，且在最高接 地點(diǎn)以下按層高設(shè)置樓板的結(jié)構(gòu)體系。
[0037] 掉層結(jié)構(gòu)包括上接地部分、上接地一層、掉層部分和下接地層；其中，上接地一層 與掉層部分為底部；掉層結(jié)構(gòu)與上部基礎(chǔ)相連的部分為上接地部分；掉層結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ) 相連的部分為下接地層。需要說明的是，掉層部分若為a層b跨，稱為掉a層b跨掉層結(jié)構(gòu)， 記為aCbK掉層結(jié)構(gòu)。
[0038] 掉層結(jié)構(gòu)和普通結(jié)構(gòu)的最大區(qū)別：普通結(jié)構(gòu)可視為懸臂結(jié)構(gòu)，而掉層結(jié)構(gòu)中的多 余約束的結(jié)構(gòu)已不再是懸臂結(jié)構(gòu)。由于底部不等高約束的特點(diǎn)，致使結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞規(guī)律不 明確。那么可將掉層結(jié)構(gòu)底部作為分析對象，具體地，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算 模型；如圖4所示當(dāng)在簡化模型上施加側(cè)向力P1后，通過分析可得下面兩個(gè)公式，由此可知 P1是先按一定原則分配給上接地一層的柱，然后一部分剪力傳給上接地基礎(chǔ)，另一部分則 傳給下部基礎(chǔ)。從以上分析中受到啟發(fā)，可利用等代柱思想將掉層部分和上接地一層未接 地部分替換為一定高度的截面不變的柱，且等代前后剛度保持不變，從而得到底部剪力分 配原則，明確上接地一層每根柱子剪力的大小。
[0039] VAE+VBF+VCG+VDH=P!
[0040] VCG+VDH=VGI+VHJ=VIK+VJL
[0041] 等代柱方法的原理是將掉層結(jié)構(gòu)等代部分轉(zhuǎn)化為相同截面的不等高柱，且等代前 后剛度保持一致，底部變?yōu)橛刹坏雀咧鶚?gòu)成的一層，上接地部分及一層以上部分不變，如圖 5所示。等代柱方法的目的是將掉層結(jié)構(gòu)簡化為內(nèi)力分布清楚的底部不等高柱框架結(jié)構(gòu)，更 好的反映上接地一層內(nèi)力分配規(guī)律。
[0042] 在本發(fā)明中，將掉層結(jié)構(gòu)剪力傳遞可以看成是分為兩個(gè)階段，第一階段是底部等 代部分與上接地部分的分配，第二階段是掉層部分內(nèi)部的分配。也可以看成是底部等代部 分與上接地部分先并聯(lián)，然后掉層部分內(nèi)部再串聯(lián)的剪力傳遞規(guī)律。
[0043] 從上述的掉層結(jié)構(gòu)受力分析中可以看出，在上接地一層施加力F，對于上接地一層 位移為A=A1+A2……+Ai+An+1，令等代部分（底部為等代部分）和上接地層部分為分 尚體，假設(shè)左邊等代部分分擔(dān)？ 1大小的力，右邊分擔(dān)？2大小的力，等代部分的位移仍為：A =A1+A2……+Ai+An+1，利用等代前后在相同力作用下側(cè)移相等推導(dǎo)等代柱的高度。
[0044]圖6示例了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的等代柱模型原理，如圖6所示，在等代前的分離體 圖6中b部分所示，等代部分在力匕的作用下，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，包括： 根據(jù)等代柱方法將山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的底部等代為相同截面的不等高 的等代柱； 根據(jù)所述等代柱與等代前的掉層部分的柱子的剛度相等，獲取所述掉層部分的不等高 的等代柱的尚度； 根據(jù)獲取的等代柱的高度，獲取等代后的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的每根柱子 的側(cè)向剛度； 根據(jù)所述側(cè)向剛度，獲取等代后的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的每根柱子的剪 力。
2. 如權(quán)利要求1所述的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，其中， 所述山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)包括上接地部分、上接地一層、掉層部分和下接地 層；其中，所述上接地一層與所述掉層部分為底部； 所述山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)與上部基礎(chǔ)相連的部分為所述上接地部分； 所述山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)相連的部分為所述下接地層。
3. 如權(quán)利要求2所述的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，其中， 根據(jù)等代前后在相同力作用下側(cè)移相等推導(dǎo)所述等代柱的高度。
