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考虑剪力墙剪切变形影响的框架-剪力墙结构分析的传递矩阵法

发布时间:2018-03-29 06:18

  本文选题:框架-剪力墙 切入点:剪切变形 出处:《中南大学学报(自然科学版)》2015年03期


【摘要】:考虑剪力墙剪切变形影响、连梁固结连接条件,利用变分原理,建立框架-剪力墙结构分析模型的微分方程。推导微分方程的初参数解,进而建立适应变刚度结构分析的传递矩阵法,给出均布荷载和倒三角形分布荷载作用的传递矩阵荷载附加项的计算公式,导出顶部集中荷载、顶部集中弯矩、沿高度方向均布荷载和倒三角形分布荷载作用下的挠度、转角、剪力墙弯矩、剪力的计算公式。以2个铰结体系框架-剪力墙为例,对计算公式进行验证。研究结果表明:当连梁等效抗弯刚度为0 k N·m/m时固结体系可退化成铰结体系,当剪力墙抗剪刚度趋于无穷大时,弯剪型剪力墙可退化为不考虑剪切变形的弯曲型剪力墙,因此,本文微分方程可适应于多种模型的计算;采用传递矩阵法分析变刚度框架-剪力墙结构,其计算结果与采用平均刚度法的理论解析解结果较吻合,证明传递矩阵法与平均刚度法都具有可行性,但若提高计算精度,则应采用能考虑变刚度特征的传递矩阵法或有限元法;考虑剪力墙剪切变形影响的本文计算公式所得计算结果与其他公式所得结果有一定差别。
[Abstract]:Considering the effect of shear deformation on shear wall, the differential equation of frame-shear wall structure analysis model is established by using variational principle, and the initial parametric solution of the differential equation is derived. Furthermore, the transfer matrix method suitable for the analysis of variable stiffness structures is established, and the formulas for calculating the additional terms of the transfer matrix loads under uniform and inverted triangular distributed loads are given, and the concentrated load at the top and the concentrated bending moment at the top are derived. The calculation formulas of deflection, rotation angle, moment of shear wall and shear force under the action of uniform load and inverted triangle distributed load along the height direction. Taking two hinged frame-shear walls as examples, The results show that the consolidation system can degenerate into a hinged system when the equivalent flexural stiffness of the connecting beam is 0 K N m / m, and when the shear stiffness of the shear wall tends to infinity, The bending shear wall can degenerate into a bending shear wall without considering shear deformation, so the differential equation in this paper can be applied to the calculation of many models, and the transfer matrix method is used to analyze the variable stiffness frame-shear wall structure. The calculated results are in good agreement with the analytical results of the theoretical solution using the mean stiffness method. It is proved that both the transfer matrix method and the average stiffness method are feasible, but if the calculation accuracy is improved, Then the transfer matrix method or finite element method which can take into account the characteristics of variable stiffness should be adopted, and the results obtained by the present formula which take into account the influence of shear deformation on shear wall are different from those obtained by other formulas.
【作者单位】: 中南大学土木工程学院;长沙理工大学土木与建筑学院;西安交通大学航天航空学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51278072) 中国博士后科学基金资助项目(2012M521555) 湖南省科技计划项目(2012FJ4025) 湖南省学位与研究生教育教改项目(JG2012B031)~~
【分类号】:TU973.16

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:1679901

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