第5章框架、剪力墻、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算

第5章15.1計(jì)算基本假定5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算5.1計(jì)算基本假定2空間結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)x方向：3片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元y方向：7片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元5.1計(jì)算基本假定空間結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)x方向：3片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元5.13

框架、墻只在自身平面內(nèi)有有限剛度，只能抵抗平面內(nèi)的作用力，忽略平面外的剛度，也不產(chǎn)生平面外的內(nèi)力。(1)平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元假定5.1計(jì)算基本假定框架、墻只在自身平面內(nèi)有有限剛度，只能抵抗平面內(nèi)的作用力4樓蓋在其自身平面內(nèi)剛度無限大，樓蓋平面外剛度很小，可以忽略。(2)剛性樓蓋假定5.1計(jì)算基本假定樓蓋在其自身平面內(nèi)剛度無限大，樓蓋平面外剛度很小，可以忽略。55.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法6基本假定：平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元；無限剛性樓蓋；忽略梁、柱軸向變形及剪切變形；等截面桿件，以桿件軸線作為框架計(jì)算軸線；豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)無側(cè)移。5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法基本假定：5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法75.2.1豎向荷載作用下內(nèi)力近似計(jì)算—分層力矩分配法計(jì)算假定：框架的側(cè)移和側(cè)移力矩忽略不計(jì);每層梁荷載對(duì)其它層梁和柱的影響忽略不計(jì)。分層法適用于節(jié)點(diǎn)梁柱線剛度比5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.2.1豎向荷載作用下內(nèi)力近似計(jì)算計(jì)算假定：分層法適用于節(jié)8分層力矩分配法分層力矩分配法9

計(jì)算步驟：⑴框架分層，梁跨度及柱高與原結(jié)構(gòu)相同，柱端為固端；⑵計(jì)算各層梁上豎向荷載值；5.2.1豎向荷載作用下內(nèi)力近似計(jì)算—分層力矩分配法計(jì)算步驟：5.2.1豎向荷載作用下內(nèi)力近似計(jì)算10⑶計(jì)算梁、柱線剛度（柱剛度修正——底層柱1.0；樓層柱0.9）；⑷計(jì)算結(jié)點(diǎn)梁、柱彎矩分配系數(shù)，確定柱彎矩傳遞系數(shù)（底層柱1/2；樓層柱1/3）

；⑸按力矩分配法計(jì)算單層框架梁、柱彎矩；分層力矩分配法⑶計(jì)算梁、柱線剛度（柱剛度修正——底層柱1.0；樓層柱0.11⑹將分層計(jì)算得到的、但屬于同一層柱的柱端彎矩疊加得到柱的彎矩?？蓪⒔Y(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩再進(jìn)行分配。分層力矩分配法⑹將分層計(jì)算得到的、但屬于同一層柱的柱端彎矩疊加得到柱的彎矩125.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算

反彎點(diǎn)法(梁柱線剛度比無窮大或≥3)修正反彎點(diǎn)法——D值法

適用范圍：比較規(guī)則的、層數(shù)不多的框架5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算5.2框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算131)柱抗側(cè)剛度D值(d值)和剪力分配

梁剛度無限大、柱端固定時(shí)，柱剪力V與層間位移的關(guān)系：

令d稱為柱的抗側(cè)剛度

5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算1)柱抗側(cè)剛度D值(d值)和剪力分配令d稱為柱的抗側(cè)剛度514梁的剛度較小、梁柱有相對(duì)轉(zhuǎn)角時(shí)，柱剪力V與層間位移的關(guān)系：

則

為剛度修正系數(shù)，小于1，與梁柱剛度相對(duì)大小有關(guān)（見表）；

D為結(jié)點(diǎn)有轉(zhuǎn)角時(shí)柱的抗側(cè)剛度，小于d。5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算梁的剛度較小、梁柱有相對(duì)轉(zhuǎn)角時(shí)，柱剪力V與層間位移的關(guān)系15第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件16框架結(jié)構(gòu)同一層各柱側(cè)移相等，層剪力按柱的抗側(cè)剛度分配：—框架結(jié)構(gòu)i層總剪力；—i層第j根柱分配到的剪力；

