彎曲變形綜合成用彎曲變形的形式表達(dá)，寫成三種荷載下，EIeq分別是進(jìn)一步簡(jiǎn)化，將三種荷載作用下的公式統(tǒng)一，式內(nèi)系數(shù)取平均值，混凝土剪切模量G＝0.4E，則上面子式可寫成在分配剪力時(shí)，整體懸臂墻的等效抗彎剛度可直接由上式計(jì)算。

38ppt課件等效剛度EIeq為了計(jì)算方便，引入等效剛度EJeq的5.2.7小開口整體墻及獨(dú)立墻肢近似計(jì)算方法在某些特定條件下，聯(lián)肢墻的計(jì)算可進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可按靜定懸臂的計(jì)算公式計(jì)算內(nèi)力和位移。這可以大大減少計(jì)算工作量。但計(jì)算結(jié)果較粗糙，使用應(yīng)慎重。有兩種特定情況，按兩種方法計(jì)算：①洞口寬而墻肢較窄：墻肢每層均會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，連梁及墻肢剛度均較小，聯(lián)肢墻的受力性能已接近框架，側(cè)移曲線呈剪切型?？梢暈閷捔簩捴谋谑娇蚣?。②洞口窄而墻肢較寬：只在少數(shù)層墻肢中出現(xiàn)反彎點(diǎn)，大部分墻肢無反彎點(diǎn)，聯(lián)肢墻側(cè)移曲線呈彎曲型，可按小開口整體墻方法計(jì)算墻肢及連梁內(nèi)力。39ppt課件5.2.7小開口整體墻及獨(dú)立墻肢近似計(jì)算方法在某些特定條件下一、小開口整體墻計(jì)算方法適用范圍：α

≥10其中：α——聯(lián)肢墻整體系數(shù)，雙肢墻：多肢墻：IA/I≤Z

或IA/I≤Zi40ppt課件一、小開口整體墻計(jì)算方法適用范圍：