干貨分享：4類剪力墻計算要點解析

　　【摘要】剪力墻結(jié)構(gòu)隨著類型和開洞大小的不同，計算方法和計算簡圖也不同。整體墻和小開口整體墻的計算簡圖基本上是單根豎向懸臂桿，計算方法按材料力學(xué)公式(對整體墻不修正，對小開口整體墻修正)計算。其他類型剪力墻，其計算簡圖均無法用單根豎向懸臂桿代表，而應(yīng)按能反映其性態(tài)的結(jié)構(gòu)體系計算。

　　1.整體剪力墻

　　對于整體剪力墻，在水平荷載作用下，根據(jù)其變形特征(截面變形后仍符合平面假定)，可視為一整體的懸臂彎曲桿件，用材料力學(xué)中懸臂梁的內(nèi)力和變形的基本公式進(jìn)行計算。

　　(1)內(nèi)力計算

　　整體墻的內(nèi)力可按上端自由，下端固定的懸臂構(gòu)件，用材料力學(xué)公式，計算其任意截面的彎矩和剪力?？偹胶奢d可以按各片剪力墻的等效抗彎剛度分配，然后進(jìn)行單片剪力墻的計算。 剪力墻的等效抗彎剛度(或叫等效慣性矩)就是將墻的彎曲、剪切和軸向變形之后的頂點位移，按頂點位移相等的原則，折算成一個只考慮彎曲變形的等效豎向懸臂桿的剛度。

　　(2)位移計算

　　整體墻的位移，如墻頂端處的側(cè)向位移，同樣可以用材料力學(xué)的公式計算，但由于剪力墻的截面高度較大，故應(yīng)考慮剪切變形對位移的影響。當(dāng)開洞時，還應(yīng)考慮洞口對位移增大的影響。

　　2.小開口整體剪力墻

　　小開口墻是指門窗洞口沿豎向成列布置，洞口的總面積雖超過墻總面積的15%，但仍屬于洞口很小的開孔剪力墻。通過實驗發(fā)現(xiàn)，小開口剪力墻在水平荷載作用下的受力性能接近整體剪力墻，其截面在受力后基本保持平面，正應(yīng)力分布圖形也大體保持直線分布，各墻肢中僅有少量的局部彎矩;沿墻肢高度方向，大部分樓層中的墻肢沒有反彎點。在整體上，剪力墻仍類似于豎向懸臂桿件。就為利用材料力學(xué)公式計算內(nèi)力和側(cè)移提供了前提，再考慮局部彎曲應(yīng)力的影響，進(jìn)行修正，則可解決小開口剪力墻的內(nèi)力和側(cè)移計算。 首先將整個小開口剪力墻作為一個懸臂桿件，按材料力學(xué)公式算出標(biāo)高z處的總彎矩、總剪力和基底剪力。 其次，將總彎矩分為兩部分：1)產(chǎn)生整體彎曲的總彎矩(占總彎矩的85%)，2)產(chǎn)生局部彎曲的總彎矩(占15%)。

　　3.雙肢剪力墻

　　聯(lián)肢墻由于門窗洞口尺寸較大，墻截面上的正應(yīng)力不再成直線分布，其受力和變形發(fā)生了變化，墻肢的線剛度比連梁的線剛度大得多，每根連梁中部有反彎點，各墻肢單獨彎曲作用較顯著，僅在少數(shù)層內(nèi)墻肢出現(xiàn)反彎點，故需采用相應(yīng)方法分析。

　　墻面上開有一排洞口的墻稱雙肢墻;當(dāng)開有多排洞口時，稱多肢墻。

　　雙肢墻由于連系梁的連結(jié)，而使雙肢墻結(jié)構(gòu)在內(nèi)力分析時成為一個高次超靜定的問題。為了簡化計算，一般可用解微分方程的辦法(連續(xù)連桿法)計算。

　　4.多肢剪力墻

　　具有多于一排且排列整齊的洞口時，就成為多肢剪力墻。多肢墻也可以采用連續(xù)連桿法求解，基本假定和基本體系取法都和雙肢墻類似。由于墻肢及洞口數(shù)目比雙肢墻多，因此沿豎向切口的基本未知量將相應(yīng)增多。在每個連梁切口處建立一個變形協(xié)調(diào)方程，則可建立k個微分方程。要注意，在建立第i個切口處協(xié)調(diào)方程時，除了i跨連梁內(nèi)力影響外，還要考慮第i-1跨連梁內(nèi)力和第i+1跨連梁內(nèi)力對i墻肢的影響，這是與雙肢剪力墻的一個明顯區(qū)別。

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