框架-剪力墙结构体系是工程中常用的结构形式。框架-剪力墙结构通常应用于高层建筑,建筑高度稳定性问题是一个不能回避的问题,相较于框架结构稳定问题计算,由于剪力墙的存在,将使得同层柱之间的支援作用和层与层之间的相互支援作用更为复杂,这就使得框架-剪力墙结构稳定承载力的求解更为复杂。《钢结构设计标准》给出了强支撑无侧移框架柱的计算长度系数表格和无支撑自由侧移框架柱计算长度系数计算表格,而框架-剪力墙结构因为有剪力墙存在从而能够提供侧向支撑,而这种支撑作用通常是有限的,无法达到强支撑的要求,因而规范法计算长度系数对确定框架-剪力墙结构中框架柱的计算长度系数的方法将不适用。文献[25]对框架剪力墙结构进行了稳定分析,将框架连续化为一个剪切悬臂梁,可考虑框架的抗侧刚度,其求解过程需用有限积分法进行计算且求解过程复杂。文献[83]对框架-剪力墙结构进行连续化处理,得到了建筑顶部作用集中荷载的临界承载力并通过有限元计算总结了一些经验计算公式,该法求解精度受荷载类型限制和有限元分析的影响。
为此,本章基于第2章提出的弹簧-摇摆柱模型,将模型中的弹簧用框架-剪力墙(主结构)替换,得到了带摇摆柱的框架-剪力墙结构(扩展结构),寻求主结构与扩展结构之间的关系,通过受压柱临界内外刚度比系数将求解框架-剪力墙的临界力问题转化为计算主结构的楼层刚度,利用解析的方法推导了求解框架-剪力墙的弹性整体稳定承载力的解析计算公式。该法不需建立和求解超越方程,也不需要建立结构的总势能方程,使得框架-剪力墙结构整体稳定临界承载力的求解大为简化。本章方法计算框架-剪力墙结构整体稳定承载力和柱的计算长度系数,快速方便且具有较高的计算精度,能有效填补目前规范中尚无确定框架-剪力墙结构中框架柱计算长度系数的空白,可供工程设计和理论计算使用。(www.xing528.com)
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