四多层砌体结构抗震设计.ppt

（1）横向楼层地震剪力的分配 横向楼层地震剪力分配时要考虑楼盖的刚度：刚性楼盖，柔性楼盖和中等刚度楼盖。 1）刚性楼盖 把楼盖在其平面内视为绝对刚性的连续梁，而将各横墙看作是该梁的弹性支座，各支座反力即为各抗震墙所承受的地震剪力。当结构和荷载都对称时，各横墙的水平位移相等（图4-8）。 图4-8 横墙的水平位移 设第i层共有m道横墙，其中第j道横墙承受的地震剪力为Vij，则 Vij为第j道横墙的侧移刚度Kij与楼层层间侧移Δi的乘积 上式代入（4.8）给出 再将（4.10）代入式（4.9）即得到 (4.8) (4.11) (4.9) (4.10) （4.11）式说明：刚性楼盖房屋的楼层地震剪力可按照各抗震横墙的侧移刚度比例分配于各墙体。 当计算墙体侧移刚度时，可以只考虑剪切变形，按式（4.7）计算。若同一层墙体材料及高度均相同，则将式（4.7）代入式(4.11),经简化后可得： (4.12) （4.12）式说明：对刚性楼盖,当各抗震墙的高度、材料均相同时,其楼层地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例进行分配。 式中 Aij——第i层第j片墙体的净横截面面积。 2）柔性楼盖 可认为楼盖如同一多跨简支梁，横墙为各跨简支梁的弹性支座（图4.9）。 因此，各横墙所承担的地震作用为该墙两侧各横墙之间各一半面积的楼盖上的重力荷载所产生的地震作用。各横墙所承担的地震剪力，可按各墙所承担的上述重力荷载比例进行分配，即： 第i层楼盖上、第j道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼盖面积（从属面积）上所承担的重力荷载之和。 第i层楼盖上所承担的总重力荷载。 (4.13) 当楼层上重力荷载均匀分布时，上述计算可进一步简化为按各墙体从属面积的比例进行分配，即 第i层楼盖、第j道墙体的从属面积 。 第i层楼盖总面积。 (4.14) 3）中性刚度楼盖 可以采用前述两种分配算法的平均值 ，即： (4.15) 当墙高相同，所用材料相同且楼盖上重力荷载分布均匀时，可采用 (4.16) 同一种建筑物中各层采用不同的楼盖时，应根据各层楼盖类型分别按上述三种方法分配楼层地震剪力。 （2）纵向楼层地震剪力的分配 1. 房屋纵向尺寸一般比横向大得多。 2. 纵墙的间距在一般砌体房屋中也比较小。 因此，不论那种楼盖，在房屋纵向的刚度都比较大，可按刚性楼盖考虑。即，纵向楼层地震剪力可按各纵墙侧移刚度比例进行分配。 （3）在同一道墙上各墙肢间地震剪力的分配 对于同一道墙体，门窗洞口之间各墙肢所承担的地震剪力可按各墙肢的侧移刚度比例再进行分配。 设第j道墙上共划分出s个墙肢，则第r墙肢分配的地震剪力为 ： (4.17) Kjr-第j墙体第r墙肢的侧移刚度。 当h/b≤1时，墙体变形以剪切变形为主，墙肢刚度可按式（4.7）计算 。 当1＜h/b≤4时，弯曲变形和剪切变形在总变形中均占相当比例，墙肢刚度应按式（4.6）计算 。 当h/b＞4时，墙体变形以弯曲变形为主。可取Kjr=0。 墙肢侧移刚度的计算要根据墙肢的高宽比h/b的不同而区别对待。 [例题4-2]结构同例题4-1 。试计算第一层③轴线上a、b、c墙肢的地震剪力。该墙上门洞尺寸为0.9m×2.1m ,窗洞尺寸为1.8m×1.2m 。 [例题4-2]结构同例题4-1 。试计算第一层③轴线上a、b、c墙肢的地震剪力。该墙上门洞尺寸为0.9m×2.1m ,窗洞尺寸为1.8m×1.2m 。 [解] （1）楼层地震剪力的分配 例题4-1中已解得V1=1199 KN 。预制装配式楼盖按半刚性楼盖考虑。因墙高相同、所用材料相同且楼盖上重力荷载均匀，故可按式（4.16）计算③轴首层墙体所分配地震剪力。 = = = = 故 (2)墙肢地震剪力的分配 墙肢a 墙肢b 墙肢c 因此,墙肢c仅考虑剪切变形计算侧移刚度,而墙肢a和b则要同时考虑剪切与弯曲变形计算侧移刚度。这里，采用相对侧移刚度方式分配地震剪力，故各墙肢分配的地震剪力为： 各墙肢分配的地震剪力为 4.3.3墙体抗震强度验算 1.砌体抗剪强度理论 砌体抗剪强度理论主要有两种：主拉应力强度理论与剪切摩擦强度理论。 1）主拉应力强度理论将砌体假定为均质各向同性的弹性材料，认为当墙 体内某处的主拉应力（式4.18）达到砌体抗拉强度时，砌体将出现开裂并破坏。 (4.18) ——正压应力 ——剪应力