高层建筑结构06ppt课件

1、第第6章章 剪力墙构造设计剪力墙构造设计高层建筑混凝土构造设计高层建筑混凝土构造设计1.1.平面布置平面布置 在剪力墙构造中，平面布置宜简单、规那么，宜沿两个主轴方向或其他方向在剪力墙构造中，平面布置宜简单、规那么，宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置剪力墙，构成空间构造，两个方向的侧向刚度不宜相差过大。双向布置剪力墙，构成空间构造，两个方向的侧向刚度不宜相差过大。 由于剪力墙构造的抗侧移刚度及承载力均较大，对于普通高层建筑构造，为由于剪力墙构造的抗侧移刚度及承载力均较大，对于普通高层建筑构造，为充分利用剪力墙的刚度及承载力，减轻构造分量、增大室内空间，在保证构造刚充分利用剪力墙的刚度及承载力，

2、减轻构造分量、增大室内空间，在保证构造刚度足够的前提下，剪力墙不用布置过密，可将适当部位的室内分隔墙采用楼面梁度足够的前提下，剪力墙不用布置过密，可将适当部位的室内分隔墙采用楼面梁及轻质填充墙来扩展剪力墙间距见以下图，或采用短肢剪力墙构造。及轻质填充墙来扩展剪力墙间距见以下图，或采用短肢剪力墙构造。 楼面梁及填充墙剪力墙楼面梁及填充墙楼面梁及填充墙取代剪力墙表示取代剪力墙表示 6.16.1剪力墙的构造布置及有关规定剪力墙的构造布置及有关规定 一、构造布置一、构造布置 JGJ149-2019JGJ149-2019第第.1条规定：截面几何外形为条规定：截面几何外形为L L形、形、T

3、 T形和十形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4 4的柱为的柱为异型柱。异型柱。 所谓短肢剪力墙是指截面厚度不大于所谓短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于截面高度与厚度之比的最大值大于4 但不大但不大于于8 的剪力墙。的剪力墙。 当墙肢的截面高度与厚度之比不大于当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4 时，时，宜按框架柱进展截面设计。宜按框架柱进展截面设计。 当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁衔接时，应控制剪力墙平面外的弯矩。当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁衔接时，应控制剪力墙平面外的弯矩。 剪力墙的特点是平面内刚度

4、及承载力大，而平面外刚度及承载力都相对很小，普通情剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大，而平面外刚度及承载力都相对很小，普通情况下并不思索墙的平面外的刚度及承载力。当梁高较大大于况下并不思索墙的平面外的刚度及承载力。当梁高较大大于2倍墙厚时，梁端弯矩对倍墙厚时，梁端弯矩对墙平面外的平安不利，因此，当剪力墙与其平面外相交的楼面梁刚接时，该当采取以下墙平面外的平安不利，因此，当剪力墙与其平面外相交的楼面梁刚接时，该当采取以下措施中的一个措施，减小梁端部弯矩对墙的不利影响：措施中的一个措施，减小梁端部弯矩对墙的不利影响： 1 1沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩，墙的厚沿梁轴线方向

5、设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩，墙的厚度不宜小于梁的宽度；度不宜小于梁的宽度； 2 2当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁柱，其宽度不应小于梁宽，扶壁柱应按计算确定截面及配筋；柱，其宽度不应小于梁宽，扶壁柱应按计算确定截面及配筋； 3 3当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，暗柱的截面高度可当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，暗柱的截面高度可取墙的厚度、截面宽度可取梁宽加取墙的厚度、截面宽度可取梁宽加2 2 倍墙厚，并应按计算确定配筋。楼面梁程度倍墙厚，并应按计算确定配筋。楼面

6、梁程度钢筋伸入剪力墙的长度应符合钢筋锚固要求详见钢筋伸入剪力墙的长度应符合钢筋锚固要求详见 ； 4 4必要时，剪力墙内可根据计算设置型钢。必要时，剪力墙内可根据计算设置型钢。 另外，对截面较小的楼面梁也可设计为铰接或半刚接，减小墙肢平面外弯矩。另外，对截面较小的楼面梁也可设计为铰接或半刚接，减小墙肢平面外弯矩。铰接端或半刚接端可经过弯矩调幅或梁变截面来实现，此时应相应加大梁跨中弯铰接端或半刚接端可经过弯矩调幅或梁变截面来实现，此时应相应加大梁跨中弯矩。矩。楼面梁不宜支承在剪力墙的连梁上。楼面梁不宜支承在剪力墙的连梁上。楼面梁伸出墙面构成梁头楼面梁伸出墙面构成梁头11楼面梁；楼面梁；22剪力墙；