—i層第j根柱的抗側(cè)剛度；

—i層全部柱的抗側(cè)剛度之和。

5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算框架結(jié)構(gòu)同一層各柱側(cè)移相等，層剪力按柱的抗側(cè)剛度分配：—框架17

2）柱反彎點(diǎn)位置（D值法）柱反彎點(diǎn)位置與柱端約束程度有關(guān)；反彎點(diǎn)向約束較弱的一端靠近。主要影響因素：(1)結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置；(2)梁柱線剛度比；(3)荷載形式（均布，倒三角形）；(4)上層梁與下層梁剛度比；(5)上下層層高比。5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算2）柱反彎點(diǎn)位置（D值法）5.2.2水平荷載作用下的近18反彎點(diǎn)高度yo——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度（梁柱線剛度比、總層數(shù)、層次、側(cè)向荷載形式）y1——上、下層梁柱線剛度不同時(shí)的反彎點(diǎn)高度修正值y2——上層層高與本層不同時(shí)的反彎點(diǎn)高度修正值y3——下層層高與本層不同時(shí)的反彎點(diǎn)高度修正值5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算反彎點(diǎn)高度yo——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度（梁柱線剛度比、總層數(shù)、層次19第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件20第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件213）水平力作用下內(nèi)力計(jì)算步驟⑴計(jì)算結(jié)構(gòu)第i層的總層剪力Vi；⑵計(jì)算各梁、柱的線剛度；⑶計(jì)算各柱抗側(cè)剛度D（D值法）或d（反彎點(diǎn)法）；⑷計(jì)算各柱的剪力；5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算3）水平力作用下內(nèi)力計(jì)算步驟5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)22⑸確定柱反彎點(diǎn)高度系數(shù)y；D值法：反彎點(diǎn)法：中間各層柱：y=1/2底層柱：y=2/3⑹計(jì)算柱端彎矩；柱上端彎矩

柱上端彎矩5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算⑸確定柱反彎點(diǎn)高度系數(shù)y；5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)23⑺由柱端彎矩、結(jié)點(diǎn)平衡，計(jì)算梁端彎矩；⑻計(jì)算梁、柱軸力、剪力。5.2.2水平荷載作用下的近似計(jì)算⑺由柱端彎矩、結(jié)點(diǎn)平衡，計(jì)算梁端彎矩；5.2.2水平荷載作245.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算框架側(cè)向位移的組成：

梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移（屬剪切型）柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移（屬彎曲型）核心區(qū)剪切變形產(chǎn)生的側(cè)移（忽略）5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算255.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算26

1）梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移“剪切型位移”,可用D值法計(jì)算框架結(jié)構(gòu)第i層的層間位移為：即：層剪力/全部柱D值之和

5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算1）梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移即：層剪力/全部柱D值之和27各層樓板標(biāo)高處位移：第i層位移

頂點(diǎn)位移(共n層)

5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算各層樓板標(biāo)高處位移：第i層位移頂點(diǎn)位移(共n層)5.282）柱軸向變形產(chǎn)生的位移“彎曲型位移”，多層框架可以忽略，高層建筑結(jié)構(gòu)不能忽略。

假定：僅邊柱有軸力及軸向變形；柱截面由底到頂線性變化。5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算2）柱軸向變形產(chǎn)生的位移5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似292）柱軸向變形產(chǎn)生的位移柱軸向變形產(chǎn)生的i層位移：

V0─基底總剪力；H、B─分別為建筑物總高度及結(jié)構(gòu)寬度；E、A1─分別為混凝土彈性模量及框架底層柱截面面積；Fn─根據(jù)不同荷載形式計(jì)算的位移系數(shù)，可由曲線查出。n為框架邊柱頂層與底層截面面積之比。

5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算2）柱軸向變形產(chǎn)生的位移V0─基底總剪力；5.2.3水平荷30柱軸向變形產(chǎn)生的第i層層間位移5.2.3水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算柱軸向變形產(chǎn)生的第i層層間位移5.2.3水平荷載作用下側(cè)315.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5.3.1剪力墻的類型與計(jì)算假定

剪力墻只在其自身平面內(nèi)有剛度、承載力，為平面結(jié)構(gòu)單元。5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法5.3.1剪力墻的類型與32

