第五章 高层建筑结构 5.7 框架剪力墙结构刚接体系基本方程
一、 核心概念解析 刚接体系 (Rigid System):当连梁对剪力墙有较强约束作用时,连梁不仅传递框架和剪力墙之间的轴力,还对剪力墙形成转动约束。连梁简化为一端与剪力墙刚接、另一端与框架铰接的构件。 连续化处理:针对层数较多的高层结构,将本属于离散分布在楼面处的连梁轴力和弯矩,等效为沿高度方向连续分布的轴向力 $p_f$ 和线力矩 $m_b$。 … [……]
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一、 核心概念解析 刚接体系 (Rigid System):当连梁对剪力墙有较强约束作用时,连梁不仅传递框架和剪力墙之间的轴力,还对剪力墙形成转动约束。连梁简化为一端与剪力墙刚接、另一端与框架铰接的构件。 连续化处理:针对层数较多的高层结构,将本属于离散分布在楼面处的连梁轴力和弯矩,等效为沿高度方向连续分布的轴向力 $p_f$ 和线力矩 $m_b$。 … [……]
一、 核心概念解析 连续化处理 (Continuization):为了计算侧向荷载在综合框架和综合剪力墙之间的分配,将离散分布的刚性连杆(或综合连梁)沿高度方向连续化,切开后用等代分布力或线力矩代替。 刚度特征值 ($\lambda$):表征框架(及连梁)与剪力墙之间抗侧刚度相对关系的无量纲参数。$\lambda$ 越大,表明框架部分越强,剪力墙部分越… [……]
一、 核心概念解析 框架-剪力墙结构(框剪结构):由若干榀框架和剪力墙共同作为竖向承重及抗侧力结构的双重结构体系,兼具框架布置灵活与剪力墙抗侧能力强的优点。 协同工作受力特征:在竖向荷载下,二者各自承担负荷范围内的楼面荷载;在水平荷载下,通过楼盖和连梁的连接作用协同抗侧,其受力性能的关键在于确定二者分担水平荷载的比例。 空间问题平面化:由于相同高度处各… [……]
一、 核心概念解析 壁式框架 (Wall Frame):当剪力墙洞口尺寸很大,且洞口上下梁(连梁)刚度与洞口侧边墙(墙肢)刚度比较接近时,剪力墙的受力特点接近于框架,这类剪力墙称为壁式框架。 刚臂 (Rigid Arm):在壁式框架中,墙肢与连梁交接区(节点重叠区)的刚度极大,这一刚域的影响在杆系模型中采用刚度无限大的刚臂来反映。 带刚臂框架:仍采用杆… [……]
一、 核心概念与受力性能 联肢剪力墙:由一列或多列开洞形成的墙肢与连梁组成的剪力墙体系。由于洞口较大,整体截面不满足平截面假定。 外矩抵抗机制:外弯矩 $M_P$ 由两部分共同抵抗: $\mathbf{M_P = (M_{j1} + M_{j2}) + N_{j1} \cdot a}$ (其中 $M_{j1}, M_{j2}$ 为墙肢单独承担的局部弯矩… [……]
一、 核心概念与受力性能 侧移的双重组成:剪力墙的总侧移由弯曲变形和剪切变形两部分叠加而成。 弯曲型变形:自墙底向上,侧移增量越来越大。 剪切型变形:自墙底向上,侧移增量越来越小。 高宽比($H/B$)对剪切变形占比的影响: $H/B \approx 10$:剪切变形占比极小,可忽略不计。 $H/B = 4$:剪切变形占总侧移比例约为 5%。 $H/B… [……]
一、 核心概念解析 剪力墙(Shear Wall):截面高度与厚度之比 $h/t \ge 8$ 的墙体。以承受水平荷载为主的墙体称为剪力墙,主要用于抵抗风荷载和地震作用等侧向力。 等效抗侧刚度($D$):发生单位层间位移时剪力墙承受的剪力。高层剪力墙必须考虑剪切变形(极高时还需考虑轴向变形),根据顶点位移相等原则等效为竖向悬臂弯曲构件,公式为 $D =… [……]