7、剪力墙；33楼面梁钢筋锚固程度投影长度楼面梁钢筋锚固程度投影长度建筑师和用户能接受吗？建筑师和用户能接受吗？2.2.竖向布置竖向布置 剪力墙宜自下到上延续布置，防止刚度突变。剪力墙宜自下到上延续布置，防止刚度突变。 剪力墙构造应具有延性，细高的剪力墙易于设计成弯曲破坏的剪力墙构造应具有延性，细高的剪力墙易于设计成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可防止脆性的剪切破坏。因此，对于较长的剪力延性剪力墙，从而可防止脆性的剪切破坏。因此，对于较长的剪力墙，宜开设洞口将其分生长度较为均匀的假设干墙段，墙段之间宜墙，宜开设洞口将其分生长度较为均匀的假设干墙段，墙段之间宜采用弱连梁其跨高比宜大于采用弱连梁其跨高比宜

8、大于6 6衔接，使其可近似以为分成了独衔接，使其可近似以为分成了独立墙段，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不宜小于立墙段，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不宜小于3 3 。 此外，当墙段长度过长时，受弯后产生的裂痕宽度会较大，墙此外，当墙段长度过长时，受弯后产生的裂痕宽度会较大，墙体的配筋容易拉断，因此，墙段长度即墙肢截面高度不宜大于体的配筋容易拉断，因此，墙段长度即墙肢截面高度不宜大于8m8m。例如：例如：( ) 2 当无法防止，必需采用叠合错洞墙时，当无法防止，必需采用叠合错洞墙时，可采用其他轻质资料填充，将叠合错洞转化可采用其他轻质资料填充，将叠合错洞转化为规那么洞口；或采用有限

9、元法进展细致分为规那么洞口；或采用有限元法进展细致分析析并在洞口周边采取加强措施。并在洞口周边采取加强措施。 图中阴影部分为填充墙。图中阴影部分为填充墙。 当必需采用错洞墙时，当必需采用错洞墙时，墙洞口错开间隔墙洞口错开间隔 不小于不小于2m，使洞口之间构成明确，使洞口之间构成明确的墙肢。的墙肢。二、剪力墙上开洞的有关规定二、剪力墙上开洞的有关规定 剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，构成明确的墙肢和连梁；宜防止呵斥剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，构成明确的墙肢和连梁；宜防止呵斥墙肢宽度相差悬殊的洞口设置。墙肢宽度相差悬殊的洞口设置。：两端与剪力墙：两端与剪力墙 在平面内相连的梁。在平

10、面内相连的梁。三、剪力墙构造底部加强部位三、剪力墙构造底部加强部位 剪力墙构造的塑性铰普通在底部，抗震设计时，为保证出现剪力墙构造的塑性铰普通在底部，抗震设计时，为保证出现塑性铰后剪力墙具有足够的延性，应对剪力墙底部进展加强。塑性铰后剪力墙具有足够的延性，应对剪力墙底部进展加强。 剪力墙构造底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度剪力墙构造底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的的1/10 1/10 二者的较大值。底部加强部位的高度，应从地下室顶板算二者的较大值。底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起；当构造计算嵌固端位于地下一层底板或以下时，底部加强部起；当构造计算嵌固端位于地下一层底

11、板或以下时，底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。位宜延伸到计算嵌固端。四、短肢剪力墙构造的有关规定四、短肢剪力墙构造的有关规定 由于短肢剪力墙抗震性能较差，在地震区运用阅历不多，为由于短肢剪力墙抗震性能较差，在地震区运用阅历不多，为平安起见，高层建筑构造不应采用全部为短肢剪力墙的构造。平安起见，高层建筑构造不应采用全部为短肢剪力墙的构造。B 级级高度高层建筑以及抗震设防烈度为高度高层建筑以及抗震设防烈度为9 度的度的A 级高度高层建筑，不宜级高度高层建筑，不宜布置短肢剪力墙，不应采器具有较多短肢剪力墙的剪力墙构造。布置短肢剪力墙，不应采器具有较多短肢剪力墙的剪力墙构造。具有较多短肢剪力墙的剪力墙构

12、造是指，在规定的程度地震作用具有较多短肢剪力墙的剪力墙构造是指，在规定的程度地震作用下，短肢剪力墙承当的底部倾覆力矩不小于构造底部总地震倾覆力下，短肢剪力墙承当的底部倾覆力矩不小于构造底部总地震倾覆力矩的矩的30%的剪力墙构造。当采器具有较多短肢剪力墙时，应符合的剪力墙构造。当采器具有较多短肢剪力墙时，应符合以下规定：以下规定： 1 1在规定的程度地震作用下，短肢剪力墙承当的底部倾覆力矩不宜大于构在规定的程度地震作用下，短肢剪力墙承当的底部倾覆力矩不宜大于构造底部总地震倾覆力矩的造底部总地震倾覆力矩的50%50%； 2 2其最大适用高度应比其最大适用高度应比“A A级高度钢筋混凝土高层建筑的最

