框架剪力墙华南理工大学

第四章框架—剪力墙结构设计高层建筑结构主讲：韩小雷（教授）123剪力墙结构概述框剪结构内力计算框剪结构内力、位移特征YourLogo目录第一节框剪结构概述一、受力和变形特点剪力墙：变形曲线为弯曲型，层剪力按照EI值分配框架：变形曲线为剪切型，层剪力按照D值分配框剪结构：变形曲线为反S形的弯剪型框剪结构变形特点第一节框剪结构概述框剪结构受力特点协同工作时，剪力墙单元刚度比框架大得多，剪力墙担负大部分水平荷载。

下部：剪力墙变形增大，框架减小，故下部为拉力；

上部：剪力墙变形减小，框架增大，故上部为推力。框架上部和下部所受剪力趋于均匀化。第一节框剪结构概述二、框剪结构中的梁第一种是剪力墙之间的、两端均与墙肢相连的连梁A；第二种是一端与剪力墙相连,另一端与框架柱相连接的连梁B；第三种是两端均和框架柱相连的框架梁C。第一节框剪结构概述C梁按框架梁设计，A梁按双肢或多肢剪力墙的连梁设计。B梁一端与墙相连，墙肢刚度很大；另一端与框架柱相连，柱刚度较小。B梁应设计为强剪弱弯，保证在剪切破坏前已屈服而产生了塑性变形。

在进行内力和位移计算时，由于B梁可能弯曲屈服进入弹塑性工作状态，B梁的刚度应乘以折减系数β予以降低。为防止裂缝开展过大，避免破坏，β值不宜小于0.5。如果配筋困难，还可以在刚度足够、满足水平位移限值的条件下，降低连梁的高度而减小刚度，降低内力。第一节框剪结构概述三、剪力墙的合理数量单从抗震的角度来说，剪力墙数量以多为好；从经济性来说，剪力墙则不宜过多。第二俘节框剪义结构独内力扯计算框架-剪力滚墙结掏构体肃系在扒水平雁荷载死作用驱下的雁内力需分析拾是一糊个三赶维超旷静定钥问题死，通杀常把照它简化呜为平纵面结倒构计羊算，并像在结戚构分零析中沾作如村下基本掏假定：楼板灿在自觉身平派面内狗的刚贡度无著限大基。当结在构体遇型规沿则、习剪力斥墙布口置比循较对泄称均昆匀时任，结屡构在劳水平惹荷载叨作用诊下不挡计扭壤转的堂影响走。不考姜虑剪溉力墙指和框芒架柱宜的轴夹向变掉形及露基础语转动击的影订响。一、住基本碌假定第二惨节框剪浩结构肃内力炸计算铰接沫体系在基名本假锦定的舞前提肉下，蜡计算梯区段斯内结答构在锦水平富荷载事作用叫下，吩水平辜位移愿相同塔。此催时，饭可把安所有犬剪力教墙综工合在嘱一起蹲成总陪剪力刚墙，然将所落有框歪架综忍合在惠一起征成总型框架习。楼板乞的作膀用是蚁保证饥各片相平面好结构匠具有粥相同始的水定平侧射移，蛾但楼殖面外土刚度赛为零掉，它扑对各政平面杂结构大不产古生约粮束弯兰矩，既可以奥把楼费板简核化成贯铰接猪连杆蝇。刚接漏体系这种亲体系逐包括咳总剪推力墙怒、总粉框架身和刚缸性连首杆。铸此连旨杆实术为一庙连梁胖，连问接剪音力墙租和框扬架。折该梁畅对剪沙力墙户有约障束作夕用，罗视为膨刚接泽，该表梁对宫柱也聪有约富束作系用。二、洁两种聪结构晚简化铁体系第二枪节框剪雹结构抹内力龄计算按铰杠接体哲系：3片墙旧，4榀框马架第二氏节框剪骂结构后内力脱计算有连尊梁连注接按刚树接体言系：4片墙值，5榀框碗架第二辩节框剪超结构冻内力晚计算三、旅总剪弦力墙轻和总父框架勾刚度私计算1、总开剪力事墙刚挖度总剪驼力墙抗弯后刚度为每轿片剪疤力墙难抗弯剃刚度拨之和两：其中腿：k—剪力佣墙片零数—每片课墙的再等效汉抗弯田刚度第二妈节框剪耽结构蛛内力蔬计算2、总剧框架盼刚度对总肤框架待来说秀，抗蹦侧移还刚度朵为同姿一层求内所息有框紧架柱槽的抗抗侧移晋刚度擦之和逐，柱斧的刚菌度采咬用修对正后宵的抗洞侧移仓刚度D值。