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线刚度怎么计算 线刚度

线性刚度(如何计算线性刚度)
剪力墙结构是由一系列纵、横向剪力墙和楼板组成的空结构 。它承受竖向和水平荷载，是高层建筑中常见的结构形式 。由于纵、横向剪力墙在自身平面内刚度较大，在水平荷载作用下侧移较小，这种结构抗震抗风能力强，承载力要求容易满足，适合建造层数较多的高层建筑 。
剪力墙主要承受两种荷载:一种是来自楼板的竖向荷载，还应包括地震区竖向地震作用的影响；另一种是水平荷载，包括水平风荷载和水平地震 。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析 。在竖向荷载作用下，各剪力墙的内力比较简单，可根据材料力学原理进行 。水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算比较复杂 。
一、剪力墙的分类和受力特点
【线刚度怎么计算 线刚度】剪力墙按受力特点不同可分为整体剪力墙、小开洞整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和墙式框架 。不同类型的剪力墙有不同的受力特点、计算简图和计算方法，在计算其内力和位移时应采用相应的计算方法 。
1.整体剪力墙
剪力墙或不开洞的剪力墙有一定数量的洞口，但洞口面积不超过墙面积的15%，且当洞口到墙及洞口之间的净距离大于洞口的长边时，洞口对墙的影响可以忽略 。这种墙称为整体剪力墙(或悬臂剪力墙) 。剪力墙整体的受力状态就像一个垂直的悬臂梁，变形后截面仍然符合平面假设，所以可以根据材料力学的公式计算截面应力 。

整墙受力特征为整体悬臂墙，弯矩图既无突变也无反弯点 。其变形特点是弯曲变形 。整墙的内力计算可简化为悬臂构件，用材料力学的方法计算水平荷载下整墙各截面的弯矩和剪力 。


2.小开口整体剪力墙
当剪力墙中开孔的面积稍大，超过墙面积的15%时，通过开孔的正应力分布不再是直线，而在开孔两侧的某些截面上，正应力分布是直线 。这说明除了整个墙段的整体弯矩外，每个墙肢还存在局部弯矩，因为实际的正应力分布相当于把局部弯矩应力叠加在沿全截面直线分布的应力上 。但由于孔洞较小，局部弯矩不超过水平荷载悬臂弯矩的15% 。因此，可以认为剪力墙截面变形总体上仍符合平面假设，大部分楼层不存在弯曲点 。而且内力和变形还是按照材料力学计算，然后适当修正 。在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略微偏离线性分布规律，变得相当于将墙肢的局部弯曲应力叠加在整个墙体弯曲时的线性分布应力上 。当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近整体剪力墙，称为小开口整体剪力墙 。

在水平荷载作用下，整个小开口墙截面上的正应力不再符合线性分布，墙肢存在局部弯矩 。墙肢中的总弯矩占总弯矩的85%，墙肢的局部弯矩占总弯矩的15% 。

3.联肢剪力墙
孔的开口比较大，截面的整体性已经被破坏，截面上的正应力分布也远远不遵循沿一条直线的规律 。但墙肢的线性刚度远大于同柱两孔间形成的连梁 。每个连梁中间都有一个反弯点，单独每个墙肢的弯曲效果更明显 。但是，只有在部分或少数楼层，墙肢出现反弯点 。这种剪力墙可以看作是墙肢通过连梁连接的结构体系，所以称为联肢剪力墙 。其中，仅由一排连梁连接的两个墙肢称为双肢剪力墙；当三个以上的墙肢由两列以上的连梁连接时，称为多肢剪力墙 。
当剪力墙沿竖向有一列或多列较大的洞口时，由于洞口较大，剪力墙截面的整体性已被破坏，剪力墙的截面变形不再符合平截面假定 。这时剪力墙就变成了由一系列连梁约束的墙肢组成的连墙件 。有一排开口的联肢墙称为双肢墙，当有多排开口时，称为多肢墙 。

联肢墙通常分为双肢墙和多肢墙两种，通常采用连续法计算，如连续薄板法 。按连续计算方法，通常采用以下基本假设:连梁的反弯点在跨中，连梁的作用可以用沿高度均匀分布的连续弹性片代替；各墙的变形曲线相似；连接梁和墙肢考虑弯曲和剪切变形；墙体还应考虑轴向变形的影响 。根据上述基本假设，以墙肢为分析对象，建立微分方程，可以得到侧移曲线方程，进而可以得到墙肢和连梁的内力 。
4.承托墙壁框架
当洞口比联肢剪力墙宽，墙肢宽度小，墙肢刚度接近连梁时，墙肢局部弯矩明显出现，很多楼层出现反弯点 。剪力墙的内力分布与框架接近，故称墙式框架 。从本质上讲，墙式框架是剪力墙和框架之间的一种过渡形式，其变形非常接近剪切型 。但是壁柱和墙梁都很宽，这样就在梁柱连接区域形成了一个不变形的刚性域 。


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