13、大适用高度中级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度中的剪力墙构造的最大适用高度规定值适当降低，且的剪力墙构造的最大适用高度规定值适当降低，且7 7度、度、8 8度度0.2g0.2g和和8 8度度0.3g0.3g时分别不应大于时分别不应大于100m100m、80m80m和和60m60m；此外，一切短肢剪力墙都要求下述满足：此外，一切短肢剪力墙都要求下述满足： 1 1短肢剪力墙截面厚度除应符合普通剪力墙要求的最小厚度外，底部加强短肢剪力墙截面厚度除应符合普通剪力墙要求的最小厚度外，底部加强部位尚不应小于部位尚不应小于200mm200mm，其他部位尚不应小于，其他部位尚不应小于180mm180mm；

14、 2 2一、二、三级短肢剪力墙的轴压比，分别不宜大于一、二、三级短肢剪力墙的轴压比，分别不宜大于0.450.45、0.500.50、0.550.55，一字形截面短肢剪力墙的轴压比限值应相应减少一字形截面短肢剪力墙的轴压比限值应相应减少0.10.1； 3 3短肢剪力墙的底部加强部位应按普通剪力墙的规定进展调整剪力设计短肢剪力墙的底部加强部位应按普通剪力墙的规定进展调整剪力设计值值 ，其他各层一、二、三级时剪力设计值应分别乘以增大系数，其他各层一、二、三级时剪力设计值应分别乘以增大系数1.41.4、1.2 1.2 和和1.11.1； 4 4短肢剪力墙边缘构件的设置应符合普通剪力墙的要求；短肢剪力墙

15、边缘构件的设置应符合普通剪力墙的要求； 5 5短肢剪力墙的全部竖向钢筋的配筋率，底部加强部位一短肢剪力墙的全部竖向钢筋的配筋率，底部加强部位一, , 二级不宜小于二级不宜小于1.2%1.2%，三、四级不宜小于，三、四级不宜小于1.0%1.0%；其他部位一、二级不宜小于；其他部位一、二级不宜小于1.0%1.0%，三、四级不，三、四级不宜小于宜小于0.8%0.8%； 6 6不宜采用一字型短肢剪力墙，不应在一字形短肢剪力墙上布置平面外与不宜采用一字型短肢剪力墙，不应在一字形短肢剪力墙上布置平面外与之相交的单侧楼面梁。之相交的单侧楼面梁。 剪力墙厚度除需满足上述最小厚度要求外，为保证剪力墙出平面的刚度

16、及剪力墙厚度除需满足上述最小厚度要求外，为保证剪力墙出平面的刚度及稳定还应由稳定还应由 验算墙体的稳定。验算墙体的稳定。30310ltEqc 一、二级剪力墙，底部加强部位不应小于一、二级剪力墙，底部加强部位不应小于200mm200mm，其他部位不应小于，其他部位不应小于160mm160mm；无故柱或翼墙的一字形独立剪力墙，底部加强部位不应小于无故柱或翼墙的一字形独立剪力墙，底部加强部位不应小于220mm220mm，其他部位不，其他部位不应小于应小于180mm180mm； 三、四级剪力墙，不应小于三、四级剪力墙，不应小于160mm160mm；无故柱或翼墙的一字形独立剪力墙，底；无故柱或翼墙的一字

17、形独立剪力墙，底部加强部位尚不应小于部加强部位尚不应小于180mm180mm；非抗震设计时不应小于非抗震设计时不应小于160mm160mm； 剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于于160mm160mm。式中式中q q为作用于墙顶的等效竖向均布荷载设计值；为作用于墙顶的等效竖向均布荷载设计值；t t为剪力墙墙肢截面厚度，为剪力墙墙肢截面厚度，l0l0为为墙肢的计算高度详见墙肢的计算高度详见 附录附录D D。6.2 6.2 剪力墙的最小厚度及混凝土强度等级剪力墙的最小厚度及混凝土强度等级一、剪力墙的最

