第4章 剪力墙结构的内力和位移计算精品PPT课件

当纵墙和横墙是整体联结时，一个方向墙上的 荷载可以向另一个方向墙扩散。因此，在楼板 以下一定距离以外，可以认为竖向荷载在两方 向墙内均匀分布。
竖向荷载分布
二、水平荷载下剪力墙计算截面及剪力分配
剪力墙结构是空间盒子式结 构，但是它可按纵、横两方向墙 体分别按平面结构进行分析，大 大简化在水平荷载下的计算。
其截面变形仍接近于整 体墙。对上述的剪力墙， 当大部分楼层上的墙肢 不出现反弯点时，称这 类剪力墙为小开口整体 墙。
计算方法
1．整体墙和小开口整体墙计算方法
没有门窗洞门或只有很小的洞口时，可以忽赂洞口的影响，按照整体悬臂墙求截 面内力，并假定正应力符合直线分布规律，这称为整体墙计算方法。
当门窗洞口稍大时，两个墙肢的应力分布不再是直线关系，但偏离不大，可在应
竖向变形协调。
结果乘以0.8的系数，并将按整片墙计算所得的内力乘以 1.2的增大系数。
剪力分配
各片剪力墙是通过刚性楼板联系在一起的。当结构的水平力合力中心与结构刚度中心
重合时，结构不会产生扭转，各片剪力墙在同一层楼板标高处的侧移将相等。因此，
总水平荷载将按各片剪力墙的刚度大小向各片墙分配。所有抗侧力单元都是剪力墙，
（ 算α。＋β不≤15应º）时将，连可近续似折地按线平形面在剪十剪力字力墙形进和墙行井计作字形为平平面中面，剪核心力墙各墙墙计段轴算线；错开距离a 当将折线形（包括不可大以正于作交实为体整）连体剪接平墙面力厚剪墙度力的墙分来8倍为计、算小且，不但段大必于进须2.考行5 m虑时到，实整际片上墙存
内力和位移计算时在的，错应开距考离虑a带在来的剪影力响，墙整转片墙角的等处效的刚度宜将计算
第4章 剪力墙结构的内力和位移计算
• 荷载分配及计算方法概述 • 整体墙计算方法 • 双肢墙和多肢墙的连续化计算方法 • 小开口整体墙及独立墙肢近似计算方法 • 带刚域框架计算方法
剪力墙结构平面及剖面示意图
荷载分配及计算方法概述
一、剪力墙在竖向荷载下内力
力传递路线：楼板—>墙 除了连梁内产生弯矩外，墙肢主要受轴向力 传到墙上的集中荷载按扩散角向下扩散倒整个 墙；因此除了考虑集中荷载下局部承受压力之 外，按照分布荷载计算集中力对墙面的影响 如果楼板中有大梁，传到墙上的集中荷载可按 45°扩散角向下扩散到整个墙截面。所以，除 了考虑大梁下的局部承压外，可按分布荷载计 算集中力对墙面的影响，见图。
它们有相类似的沿高度变形曲线——弯曲型变形曲线，各片剪力墙水平荷载沿高度的
分布也将类似，与总荷载沿高度分布相同。因此，分配总荷载或分配层剪力的效果是
相同的。
当有m片墙时，第i片墙第j层分配到的剪力是
Vij
Ei Ieqi
m
VPjBiblioteka 式中，Vpj——由水平荷载计算的第j层总剪力； EiIeqi——第i片墙的等效抗弯刚度。
Ei Ieqi
i 1
由于墙的类型不同，等效抗弯刚度的计算方法也各异，将在下面章节分别讨论。
当水平力合力中心与结构刚度中心不重合时，结构会产生扭转。有扭转作用时，各 片剪力墙分配到的剪力与不考虑扭转时分配到的剪力不同。
联肢墙（包括双肢墙和多肢
墙），当剪力墙上所开的洞孔较大
刚框肢点解任一三当面载截偏变度架截。般意。剪 积 作 面 离 成在、剪很的面小力稍用上直相是形借水剪力大受的墙大下的线当开根状助平力上时的正分于墙，力法口据尺电且比载会能肢由荷所，这应布整洞而特向整墙开寸子连墙作出力剪于载开在类力的体孔墙性应体洞在、计梁肢用现也力洞作洞水剪分规墙开肢，力墙大任算（的下反比墙孔用孔平力布律弯水得的对分小由联刚的弯较开意机的荷墙略，曲下平同其面越刚这布、，壁连系度这点明得荷、，荷竖受上大度类明截式梁墙小类，显较载用剪向无弯 的大相 显，载面框联肢 得 剪 各 ， 大和平力孔悬变 正开对 出各应架作结的 多 力 墙 可 ，墙面墙臂洞形 应口较 现墙力（起部 时 墙 肢 看 剪厚有用处梁或后 力的弱 局肢分大来分 ， ， 的 成 力变限于下。孔的 呈剪时 部的布开的单） 在 连 是 墙化元二的在洞截 线力， 弯独特口剪独的 水 梁 若 截时方维水很面 性墙剪 矩立受点剪力工刚 平 跨 干 面各法应平小仍 分称力 ，工进力墙力作度 荷 中 单 的点（力荷的为墙 在作然 布行墙。特的离状载剪壁的 许能符 。简）应整散态点作力式受 多力合化体力为，用墙和框力 楼越材计墙三 ，严下称架状 层明料算计角精格为，。况内显力。算形确说当整其已墙。学方或度来体剪特接肢当中法矩也，力墙点近有连的形较应墙，是普反梁平单高按其高墙通弯的截元。照受宽面）从平力比假特面可实较定点大问，以用如时截题求上，求出，
本课主要介绍用手算可 力按直线分布计算的基础上加以修正。这种近似计算称为小开口整体墙计算方法。
时的直一线般分说整布来体应，性力壁已之式被上框破架坏所，开截洞面口上的的面正积应约力为整个剪力墙面积的 4高叠应弯0之%加 力 矩～比了。不8也墙当超0%肢墙过小分具。的肢墙于布有当局中体0与上.部的整墙2时直述弯局体肢，特线曲部弯宽这点规度类的律与剪剪已连力力有梁墙墙较跨已称大度经为的之成联差比为肢别小普墙。于通；0.的2，框连架梁。高度与楼层层 矩的15%时对，开可有以一近似列洞孔的联肢墙称为双肢 地认为基本墙上；符对合开材有料多列洞孔的联肢墙称为 力学中的平多截肢面墙假。定，
纵向地震力计算
剪力墙的计算图
剪力墙有效翼缘宽度bf
剪力墙有效翼缘宽度 bf 取表中所列各项较小值。
非直线墙的处理
由于建筑立面的需要，有时剪力墙的轴线并不是一条直线，这给结构计算带来困难。 可按下述简化方法来近似进行计算。
对折线除型的上剪力述墙两，当种各情墙段况总外转角，不对大于平15面º 为折线形的剪力墙，
当简化为平面结构计算时， 可以把与它正交的另一方向墙作 为翼缘，这样可使计算更加符合 实际。例如图结构，y向、x向分 别按图(b)和图(c)划分剪力墙。
平面示意图 横向地震力计算
平面抗侧力结构和刚 性楼板假定决定 1）同一楼层处各榀 剪力墙的变形相同； 2）水平荷载按同向 各榀剪力墙的刚度向 各榀剪力墙分配； 3）异向剪力墙的影 响以翼缘形式体现。