4. 如權(quán)利要求3所述的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，其中， 在等代前的分離體中，所述等代部分在力匕的作用下，所述上接地一層的總側(cè)移為：
(1) 其中，F(xiàn)表示側(cè)向力，F(xiàn)=Fi+F2;A表示總側(cè)移；E表示混凝土的彈性模量；I表示柱截 面慣性矩/ = ;b表示柱截面寬度；a表示柱截面高度；i表示層數(shù)，從l、2、3-n+l;j表 12 示柱子根數(shù)，從1、2、3…m;IU表示第i層第j根柱截面慣性矩；h1表示等代前簡化模型中 弟i層層尚； 在等代后的分離體中，假設(shè)所述上接地一層梁剛度無窮大柱端轉(zhuǎn)角為零，那么等代后 的所述上接第一層側(cè)移為：
(2) 其中，lw表示等代后模型中第j根柱截面慣性矩； 由于公式⑴和⑵相等，那么 其中，h表示等代前簡化模型中第i層層高； (3) 假設(shè)一次等代后柱高相同，即、=，則一次等代模型中等代柱高度為：
(4) 其中，b表示一次等代模型中等代柱高度； 令等代后柱的截面屬性和截面尺寸與等代前保持一致，每層層高相同，即1^=I，hi=h，公式（4)可化簡為：
(5) 其中，au表示等代前簡化模型中與梁和柱線剛度有關(guān)的第i層第j根柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動影 響系數(shù)； 若將au都按等代部分每層中柱取值j
I
(6) 其中，ai+表示等代前簡化模型中與梁和柱線剛度比有關(guān)的第i層中柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動影響 系數(shù)； 根據(jù)柱端轉(zhuǎn)角對所述上接地一層梁剛度無窮大柱端轉(zhuǎn)角為零所獲取得的b的影響，對 修正后的等代柱高為％，所述修正后的側(cè)移為：
(7) 由公式⑵和公式（7)相等可知：
(8) 其中，1^_表示最終等代模型中第j根等代柱高度；aw表示最終等代模型中與梁和柱 線剛度比有關(guān)的第j根柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動影響系數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，其中， 在根據(jù)獲取的掉層部分的等代柱的高度，獲取所述山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的 每根柱子的側(cè)向剛度的過程中，所述每根柱子的側(cè)向剛度為： (9) (10) (11)
其中，h表示第j根柱的側(cè)向剛度；F表示側(cè)向力；ib表示梁的線剛度；|表示柱端節(jié) 點(diǎn)轉(zhuǎn)角與柱底旋轉(zhuǎn)角的比例系數(shù)；0表示柱旋轉(zhuǎn)能力系數(shù)；表示第j根柱的線剛度，j取 1，2，???!!! ;％」表示第j根柱的高度；i表示相對較高柱的線剛度，ieh=i。3表示相對 較短柱的線剛度，：^=icij+1;heh表示相對較高柱的計(jì)算高度，heh=Hyh。3表示相對較短柱 的計(jì)算高，hes= 11?！?1〇
6.如權(quán)利要求5所述的山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，其中， 在根據(jù)所述側(cè)向剛度，獲取所述山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的每根柱子的剪力的 過程中，所述每根柱子的剪力為：
其中，Dj表示第j根柱的側(cè)向剛度；V」表示第j根柱的剪力。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)剪力計(jì)算方法，包括：根據(jù)等代柱方法將山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的底部等代為相同截面的不等高的等代柱；根據(jù)等代柱與等代前的掉層部分的柱子的剛度相等，獲取掉層部分的不等高的等代柱高度；根據(jù)獲取的掉層部分的等代柱的高度，獲取山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的每根柱子的側(cè)向剛度；根據(jù)側(cè)向剛度，獲取山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的每根柱子的剪力。利用本發(fā)明，能夠解決不能直接對山地掉層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的剪力進(jìn)行手算的問題。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104809353
【申請?zhí)枴緾N201510239235
【發(fā)明人】王麗萍, 李英民, 韓軍, 黃林青, 錢凱, 于曉輝, 卜長明, 趙寶云, 孫毅, 王子健
【申請人】重慶科技學(xué)院, 王麗萍
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月12日