18、小厚度一、剪力墙的最小厚度 按一、二级抗震等级设计的剪力墙厚度按一、二级抗震等级设计的剪力墙厚度 层高，且层高，且160160；对于底部；对于底部加强部位应加强部位应 层高，且层高，且200200。 按三、四级抗震等级设计的剪力墙厚度按三、四级抗震等级设计的剪力墙厚度 层高，且层高，且160160；对于底部；对于底部加强部位应加强部位应 层高，且层高，且160160。 非抗震设计的剪力墙厚度非抗震设计的剪力墙厚度 层高，且层高，且160160。201161251201251 层高：普通指楼层高。对共享空间无楼板处的层高，指共享空间的高度，层高：普通指楼层高。对共享空间无楼板处的层高，指共享空间

19、的高度，此时应与横向约束长度比较，取小值。此时应与横向约束长度比较，取小值。 设计时可由以下要求对剪力墙的厚度进展初选：设计时可由以下要求对剪力墙的厚度进展初选： 6.3 6.3 剪力墙的内力及侧移计算剪力墙的内力及侧移计算一、竖向荷载作用下的内力计算要点一、竖向荷载作用下的内力计算要点 在竖向荷载作用下，剪力墙各墙肢产生轴向压力。在竖向荷载作用下，剪力墙各墙肢产生轴向压力。 恣意一片剪力墙的轴向压力恣意一片剪力墙的轴向压力NVNV可按楼面传到该墙上的荷载以可按楼面传到该墙上的荷载以及墙体自重及墙体自重计算；或按竖向荷载引起的墙面上的平均压应力计算；或按竖向荷载引起的墙面上的平均压应力 乘乘以

20、所要计算的剪力墙截面积计算。以所要计算的剪力墙截面积计算。 剪力墙总截面面积总竖向荷载二、程度荷载作用下的内力及侧移计算二、程度荷载作用下的内力及侧移计算 1.1.根本假定：根本假定：1 1各片剪力墙在本身平面外的刚度与平面内的刚度相比很各片剪力墙在本身平面外的刚度与平面内的刚度相比很小，可忽略不计；小，可忽略不计；2 2楼板在本身平面内的刚度无穷大。楼板在本身平面内的刚度无穷大。二、混凝土强度等级二、混凝土强度等级 剪力墙构造混凝土强度等级不应低于剪力墙构造混凝土强度等级不应低于C20C20；抗震设计时，为；抗震设计时，为保证剪力墙构造的延性，剪力墙的混凝土强度等级不宜高于保证剪力墙构造的延

21、性，剪力墙的混凝土强度等级不宜高于C60C60。(a)剪力墙结构示意图(b)横向地震力计算bxbby质量中心bby刚度中心bbbbbx(c)纵向地震力计算bx刚度中心质量中心ybyx翼缘计算宽度，每侧取翼缘计算宽度，每侧取2026HS倍翼缘厚度取小值取小值根据假定根据假定1 1可将空间体系的剪力墙构造简化为平面体系。可将空间体系的剪力墙构造简化为平面体系。 根据假定根据假定2 2，假设仅思索平动不思索改动，可将整个房屋的程度荷载按，假设仅思索平动不思索改动，可将整个房屋的程度荷载按各片剪力墙的等效刚度分配给各片剪力墙，然后按单片剪力墙进展内力及位移计各片剪力墙的等效刚度分配给各片剪力墙，然后按

22、单片剪力墙进展内力及位移计算。算。 等效刚度：是按顶点位移相等的原那么，思索弯曲变形和剪切变形后，折算等效刚度：是按顶点位移相等的原那么，思索弯曲变形和剪切变形后，折算成一个竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。成一个竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。2.2.单片剪力墙的受力特点及剪力墙分类单片剪力墙的受力特点及剪力墙分类 在程度荷载作用下，剪力墙的受力特点与墙上洞口大小有直接关系，根据洞在程度荷载作用下，剪力墙的受力特点与墙上洞口大小有直接关系，根据洞口大小的不同，可将剪力墙分为四种不同类型：口大小的不同，可将剪力墙分为四种不同类型：1整体墙整体墙2小开口墙小开口墙3联肢墙联肢墙4壁式框架壁式框架1 1整体

23、墙包括小洞口整体墙，其受力形状好像竖向悬臂整体墙包括小洞口整体墙，其受力形状好像竖向悬臂梁，截面上法向应力是线性分布的。梁，截面上法向应力是线性分布的。整体墙（小洞口）整体墙小开口墙2 2小开口墙即图中洞口稍大的剪力墙，截面上的法向应力小开口墙即图中洞口稍大的剪力墙，截面上的法向应力偏离直线分布。偏离直线分布。 应力分布相当于整体弯曲引起的直线分布和部分弯曲应力的叠应力分布相当于整体弯曲引起的直线分布和部分弯曲应力的叠加，实测阐明，墙肢的部分弯矩不超越总弯矩的加，实测阐明，墙肢的部分弯矩不超越总弯矩的15%15%，且墙肢根本，且墙肢根本无反弯点。无反弯点。联肢墙 3联肢墙即洞口进一步加大的情况