根據(jù)洞口大小和洞口分布,分為：1）剪力墻的類型(a)整體墻(b)聯(lián)肢墻(c)不規(guī)則開洞墻5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

根據(jù)洞口大小和洞口分布,分為：1）剪力墻的類型(a)整體33剪力墻結(jié)構(gòu)按縱、橫兩方向分別計(jì)算；墻端帶翼緣（翼緣寬按混凝土規(guī)范第10.5.3?。└髌袅υ谕粚訕前鍢?biāo)高的位移相等(平移)。2）計(jì)算假定及剪力分配5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

剪力墻結(jié)構(gòu)按縱、橫兩方向分別計(jì)算；2）計(jì)算假定及剪力分配34層剪力按墻的等效抗彎剛度分配等效抗彎剛度EIeq：考慮抗彎剛度、抗剪剛度，用抗彎剛度表示?？紤]彎曲變形和剪切變形5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

層剪力按墻的等效抗彎剛度分配等效抗彎剛度EIeq：考慮抗彎剛35層剪力分配

Vij─第i層第j片剪力墻分配到的剪力；Vpi─第i層總剪力；EIeqj─第j片墻的等效抗彎剛度，按墻的類型用近似方法計(jì)算。

5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

層剪力分配Vij─第i層第j片剪力墻分配到的剪力；5.3365.3.2

整體墻近似計(jì)算方法無洞口或洞口很小時(shí)，內(nèi)力及位移按實(shí)體墻計(jì)算。5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5.3.2整體墻近似計(jì)算方法5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方37整體墻：洞口面積不超過墻面面積的16，且洞口間凈距及洞口至墻邊凈距大于洞口長邊。

整體墻：38截面折算慣性矩Iq及截面折算面積Aq為

Ii—剪力墻有洞口或無洞口部分截面的慣性矩；hi—各截面相應(yīng)的墻高；A—無洞口的剪力墻截面面積；A0、Ad—分別為剪力墻總墻面面積和剪力墻洞口總面積。

5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

截面折算慣性矩Iq及截面折算面積Aq為Ii—剪力墻有洞口或39

當(dāng)剪力墻的高寬比(H/hw)≤4時(shí),計(jì)入剪切變形影響。倒三角形分布荷載作用下的頂點(diǎn)位移計(jì)算公式為：

即：倒三角形分布荷載5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

當(dāng)剪力墻的高寬比(H/hw)≤4時(shí),計(jì)入剪切變形影40等效抗彎剛度為：

μ—剪應(yīng)力不均勻系數(shù)矩形截面取1.2I形截面取μ=全截面面積/腹板面積倒三角形分布荷載5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

等效抗彎剛度為：μ—剪應(yīng)力不均勻系數(shù)倒三角形分布荷載5415.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法1）基本假定與基本方法5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法5.3剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方421）樓蓋平面內(nèi)剛度無窮大；2）忽略連梁軸向變形，兩墻肢水平位移相同；3）連梁兩端轉(zhuǎn)角相等，連梁反彎點(diǎn)在跨中；4）構(gòu)件沿豎向分布均勻?；炯俣?.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法1）樓蓋平面內(nèi)剛度無窮大；基本假定5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算43連梁連續(xù)化為沿高度均勻分布的連桿；5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法連梁連續(xù)化為沿高度均勻分布的連桿；5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算44沿連桿跨中切開，切開點(diǎn)連桿彎矩為0，剪力(x)是一個(gè)連續(xù)函數(shù)；

5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法沿連桿跨中切開，切開點(diǎn)連桿彎矩為0，剪力(x)是一個(gè)連續(xù)函45

連桿切開點(diǎn)變形連續(xù)（相對(duì)位移為零），建立(x)的微分方程?！獕χ珡澢冃萎a(chǎn)生的相對(duì)位移—墻肢軸向變形產(chǎn)生的相對(duì)位移—連梁彎曲和剪切變形產(chǎn)生的相對(duì)位移

5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法連桿切開點(diǎn)變形連續(xù)（相對(duì)位移為零），建立(x)的微分46第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件47

