资源描述
解:
1、结构简化
总剪力墙由②、③、⑨、⑩四轴,A、B轴间的四片剪力墙组成;总框架由①、③~⑧、⑪轴7榀框架及②、③、⑨、⑩在C轴处的四根边柱组成。总剪力墙与总框架组成刚接体系。
2、结构刚度特征值计算
(1)计算总框架抗推刚度
表1 构件参数计算
构件
截面尺寸
截面惯性矩
线刚度
柱
450*450
梁1
250*500
梁2
250*700
表2 各层柱D值计算
楼层
柱列编号
1
A
16500
B
23304
C
20284
2~10
A
7825
B
16925
C
12885
底层抗推刚度
其余各层抗推刚度
(2)总剪力墙刚度
总剪力墙刚度
(3)总连梁刚度
连梁刚域
连梁跨度
连梁刚度系数
不考虑剪切变形,取
连梁约束刚度计算
连梁梁端的约束刚度
每层有4根连梁,且各层连梁截面尺寸相同,同时楼层的层高相同,总连梁的约束刚度为
(4)结构的刚度特征值λ的计算。
计算地震作用下框架-剪力墙结构的内力和位移时,连梁的刚度可予折减,此处取0.7。
为方便查表,近似取查表。
3、荷载参数计算
①荷载作用下框架剪力墙底部剪力。
②荷载作用下框架剪力墙底部弯矩。
③荷载作用于总剪力墙时的顶点位移。
4、框架剪力墙位移计算
框架剪力墙结构各层的位移可通过、值查教材图7.10求得 值,再计算各层位移和层间位移,计算式和计算结果列于表3中。
表3 框架剪力墙位移计算
层次
10
30
1.0
3
0.245
0.0261
0.0027
9
27
0.9
3
0.220
0.0234
0.0037
8
24
0.8
3
0.185
0.0197
0.0021
7
21
0.7
3
0.165
0.0176
0.0032
6
18
0.6
3
0.135
0.0144
0.0027
5
15
0.5
3
0.110
0.0117
0.0032
4
12
0.4
3
0.080
0.0085
0.0032
3
9
0.3
3
0.050
0.0053
0.0026
2
6
0.2
3
0.025
0.0027
0.0016
1
3
0.1
3
0.010
0.0011
0.0011
计算表示该框架剪力墙的最大层间位移在第九层,,符合《高层规程》中对框架剪力墙结构楼层层间最大位移与层高之比的限值要求。
5、内力计算
(1)协同工作中未经修正的总剪力墙剪力。
通过查图7.12得系数,根据式计算未经修正的总剪力墙剪力,计算式和计算结构列于下表4中。
表4 总框架、总剪力墙、总连梁内力计算
层次
10
30
0
0.000
0
-0.375
-1839
1839
792
1048
3143
-792
9
27
931.95
-0.045
-4415
-0.200
-981
1913
824
1089
3268
108
8
24
1765.80
-0.060
-5886
-0.005
-25
1790
771
1020
3059
995
7
21
2501.55
-0.060
-5886
0.060
294
2207
950
1257
3771
1551
6
18
3139.20
-0.045
-4415
0.165
809
2330
1003
1327
3981
2136
5
15
3678.75
-0.015
-1472
0.260
1275
2403
1035
1369
4106
2644
4
12
4120.20
0.030
2943
0.365
1790
2330
1003
1327
3981
3117
3
9
4463.55
0.100
9810
0.475
2330
2134
919
1215
3645
3545
2
6
4708.80
0.180
17658
0.615
3017
1692
729
964
2891
3980
1
3
4855.95
0.285
27959
0.780
3926
1030
443
587
1760
4413
0
0
4905.00
0.425
41693
1.000
4905
0
0
0
0
4905
(2)总框架剪力和总连杆约束弯矩。
广义总框架剪力根据式计算广义总框架剪力,计算结果列于表4中。
广义总框架剪力按总框架抗推刚度和总连杆约束刚度的比例分配给总框架和总连杆。考虑连梁的塑性变形能力,将连梁的刚度进行折减,取折减系数为0.7。
(3)总剪力墙弯矩。
(4)构件内力计算。
①剪力墙墙肢的内力计算
每层共有4片剪力墙,各片剪力墙的尺寸、参数均相同
故各墙肢的分配系数
剪力墙各墙肢的弯矩、剪力和轴力计算式和计算结果列于表5中,墙肢的轴力由后续表8中的数据计算得到。
表5 剪力墙墙肢的弯矩和剪力
层次
10
30
0
0
-792
-198
±161.2
9
27
-4415
-1104
108
27
±328.8
8
24
-5886
-1472
995
249
±485.7
7
21
-5886
-1472
1551
388
±679.1
6
18
-4415
-1104
2136
534
±883.3
5
15
-1472
-368
2644
661
±1093.9
4
12
2943
736
3117
779
±1298.1
3
9
9810
2453
3545
886
±1485.0
2
6
17658
4415
3980
995
±1633.3
1
3
27959
6990
4413
1103
±1723.6
0
0
41693
10423
4905
1226
±1723.6
②框架梁、柱内力计算。计算计算水平地震作用下的框架柱剪力时,应先判断框架总剪力是否满足。计算表中,除4、5、6层以外的各层框架总剪力,而,所以,除4、5、6层以外的各层框架总剪力应取计算。
框架柱的反弯点处的剪力可根据各柱的侧移刚度进行分配,分配系数和框架各柱剪力计算结果列于表6和表7中。
表6 框架柱剪力分配系数
柱编号
侧移刚度
分配系数
A列柱
B列柱
C列柱
8692.5
17562.9
13624.9
0.0261
0.0526
0.0408
总框架侧移刚度
333661.7
表7 框架柱剪力计算
层次
A列柱
B列柱
C列柱
10
30
981
25.6
51.6
40.0
9
27
981
25.6
51.6
40.0
8
24
981
25.6
51.6
40.0
7
21
981
25.6
51.6
40.0
6
18
1003
26.2
52.8
40.9
5
15
1035
27.0
54.4
42.2
4
12
1003
26.2
52.8
40.9
3
9
981
25.6
51.6
40.0
2
6
981
25.6
51.6
40.0
1
3
981
25.6
51.6
40.0
0
0
981
25.6
51.6
40.0
③连梁内力计算。连梁与剪力墙相连一端有刚域,与框架柱连接端做铰接处理。连梁约束弯矩分配系数
连梁的弯矩、剪力计算式和计算结果列于表中。
梁端截面的设计玩具应取剪力墙墙边出连梁的
梁端弯矩。几何关系如右图所示。
连梁的弯矩、剪力计算如表8所示。
表8 连梁内力计算
层次
10
30
3143
785.8
579.9
161.2
9
27
3268
817.0
602.9
167.6
8
24
3059
764.8
564.4
156.9
7
21
3771
942.8
695.7
193.4
6
18
3981
995.3
734.5
204.2
5
15
4106
1026.5
757.6
210.6
4
12
3981
995.3
734.5
204.2
3
9
3645
911.3
672.5
186.9
2
6
2891
722.8
533.4
148.3
1
3
1760
440.0
324.7
90.3
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