24、，连梁的刚度比墙肢的刚度小得多，连梁中部有反弯点，可看成是假设干单肢剪力墙由连梁衔接而成的剪力墙。壁式框架4 4壁式框架洞口较大、墙肢截面较小的情况，墙肢和连梁壁式框架洞口较大、墙肢截面较小的情况，墙肢和连梁刚度相差不多，多数墙肢有反弯点，出现明显的部分弯曲，受力特刚度相差不多，多数墙肢有反弯点，出现明显的部分弯曲，受力特征接近于框架。征接近于框架。 在剪力墙构造中，普通外纵墙为壁式框架，山墙为小开口在剪力墙构造中，普通外纵墙为壁式框架，山墙为小开口墙或整体墙，内墙为联肢墙或小开口墙。墙或整体墙，内墙为联肢墙或小开口墙。3.3.剪力墙类型判别剪力墙类型判别1 1整体墙判别条件包括小洞口整体墙整

25、体墙判别条件包括小洞口整体墙 洞口面积洞口面积16%16%墙面面积，且净距洞口之间、孔洞至墙墙面面积，且净距洞口之间、孔洞至墙边孔洞长边。边孔洞长边。 2小开口墙判别条件小开口墙判别条件 当剪力墙由成列洞口划分为假设干墙肢，各墙肢和连梁刚度比较均匀，并满当剪力墙由成列洞口划分为假设干墙肢，各墙肢和连梁刚度比较均匀，并满足下式时，可按小开口墙计算。足下式时，可按小开口墙计算。参数）；刚度与墙肢刚度比值的整体参数（是反映连梁IIn1010式中式中 当当 时，阐明连梁刚度较大。时，阐明连梁刚度较大。剪力墙的肢强系数。剪力墙的肢强系数。nbbIIlIIhaIH321212对于只需一列洞口的墙：对于只需

26、一列洞口的墙：剪力墙对组合截面形心的惯性矩；剪力墙对组合截面形心的惯性矩；21II 、IbI200301bbbbblAIII连梁的折算惯性矩；连梁的折算惯性矩；连梁的截面惯性矩；连梁的截面惯性矩；分别为墙肢分别为墙肢1、2的截面惯性矩；的截面惯性矩；0bInI扣除墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩，扣除墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩，21IIIInbA连梁的截面面积；连梁的截面面积；截面外形系数，矩形截面截面外形系数，矩形截面=1.2；h洞口两侧墙肢截面形心间隔洞口两侧墙肢截面形心间隔 ；H剪力墙总高度；剪力墙总高度；abl连梁的计算跨度，取洞口宽度加梁高的一半。连梁的计算跨度，取洞口宽度加梁高的一半。层

27、高；层高；hH12式中式中其中其中具有多列洞口墙的具有多列洞口墙的 算式详见教材公式算式详见教材公式6.26.2。101IIn3 3联肢墙判别条件联肢墙判别条件4壁式框架判别条件壁式框架判别条件剪力墙的肢强系数。剪力墙的肢强系数。IIn4.4.内力及侧移计算内力及侧移计算1 1整体墙包括小洞口整体墙计算整体墙包括小洞口整体墙计算 1 1整体墙内力整体墙内力 此时剪力墙截面上的法向应力依然坚持直线分此时剪力墙截面上的法向应力依然坚持直线分布，因此整体墙的内力可按竖向受弯构件计算各截布，因此整体墙的内力可按竖向受弯构件计算各截面的弯矩及剪力。面的弯矩及剪力。2 2整体墙的顶点位移整体墙的顶点位移

28、上式是由位移计算的普通公式单位荷载法得到的。第一项为弯曲变上式是由位移计算的普通公式单位荷载法得到的。第一项为弯曲变形的影响，第二项为剪切变形的影响。假设不思索剪切变形的影响，那么与一形的影响，第二项为剪切变形的影响。假设不思索剪切变形的影响，那么与一般受弯构件的位移计算公式完全一样了。般受弯构件的位移计算公式完全一样了。整体墙的顶点位移整体墙的顶点位移剪力墙的等效刚度剪力墙的等效刚度 等效刚度：是按顶点位移相等的原那么，思索弯曲变形和剪切等效刚度：是按顶点位移相等的原那么，思索弯曲变形和剪切变形后，折算成一个竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。变形后，折算成一个竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。剪力墙的等