求解微分方程，得到(x)，積分后得連梁剪力；通過平衡條件求出連梁梁端彎矩、墻肢軸力及彎矩。

5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法求解微分方程，得到(x)，積分后得連梁剪力；5.3.348采用帶剛域桿件（以上各公式中的2a用2al代替）連梁計(jì)算長度5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法采用帶剛域桿件（以上各公式中的2a用2al代替）連梁計(jì)算長度49剪切模量G＝0.42E矩形截面連梁剪應(yīng)力不均勻系數(shù)

＝1.2

連梁折算慣性矩5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法剪切模量G＝0.42E連梁折算慣性矩5.3.3聯(lián)肢50

連梁剪力、彎矩墻肢軸力、彎矩及剪力2）聯(lián)肢剪力墻內(nèi)力連梁剪力、彎矩2）聯(lián)肢剪力墻內(nèi)力51連梁剪力：

連梁跨中的剪應(yīng)力乘以層高連梁梁端彎矩：

剪力乘以連梁凈跨度的1/2

5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法連梁剪力：5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法52墻肢軸力及彎矩：

由隔離體平衡墻肢剪力：按墻肢等效抗彎剛度分配墻肢軸力及彎矩：墻肢剪力：按墻肢等效抗彎剛度分配53—坐標(biāo)處，外荷載作用下的傾覆力矩；

—分別為第i墻肢的彎矩和軸力；

—截面的相對(duì)高度坐標(biāo)；5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法—坐標(biāo)處，外荷載作用下的5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法54

Ii、yi—分別為第i墻肢的截面慣性矩、截面重心到剪力墻總截面重心的距離；I—剪力墻截面總慣性矩。

、

5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法Ii、yi—分別為第i墻肢的截面慣性矩、截面重心到剪力墻總55

k—系數(shù)，與荷載形式有關(guān)，倒三角分布荷載，k值計(jì)算公式為5.3.3聯(lián)肢墻近似計(jì)算方法—連續(xù)化方法k—系數(shù)，與荷載形式有關(guān)，倒三角分布荷載，k值計(jì)算公式為56

墻肢截面正應(yīng)力可以分解為兩部份：整體彎曲應(yīng)力：符合整體平截面假定，組成墻肢的部分彎矩(公式中的第一項(xiàng))及軸力；局部彎曲應(yīng)力：符合墻肢平截面假定，組成墻肢的另一部分彎矩(公式中的第二項(xiàng))

。

墻肢內(nèi)力公式的物理意義墻肢截面正應(yīng)力可以分解為兩部份：墻肢內(nèi)力公式的物理意57整體彎曲應(yīng)力,局部彎曲應(yīng)力

墻肢內(nèi)力公式的物理意義整體彎曲應(yīng)力,局部彎曲應(yīng)力墻肢內(nèi)力公式的物理意義58系數(shù)k的物理意義:兩部分彎矩的百分比

k值大:整體彎矩及軸力較大，局部彎矩較小，總應(yīng)力分布更接近直線；

k值小:則相反，截面上應(yīng)力鋸齒形分布更明顯，每個(gè)墻肢都有拉、壓應(yīng)力。

系數(shù)k的物理意義:兩部分彎矩的百分比59

與聯(lián)肢墻的幾何尺寸有關(guān)，一個(gè)重要的幾何參數(shù)。

物理意義：

連梁剛度與墻肢剛度的比值

影響聯(lián)肢墻的內(nèi)力分布和位移整體系數(shù)α與聯(lián)肢墻的幾何尺寸有關(guān)，一個(gè)重要的幾何參數(shù)。整體系60整體系數(shù)α

H、h—分別為剪力墻的總高與層高I1、I2、—分別為兩個(gè)墻肢和連梁的慣性矩a、c—分別為洞口凈寬2a和墻肢重心到重心距離2c的一半T－軸向變形影響系數(shù)雙肢墻整體系數(shù)αH、h—分別為剪力墻的總高與層高雙肢墻61多肢墻

s—多肢墻洞口列數(shù)，s+1為墻肢數(shù)；ai、ci—

2ai、2ci分別為第i個(gè)洞口的凈寬及相鄰墻肢重心到重心距離；T—軸向變形影響系數(shù)，表示墻肢與洞口相對(duì)關(guān)系,T值大表示墻肢窄。整體系數(shù)α多肢墻s—多肢墻洞口列數(shù)，s+1為墻肢數(shù)；整體系數(shù)α62

