剪力墙精确分析.pdfVIP

苎±主旦全里壹星蕉塾堕垫兰查叁坚堡塞!坚!一一 剪力墙精确分析 谢靖中 1司济大学建筑工程系．L海200092 提要本文从考虑剪力墙节点域变形的角度．讨论r精确分析剪力墙的须满足的要求。简述r当前几 种常用计算方法的优点和限制。最后介绍一种新的墙单元Strat—NW，并通过一蝗算倒检测单元 的性能。 关键词剪力墙．有限元，墙单元 剪力墙是建筑结构中的重要构件，长期以来，对于剪力墙的计算一直未能达到工程 实际应j-fj的要求．各种计算方法均存在使用范围和限制。随着有限元技术的发展，墙单元 f即板+膜单元，F同)的工程软件中的应用，使剪力墒的分析计算达到新的高度，但现有 的各类墙单元仍有不足之处。 剪力墒结构由截面较大的墙和相对较小的连粱组成，连梁比墙处于更大的应力水平， 连粱根部的应力在墙内扩散，形成一定范围的应力集中区域，产生节点域变形。节点域变 形减弱剪力墙结构的抗侧刚度，影响内力的分布，会直接导致连梁内力的减小。考虑节点 域变形对剪力结构的计算提出了更高的要求。 1．剪力墙节点域变形 如图l所示，当连梁根部作用有力矩M时，剪力墙发生整体变形和节点域变形。轴 线处有水平侧移s和转角0。，这由整体变形所产生：而连粱根部转角#J02，有020．，包含 有节点域变形，如图2(a)所示。如果将两类变形分开，则如图(b)、(c)所示，图(a)为整体 变形，I虱Co)为节点域变形，图中e3-0：一e．。大多数剪力墙的计算模式立足于求如图(b)中整 ‘ 体变形，而忽略了图(c)中的节点域变形。 + (b) (c) 图I、连粱根部作用弯矩M 图2、变形拆分 甜靖中·勇·19713，髓毒研究生·工程师 ·一430—一 塑!：主旦全里壅星堡塑堕塑兰查垒坚丝壅 !竺!兰 一 文献[1】[2】采用弹性力学解析方法研究剪力墙节点域变形，得出了考虑剪力墙节点域 变形的连梁刚度的折减系数v的表达式： 3—+12m 三：，+—8．64m (1) 妒 Em2) z(』+育7 m=n／L为连梁高跨比，Y为截面剪切不均匀系数，E、G为材料弹性、剪切模量。对于矩形 截面取Y=1．2，混凝土G=O．4E，则上式可简写为： 』：，+—2．7—5m_3_+．3．82m (2) 可见在剪力墙水平截面足够K：．H,-J，节点域变形对梁刚度的影响仅与连梁的离跨比m 相关。其分子的m2项由剪切节点域变形产生，m项由弯矩节点域变形产生。将式(2)式图 0 0 1t1．I01 划91 ：l，一一——gI ／ ¨I ¨i ¨{ ／ l／／／引一／一扩 ”l ”I 叫 “2 叫 “2I