29、效刚度剪力墙的等效刚度式中：式中：3 3层间相对位移层间相对位移剪力墙构造的层间相对位移最大值普通发生在构造的顶层，其算式为剪力墙构造的层间相对位移最大值普通发生在构造的顶层，其算式为max)(hu式中式中均布荷载均布荷载倒三角形荷载倒三角形荷载顶点集中力顶点集中力取取G=0.4E，并进一步简化可得，并进一步简化可得 的一致算式：的一致算式：2wwweq91HAIEIEIeqEIeq20eq20eq20246EIHVEIHVEIHV等效刚度。底部总剪力；eq0EIV2 2小开口墙计算小开口墙计算( ( ， ) )101 1内力以一列洞口为例内力以一列洞口为例IIn(b)(a)11111MAyI

30、AN中22222MAyIAN中1111111111122)2(MyIMhIMANhIMhyI根据图根据图a与图与图b边缘应力相等的条件，有边缘应力相等的条件，有由此可得由此可得IIxMIIMM111)(85. 0IIxMM22)(85. 0同理可得同理可得部分弯矩在各墙肢的分配可近似按下式确定部分弯矩在各墙肢的分配可近似按下式确定21222111)(15. 0)(15. 0IIIxMMIIIxMM各墙肢接受的总弯矩为各墙肢接受的总弯矩为21222222111111)(15. 0)(85. 0)(15. 0)(85. 0IIIxMIIxMMMMIIIxMIIxMMMM(b)(a) 连梁的剪力：可

31、由上下墙肢的轴力差求得。连梁的剪力：可由上下墙肢的轴力差求得。 2 2小开口墙的顶点位移、层间最大位移，可按整体墙位移公式计算，但在小开口墙的顶点位移、层间最大位移，可按整体墙位移公式计算，但在公式中的等效刚度公式中的等效刚度 应思索洞口的影响。应思索洞口的影响。式中式中 多列洞口的小开口墙内力计算公式多列洞口的小开口墙内力计算公式各墙肢的剪力可近似按下式计算各墙肢的剪力可近似按下式计算)(2)()(2)(21221222112111IIIAAAxVVIIIAAAxVV即分别按墙肢面积和惯性矩分配后取平均值即分别按墙肢面积和惯性矩分配后取平均值eqEI。墙肢的惯性矩和截面积第、截面形心的距离；

32、墙肢的截面形心至组合第组合截面惯性矩；jAIjyIjjj30133000=390001800120011112400240036001603240 2160 求图示剪力墙底部墙肢的内力求图示剪力墙底部墙肢的内力M M、N N、V V。解：解： 1.1.判别剪力墙类型判别剪力墙类型216.56134 . 28 . 1 m洞口面积26 .3274 . 839 m墙面面积16%17%17. 06 .32716.56不是小洞口整体墙 整体墙判别条件包括小洞口整体墙整体墙判别条件包括小洞口整体墙 洞口面积洞口面积16%16%墙面面积，且净距洞口之间、孔洞至墙边孔洞墙面面积，且净距洞口之间、孔洞至墙边孔洞

33、长边。长边。小开口墙判别条件小开口墙判别条件IIn10nbbIIlIIhaIH32121242172. 6mIIIIn431184. 0124 . 216. 0mI432622. 0126 . 316. 0mI422222111525. 7myAIyAIIma4 . 516. 224. 3mlb322 . 14 . 2430230 . 0122 . 116. 0mIb200301bbbbblAIII30133000=390001800120011112400240036001603240 216021384. 04 . 216. 0mA22576. 06 . 316. 0mA422000155

34、. 0231.2301023. 0301mlAIIIbbbbb1090.11123212nbbIIlIIhaIH951. 0893. 0525. 772. 6IIn属于小开口墙属于小开口墙小开口墙判别条件小开口墙判别条件IIn10nbbIIlIIhaIH32121242172. 6mIIIIn431184. 0124 . 216. 0mI432622. 0126 . 316. 0mI422222111525. 7myAIyAIIma4 . 516. 224. 3mlb322 . 14 . 2430230 . 0122 . 116. 0mIb 连梁的剪力：可由上下墙肢的轴力

35、差求得。连梁的剪力：可由上下墙肢的轴力差求得。 小开口墙内力计算公式小开口墙内力计算公式2.2.内力计算内力计算mkNM15210393223930)0(kNV58523930)0(30133000=390001800120011112400240036001603240 2160mkNM96.836622. 0184. 0184. 01521015. 0525. 7184. 01521085. 0)0(1mkNM3 .2829622. 0184. 0622. 01521015. 0525. 7622. 01521085. 0)0(2kNN6 .2137525. 724. 3384. 0152