整體系數(shù)α對(duì)墻肢內(nèi)力的影響

若α小，k值小，連梁對(duì)墻肢的約束小，墻肢截面彎矩以局部彎矩為主；

α增大，k值增大，連梁對(duì)墻肢的約束增大，截面整體彎矩增大；

α大于10，k值趨于1，截面以整體彎矩為主，接近于實(shí)體墻。整體系數(shù)α對(duì)墻肢內(nèi)力的影響63k-ξ-α關(guān)系曲線不同高度的截面，k值曲線不同k-ξ-α關(guān)系曲線643）聯(lián)肢剪力墻的位移和等效剛度

聯(lián)肢墻在倒三角形分布荷載作用下的頂點(diǎn)位移(ξ

=0)為：

γ2—墻肢剪切變形影響系數(shù)；Ψα—系數(shù)，幾何參數(shù)α的函數(shù)，與荷載形式有關(guān)。3）聯(lián)肢剪力墻的位移和等效剛度聯(lián)肢墻在倒三角形分布荷載作用65用懸臂墻頂點(diǎn)位移公式表達(dá)聯(lián)肢墻頂點(diǎn)位移，即：聯(lián)肢墻等效抗彎剛度：

用懸臂墻頂點(diǎn)位移公式表達(dá)聯(lián)肢墻頂點(diǎn)位移，即：聯(lián)肢墻等效抗彎剛664）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律

影響因素：整體系數(shù)α4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律影響因素：整體系數(shù)α67

實(shí)體墻

彎矩沿高度都是一個(gè)方向,沒有反向彎矩，墻為彎曲型變形曲線。

4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律

實(shí)體墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分68

連梁與墻肢鉸接，墻肢為實(shí)體墻

開洞墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律

開洞墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律69大部分層墻肢沒有反彎點(diǎn)，接近實(shí)體墻

開洞墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律

大部分層墻肢沒有開洞墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律70聯(lián)肢墻

開洞墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律

聯(lián)肢墻開洞墻4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律71梁相對(duì)于柱的剛度較大，極端情況就是框架

剪力墻開洞很大4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律

梁相對(duì)于柱的剪力墻開洞很大4）聯(lián)肢墻的位移和內(nèi)力分布規(guī)律72

聯(lián)肢墻位移和內(nèi)力分布規(guī)律聯(lián)肢墻位移和內(nèi)力分布規(guī)律735.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的741）結(jié)構(gòu)中所有的框架集合成總框架，用D值法計(jì)算其抗側(cè)剛度；2）所有的墻肢集合成總墻肢，按實(shí)體懸臂墻計(jì)算其抗側(cè)剛度；

5.4.1計(jì)算思路及計(jì)算簡圖（1）計(jì)算思路5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

1）結(jié)構(gòu)中所有的框架集合成總框架，用D值法計(jì)算其抗側(cè)剛度；5753）墻肢間的連梁以及墻肢與框架柱之間的梁集合成總聯(lián)系梁，總聯(lián)系梁簡化成帶剛域桿件；4）計(jì)算在總水平荷載作用下的總框架層剪力、總剪力墻的層剪力和總彎矩、總聯(lián)系梁的梁端彎矩和剪力；（1）計(jì)算思路5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

3）墻肢間的連梁以及墻肢與框架柱之間的梁集合成總聯(lián)系梁，總聯(lián)765）將總框架的層剪力分配到每根柱，總剪力墻的層剪力和彎矩分配到每片墻；6）將總聯(lián)系梁的梁端彎矩和剪力分配到每根梁；計(jì)算每一根桿件截面的內(nèi)力。

（1）計(jì)算思路5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5）將總框架的層剪力分配到每根柱，總剪力墻的層剪力和彎矩分配77

總框架與總剪力墻之間用鉸接連桿聯(lián)系。墻肢之間沒有連梁，或者有連梁而連梁很小()；墻肢與柱之間沒有梁，剪力墻和框架柱之間通過樓板協(xié)同工作。(2)鉸接計(jì)算簡圖5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

總框架與總剪力墻之間用鉸接連桿聯(lián)系。(2)鉸接計(jì)算78鉸接計(jì)算簡圖5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