总框雾架的学剪切穿刚度：总缠框架贤在楼荒层间乓产生乔单位鹊剪切邻变形厅所需唱的水狭平剪秀力第二份节框剪士结构孩内力嫩计算在工程蹈实际除中，弱总框膏架各嫁层抗哈侧移护刚度Cf及总司剪力静墙各苏层等迟效抗帽弯刚问度EIeq沿结机构高物度不哲一定勉完全塔相同言，而涌是有拔变化懂的，体如果青变化逗不大粱，其之平均廊值可顷采用敢加权爬平均直法算煎得：第二希节渡框剪至结构雹内力妖计算四、萄按铰块接体璃系框鼻剪结复构的页内力裕计算框剪炉结构扇在水弓平荷凉载作森用下侮，外末力在易框架沈和剪蚁力墙炕之间施的分扩配由国协同障工作瓶计算竟确定砖，采辨用连牧续连雕杆法警。将连过杆切逗开，姻各连缠杆中愈的未念知力层化为厨未知队函数绪。分讲别取隔总剪畜力墙舟和总足框架炒为研极究对泊象。第二尤节鼻框剪续结构围内力绍计算对于蚕总剪栽力墙看成缎悬臂恶梁，教其内剥力与弟弯曲利变形刷的关欢系如气下：①第二狠节框剪全结构奥内力府计算对于胞总框述架，由卸假定袋，对式宵上式趣微分滨得：代入①式，整炊理后纷得：②第二净节框剪便结构楚内力累计算引入厦符号λ称为结构梅刚度发特征烧值，是弱反映忠总框芒架和殿总剪疲力墙鸦刚度插之比还的一桑个参通数，袋对框访架剪栗力墙俘结构擦的受令力和泥变形估状态丢及外镰力分夜配都过有很花大影丛响。第二少节框剪砍结构振内力丑计算第二钱节框剪研结构索内力邮计算分别阳引入厨框剪帐结构障在均押布、妈三角者形分铃布、圆顶部壁集中从荷载模作用搜下的昼边界换条件权，得昼到非阶齐次潮线性讯微分削方程倒的解y(ξ)，即慢为框狸剪结扶构在车这三村种荷偶载下漠的位倘移计读算公娘式。然后写可以旗根据躬位移赖曲线y(ξ)求解蛙总剪理力墙怎的内器力Mw和Vw及总繁框架言的剪府力Vf。第二伸节框剪酬结构浪内力过计算通过恭上述纷方法絮来计绝算总莲剪力告墙的邀位移y、内剥力Mw和Vw比较烟繁琐律，为血方便远计算饱，给牛出在劣以上3种典坐型荷株载作墙用下y、Mw和Vw的计服算图患表，乱设计振时可锄以直干接查欣用。第二弱节框剪且结构宗内力户计算第二哪节框剪湾结构昨内力即计算第二锯节框剪梢结构壮内力赤计算第二侵节框剪泪结构捐内力档计算第二中节框剪君结构戚内力稍计算第二鼻节框剪裂结构拣内力喝计算第二庄节框剪猾结构教内力国计算第二俭节框剪俊结构罚内力垂计算第二除节框剪宣结构咸内力默计算第二禁节框剪赌结构落内力下计算查出萍各系漂数，弄然后慨根据笼下列烦式子腐求得垮结构仙该截腐面处法的位役移及鸣内力聚。总框拣架的捎剪力托可直零接由矿总剪摘力减及去剪堡力墙闭的剪市力得纠到：第二冒节框剪摸结构胡内力伤计算五、册按刚很接体赏系框彻剪结款构的虽内力筹计算与铰股结体嚼系间庆的主拘要区揉别：总剪棒力墙机和总幕框架耗间的极连杆袜对墙恩肢有呆约束钥弯矩索作用油。连杆说切开地后，凉连杆宣中除烤轴向割力外酿，还秒有剪仗力和刺弯矩圣。第二越节框剪砌结构将内力平计算计算豆简图第二像节框剪洽结构享内力迷计算将剪茎力和择弯矩舒向墙氧肢截炒面形勇心轴课取矩恋，就声形成装约束芬弯矩暖。将约减束弯己矩及袋连梁免轴力司连续椒化后雄，可碍以得婶到基阿本计殖算体貌系。与铰景结体烂系相锋比：框架认部分战完全忆相同通，但鱼剪力肿墙部父分增虾加了础约束亿弯矩贝。第二莲节框剪鸡结构阳内力密计算刚结坐连杆讨杆端铃约束筛弯矩形成雹刚结峡连杆惠的连年梁有房诚两种朋：墙杆肢与窗框架扑之间廉；墙柿肢与盲墙肢墨之间绪。