【摘 要】
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框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承担水平和竖向荷载的结构。因此,框剪结构是一种双重抗侧力结构。结构中剪力墙的抗侧刚度较框架大很多,承担着绝大部分的剪力,而框架承
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框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承担水平和竖向荷载的结构。因此,框剪结构是一种双重抗侧力结构。结构中剪力墙的抗侧刚度较框架大很多,承担着绝大部分的剪力,而框架承担的侧向力则相对较小,两者通过楼板的作用联系在一起。楼板在其自身平面内刚度很大,可以看作刚性的,从而使框架和剪力墙在楼板标高处有共同变形。框架和剪力墙的布置形式非常灵活,并且其协同工作的计算方法较多,主要有:用矩阵位移法利用计算机求解、基于一定假定的简化计算方法。本文基于薄壁杆件理论,将哈密顿求解体系应用于框架-剪力墙结构的内力分析中。假定楼板作用沿高度连续化,将框架-剪力墙结构的抗侧力单元简化为同时考虑扭转、弯曲、剪切变形的薄壁梁的计算模型,各个抗侧力单元通过刚性楼板的连接共同受力,从而将整个结构简化为了组合断面的薄壁梁模型,能较好的反映建筑结构的受力情况。从能量变分原理出发,由勒让德变换引入对偶变量将框架-剪力墙结构的求解导入哈密顿求解体系,分别导出框剪结构协同分析的哈密顿对偶方程和二阶效应分析的哈密顿对偶方程。运用两端边值问题的精细积分法,编制相应问题的MATLAB计算程序从而得出高精度数值解。最后将本方法应用于具体算例,并与现有方法计算结果对比验证本文方法的可行性。同时,本文方法亦可用于底部大空间结构等变截面结构的内力分析且编制的程序具有良好的通用性,经过简单修改便可应用于类似结构的简化计算。为框剪结构设计的初步计算提供了一种新的方法。
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