36、1085. 0)0(1kNN6 .2137525. 716. 2576. 01521085. 0)0(2mkNM15210393223930)0(2.2.内力计算内力计算kNV58523930)0(431184. 0124 . 216. 0mI432622. 0126 . 316. 0mI422222111525. 7myAIyAII21384. 04 . 216. 0mA22576. 06 . 316. 0mA22196. 0mAAAkNV58523930)0(431184. 0124 . 216. 0mI432622. 0126 . 316. 0mI422222111525. 7myAIy

37、AII21384. 04 . 216. 0mA22576. 06 . 316. 0mA22196. 0mAAAkNV184622. 0184. 0184. 0960. 0384. 02585)0(1kNV401622. 0184. 0622. 0960. 0576. 02585)0(23 3联肢墙的内力及侧移计算联肢墙的内力及侧移计算 1011 1根本假定根本假定沿竖向墙的刚度、层高根本不变照实践有变化，取加权平均沿竖向墙的刚度、层高根本不变照实践有变化，取加权平均值；值；连梁的作用可用沿高度均匀分布的延续弹性薄片来替代，反弯点连梁的作用可用沿高度均匀分布的延续弹性薄片来替代，反弯点在梁跨中；

38、在梁跨中；各墙肢的弯曲变形曲线类似，即在同一高度处各墙肢有一样的位各墙肢的弯曲变形曲线类似，即在同一高度处各墙肢有一样的位移和转角。移和转角。联肢墙联肢墙联肢墙的计算简图联肢墙的计算简图根据上述假定，可得联肢墙的计算简图：根据上述假定，可得联肢墙的计算简图： 经过切口处的变形延续条件可建立未知数为经过切口处的变形延续条件可建立未知数为q(x)的微分方程，详细推的微分方程，详细推导过程从略。导过程从略。2 2联肢墙计算公式联肢墙计算公式联肢墙的微分方程：联肢墙的微分方程：)(2)(xqcxmjjj联肢墙联肢墙几何特征及根本参数几何特征及根本参数联肢墙联肢墙层间相对位移可近似按下式计算，也可由变形

39、曲线函数的一阶导数求得。层间相对位移可近似按下式计算，也可由变形曲线函数的一阶导数求得。max)(hu均布荷载均布荷载倒三角形分布荷载倒三角形分布荷载顶点集中荷载顶点集中荷载eq20eq20eq20264EIHVEIHVEIHV4壁式框架计算壁式框架计算 1 1计算简图计算简图 即连梁和墙肢的形心线，但应思索节点刚域的影响，且梁柱的剪切变形即连梁和墙肢的形心线，但应思索节点刚域的影响，且梁柱的剪切变形不能忽略。不能忽略。 刚域刚域: :由于梁柱结合区的变形很小，内力分析时可按刚性思索。由于梁柱结合区的变形很小，内力分析时可按刚性思索。IIn刚域的尺寸可按下式确定：刚域的尺寸可按下式确定：2)2

40、)带刚域杆的等效线刚度带刚域杆的等效线刚度3 3内力及位移计算内力及位移计算( (壁式框架的内力及位移可采用壁式框架的内力及位移可采用D D值法。值法。) )sshhMMba1absMM h相应的，图相应的，图b梁线刚度也为应为图梁线刚度也为应为图a梁线刚度的梁线刚度的s倍。倍。另外，图另外，图b柱的线刚度应按柱高为柱的线刚度应按柱高为 确定，确定，即即由图由图b可得可得规范反弯点高度比变成规范反弯点高度比变成在确定在确定 时，平均梁柱刚度比时，平均梁柱刚度比阐明：阐明：0syaysihsEIhhhEIhEIc00000y hahy h000hyayasyh4)4)6.4 6.4 截面设计要点

41、及构造要求截面设计要点及构造要求一、截面设计一、截面设计墙肢墙肢正截面承载力正截面承载力斜截面承载力斜截面承载力连梁连梁正截面承载力正截面承载力斜截面承载力斜截面承载力1 1墙肢的配筋方式墙肢的配筋方式1.1.墙肢墙肢2 2墙肢内力设计值调整墙肢内力设计值调整 1 1弯矩设计值调整弯矩设计值调整 剪力墙墙肢塑性铰普通出如今底部加强部位。为了更有把握实现塑性铰出剪力墙墙肢塑性铰普通出如今底部加强部位。为了更有把握实现塑性铰出如今底部加强部位，保证其他部位不出现塑性铰，对于一级抗震等级剪力墙，要如今底部加强部位，保证其他部位不出现塑性铰，对于一级抗震等级剪力墙，要求底部加强部位以上的组合弯矩设计值