连梁伏均可缎以简袋化成带刚山域的篮梁，刚笨域长沃度取序为墙救肢形棚心轴优到连谷梁边水距离纵减去1/蚁4连梁迷的高伍度。第二滑节框剪葱结构捆内力蝴计算墙肢址与墙咳肢之装间两端胶带刚裹域杆觉的杆芦端弯巧矩系醋数：第二磨节框剪丑结构更内力虑计算墙肢价与框假架之纽奉间在上拣式中惑令b=珠0，得劝到仅激有一盗端带瓶刚域民的梁眠端弯池矩系监数：式中——考虑察剪切蔽变形咱时的监影响敏系数晕，如变果不新考虑照剪切脊变形持的影慨响，涌可令。第二独节框剪滔结构材内力似计算注意蚊：实际配工程忙中，瓦上述嫩方法握计算往出来骆的联药系梁章弯矩垃往往轧过大析，配象筋过电多，芝可以蒸对梁疗弯矩可进行塑性砍调幅。方诞法是降低茅连梁骄刚度。连梁去刚度矩大，河弯矩弟反而谦大，比不利炼于其漫承载轮。为讲了保恢证连那梁的回强度手，我漠们应弱该减租小连横梁的袜尺寸甩，而锁不应牲该加普大其稳尺寸充。第二奇节框剪详结构卖内力牲计算将约药束弯纯矩连链续化舌，则蔑第i个梁撤端单滤位高缘瑞度上培约束韵弯矩锁为：当同壮一层困有n个刚姥结结栋点时扣候（体与墙司肢相洒交的锄结点描），远总连寻杆约素束弯垦矩为梁：连杆互总约帝束刚刻度第二柔节框剪斑结构域内力菠计算假定喘框架守从底委层到辛顶层透层高谎以及辱杆件铸截面煮都不沙变，责沿着鞋高度熔连杆各约束混刚度冬为常暖数。挂从而棒梁端逮转角敏为脾时倡候梁讨端约赏束弯择矩：当实坏际结泻构中向各层年不同沉时，恶取各窜层约粱束刚诵度加培权平父均值娃为连游梁约规束刚另度第二秩节框剪呢结构钱内力矿计算刚接变体系颤的微锈分方颗程与似铰接淋体系艘所对多应的好微分群方程训完全鸡相同狂，因由此铰犹接体撒系微属分方棋程的身的解端此处粉也适训用。刚接计体系捷的微泛分方斩程第二痕节框剪证结构仙内力珍计算连梁衣线性乞约束如弯矩喊在总优剪力裤墙高果度的塘截面淹处产脱生的坡弯矩仆为：产生省此弯夕矩所保对应灭的剪兽力和认荷载扣分别漂为：第二构节框剪护结构获内力令计算总剪席力墙鸽内力乒与弯鲜曲变锐形的员关系第二骡节框剪绝结构敬内力逼计算整理巧后可逝得：同铰首接体伴系，坊引入灶记号四：第二只节框剪惭结构陵内力考计算则方膊程可纠化为优：上式退即为口刚接现体系捕的微泉分方任程，休此式匹与铰持接体秩系所此对应伞的微羡分方瓜程完跃全相浅同，绿因此卵，铰煌接体庄系微母分方严程的专的解蹈和图金表在基此处鼠也适铸用。第二俭节框剪债结构弱内力秆计算和铰座接体乱系的泊区别肢：第二晋节框剪嚼结构茅内力宝计算刚接摊体系插计算悠步骤嘉：第三诱节杠框剪胁结构瞒内力凳、位狠移特傅征刚度蚂特征港值，反神映了誓框架伯抗侧滔刚度小（包魄括连畏梁约灰束刚漠度）躬与剪倒力墙表抗弯始刚度粘的比载值影使响。当＝擦0时即市为纯烫剪力孟墙结烛构，窃当＝麦∞时即班为纯守框架弄结构宣。第三肚节爷框剪锯结构烫内力凤、位雕移特流征一、钞位移翻曲线<疏1时寒，变饼形曲坛线呈费弯曲活形>盲6时朗，变练形曲嫁线呈腐剪切糠形＝追1～钓6时害，变郊形曲滩线呈驶弯剪与型第三雨节反框剪柄结构碑内力吴、位筝移特疏征二、艺剪力肚分配第三革节耗框剪绳结构逗内力侨、位得移特猾征两者烫之间垃的剪圾力分脆配关颠系随兰框剪黄结构贫的刚尖度特荡征值延而变框，框颤剪结萝构的障刚度盲特征古值很丙小时谊，剪宵力墙笨承担野大部次分剪辣力，萍框剪慢结构港的刚督度特启征值粘很大鄙时候叙，框也架承膛担大写部分役剪力帐。框架搏与剪目力墙松间剪判力分衡配在封各层靠不相救同。献剪力娱墙底凭部承伍受大鲜部分森剪力构，而燃框架蛮底部锤剪力足很小叮（近袋似计故算得倒到框亿架底甲部剪