鉸接計(jì)算簡圖5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法79(3)剛接計(jì)算簡圖

墻肢之間有連梁（）和/或墻肢與框架柱之間有梁相連

5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

(3)剛接計(jì)算簡圖墻肢之間有連梁（805.4.2協(xié)同工作的基本原理及剛度特征值

框—剪協(xié)同工作簡化計(jì)算方法也是采用連續(xù)化方法，把總聯(lián)系梁連續(xù)化，成為連續(xù)桿件，然后將連桿切開，分成剪力墻及框架兩個(gè)基本體系。

5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5.4.2協(xié)同工作的基本原理5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近81鉸接體系5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

鉸接體系5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法82根據(jù)變形協(xié)調(diào)建立四階常微分方程

式中

EIw-總剪力墻剛度，剪力墻等效剛度之和，鉸接體系5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

根據(jù)變形協(xié)調(diào)建立四階常微分方程式中EIw-總剪力墻剛度83—框—剪結(jié)構(gòu)的剛度特征值。物理意義是總框架抗推剛度與總剪力墻抗彎剛度EIW的相對(duì)大小，影響框-剪結(jié)構(gòu)的受力及變形性能；Cf—總框架抗推剛度。

5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

—框—剪結(jié)構(gòu)的剛度特征值。5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算84單位層間位移角所需的推力。柱抗推剛度可由柱D值計(jì)算，總框架抗推剛度為：

抗推剛度定義5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

單位層間位移角所需的推力。柱抗推剛度可由柱D值計(jì)算，總框架抗855.4.3框-剪結(jié)構(gòu)位移與內(nèi)力分布規(guī)律

剛度特征值=∞，為框架結(jié)構(gòu)剛度特征值=0，為剪力墻結(jié)構(gòu)

5.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法

5.4.3框-剪結(jié)構(gòu)位移與內(nèi)力分布規(guī)律5.4框架—剪力墻結(jié)86較大：剪切型位移曲線；很?。簭澢臀灰魄€；=16：彎剪型位移曲線，側(cè)移曲線有反彎點(diǎn)，層間位移最大值在反彎點(diǎn)附近。位移分布5.4.3框-剪結(jié)構(gòu)位移與內(nèi)力分布規(guī)律較大：剪切型位移曲線；位移分布5.4.3框-剪結(jié)構(gòu)位移與內(nèi)87

剪力墻底部承受的荷載大于外荷載；框架底部作用反方向荷載；框架與墻的頂部有集中力。水平荷載分配剪力墻底部承受的荷載大于外荷載；水平荷載分配88

剪力墻底部承受擔(dān)很大剪力，向上減小，頂部承擔(dān)反方向的剪力；框架中間某層的剪力最大，向上向下都逐漸減小，底層最小。與λ值有關(guān)剪力分配剪力墻底部承受擔(dān)很大剪力，向上減小，頂部承擔(dān)反方向的895.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)幅

1)連梁內(nèi)力調(diào)幅墻肢之間的連梁、框架與墻之間的梁，為了便于施工，又不影響安全，在抗震結(jié)構(gòu)中又可使梁先出現(xiàn)塑性鉸，規(guī)范允許這些梁作塑性內(nèi)力重分布。計(jì)算時(shí),可以采用降低梁的剛度的做法,剛度降低程度根據(jù)結(jié)構(gòu)具體情況確定，最低降至0.5EI。5.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)幅1)連梁內(nèi)力調(diào)幅90

2)框架部分承擔(dān)的層剪力

地震作用下,通常是墻先開裂,墻剛度降低后,框架層剪力（梁柱內(nèi)力）增加。為防止框架嚴(yán)重破壞，框架承擔(dān)的層剪力不應(yīng)過小。

5.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)幅

2)框架部分承擔(dān)的層剪力5.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的91

鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)若框架承受的總剪力，則每個(gè)樓層的框架總剪力應(yīng)增大，

各層框架承擔(dān)的層剪力取下列兩式中的較小值：

V0-地震作用產(chǎn)生的底部總剪力；Vf,max-框架各層層剪力的計(jì)算最大值。5.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)幅

鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)V0-地震作用產(chǎn)92鋼框架—混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)各層框架承擔(dān)的層剪力取下列兩式中的較小值：5.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)幅

鋼框架—混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)5.4.4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)93第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件94第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件955.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算5.5.1概述結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，水平荷載合力作用線不通過剛度中心。

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算96近似方法不能得到真正的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。但能建立減小結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、增大結(jié)構(gòu)抗扭能力的設(shè)計(jì)概念。

近似方法不能得到真正的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。但能建立減小結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、增975.5.2質(zhì)量中心、剛度中心及扭轉(zhuǎn)偏心距質(zhì)量中心：水平地震作用即慣性力的合力作用點(diǎn)。計(jì)算方法：將建筑平面分為若干個(gè)質(zhì)量均勻分布的單元，在參考坐標(biāo)系xoy中確定質(zhì)心坐標(biāo)xm，ym。5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算5.5.2質(zhì)量中心、剛度中心及扭轉(zhuǎn)偏心距質(zhì)量中心：5.598第五章--高層建筑結(jié)構(gòu)近似計(jì)算課件99－分別為第i個(gè)面積單元的質(zhì)量和重量；－第i個(gè)面積單元的重心坐標(biāo)。

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算－分別為第i個(gè)面積單元的質(zhì)量和重量；5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算100

剛度中心：抗側(cè)力結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的中心。計(jì)算方法：與計(jì)算形心的方法類似。5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算剛度中心：5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算101

框架柱的D值就是抗側(cè)剛度。分別計(jì)算每根柱在y方向和x方向的D值后，直接代入公式求及。式中求和符號(hào)表示對(duì)所有柱求和。（1）框架結(jié)構(gòu)5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算框架柱的D值就是抗側(cè)剛度。（1）框架結(jié)構(gòu)5.5扭102（2）剪力墻結(jié)構(gòu)

與是在剪力墻結(jié)構(gòu)平移變形時(shí)第i片及第k片墻分配到的剪力(按各片墻的等效抗彎剛度分配)。剪力墻結(jié)構(gòu)剛度中心可以用等效抗彎剛度計(jì)算。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)與是在剪力墻結(jié)構(gòu)平移變形時(shí)103不能直接用柱的抗推剛度和墻的等效抗彎剛度計(jì)算剛度中心。

與分別是框－剪結(jié)構(gòu)y方向和x方向平移變形下協(xié)同工作計(jì)算得到的各片抗側(cè)力單元所分配到的剪力。

（3）框架－剪力墻結(jié)構(gòu)不能直接用柱的抗推剛度和墻的等效抗彎剛度計(jì)算剛度中心。104偏心距

質(zhì)心（或風(fēng)力合力作用線）和剛度中心之間的距離和，即為計(jì)算偏心距。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮偶然偏心的影響，將偏心距增大，得到設(shè)計(jì)偏心距。

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算偏心距質(zhì)心（或風(fēng)力合力作用線）和剛度中心之間的距離105

Lx、Ly是與力作用方向垂直的建筑總長

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算Lx、Ly是與力作用方向垂直的建筑總長5.5扭轉(zhuǎn)1065.5.3考慮扭轉(zhuǎn)作用的剪力修正

用疊加的方法得到在層剪力及扭矩共同作用下各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元的位移及內(nèi)力5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算5.5.3考慮扭轉(zhuǎn)作用的剪力修正用疊加的方法得到在層剪力及107

y方向作用偏心層剪力Vy扭矩Mt=Vyex產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角：為結(jié)構(gòu)的抗扭剛度

層剪力Vy產(chǎn)生的平移：

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算y方向作用偏心層剪力Vy扭矩Mt=Vyex產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角：為結(jié)108

y方向作用偏心層剪力Vy

y方向i片及x方向k片結(jié)構(gòu)的剪力為：

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算y方向作用偏心層剪力Vy5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算109同理，x方向作用層剪力Vx

x方向k片及y方向i片結(jié)構(gòu)的剪力：

5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算同理，x方向作用層剪力Vx5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算110

將Vyi

及Vxk的計(jì)算式改寫成或簡寫為5.5扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算將Vyi及Vxk的計(jì)算式改寫成或簡寫為5.5扭111考慮扭轉(zhuǎn)時(shí)，某個(gè)抗側(cè)力單元的剪力，可以用平移分配到的剪力乘以修正系數(shù)得