42、乘以增大系数求底部加强部位以上的组合弯矩设计值乘以增大系数1.21.2，为保证强剪弱弯，相，为保证强剪弱弯，相应部位的组合剪力设计值应乘以增大系数应部位的组合剪力设计值应乘以增大系数1.31.3。 2 2剪力设计值调整剪力设计值调整 根据强剪弱弯的设计概念，要求对剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力根据强剪弱弯的设计概念，要求对剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值进展调整。设计值进展调整。 例如：一、二、三级抗震等级时应按下式调整。例如：一、二、三级抗震等级时应按下式调整。 wVVvw式中式中 wV 底部加强部位剪力墙截面思索地震作用组合的剪力计算值；底部加强部位剪力墙截面思索地震作用组合的剪力

43、计算值；vw剪力增大系数，一级为剪力增大系数，一级为1.61.6，二级为，二级为1.41.4，三级为，三级为1.21.2。四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整。四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整。9 9度时，一级抗震等级剪力墙要求更加严厉略。度时，一级抗震等级剪力墙要求更加严厉略。3 3墙肢出现偏心受拉时的调整墙肢出现偏心受拉时的调整 墙肢出现大偏心受拉时，墙肢易出现裂痕，使其刚度降低，内力将在墙肢中墙肢出现大偏心受拉时，墙肢易出现裂痕，使其刚度降低，内力将在墙肢中重分配，因此，抗震设计的双肢剪力墙中，当任一墙肢出现偏心受拉时，另一墙重分配，因此，抗震设计的双肢剪力墙中，当任一墙肢出现偏

44、心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.251.25。 抗震设计的双肢剪力墙中，假设双肢剪力墙中一个墙肢出现小偏心受拉，抗震设计的双肢剪力墙中，假设双肢剪力墙中一个墙肢出现小偏心受拉，该墙肢能够会出现程度通缝而失去抗剪才干，那么由荷载产生的剪力将全部转移该墙肢能够会出现程度通缝而失去抗剪才干，那么由荷载产生的剪力将全部转移到另一个墙肢而导致其抗剪承载力缺乏，因此，抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢到另一个墙肢而导致其抗剪承载力缺乏，因此，抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉。不宜出现小偏心受拉。 3 3墙肢的轴压比限值墙肢的轴压比

45、限值 抗震设计时，在重力荷载代表值作用下，一、二、三级剪力墙墙肢的轴压抗震设计时，在重力荷载代表值作用下，一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比不宜超越下表的限值。比不宜超越下表的限值。 剪力墙墙肢轴压比限值 注：墙肢轴压比为重力荷载代表值作用下墙肢接受的轴压力设计值与墙肢的全截面面积注：墙肢轴压比为重力荷载代表值作用下墙肢接受的轴压力设计值与墙肢的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。4 4墙肢正截面承载力墙肢正截面承载力 1 1偏心受压偏心受压 破坏特征与普通偏压构件一样，其特殊性在于剪力墙中除配有端部受破坏特征与普通偏压构件一样，其特殊性在于剪力墙

46、中除配有端部受力钢筋之外，在腹板中还设有竖向分布钢筋力钢筋之外，在腹板中还设有竖向分布钢筋AsvAsv，见以下图：，见以下图：s vAx1. 5 xAsAs 因此，应在公式中表达因此，应在公式中表达Asv的作用。的作用。 大偏压墙肢：由于在中和轴附近的竖向分布钢筋达不到屈服，故在计算中大偏压墙肢：由于在中和轴附近的竖向分布钢筋达不到屈服，故在计算中仅思索仅思索1.5x范围外的受拉竖向分布钢筋的作用，其他竖向分布钢筋的作用那么范围外的受拉竖向分布钢筋的作用，其他竖向分布钢筋的作用那么忽略不计，所以在大偏压墙肢计算公式中比普通大偏压构件公式在投影方程中忽略不计，所以在大偏压墙肢计算公式中比普通大偏

47、压构件公式在投影方程中多了一项拉力多了一项拉力wywwwswfbxhN)5 . 1(0wywwwswfbxhM20)5 . 1(21在取矩方程中多了一项弯矩在取矩方程中多了一项弯矩 无论是矩形还是工字型截面大偏压墙肢，只需在普通大偏压构件的根本无论是矩形还是工字型截面大偏压墙肢，只需在普通大偏压构件的根本公式中加上上述两项，就成为相应的大偏压墙肢计算公式。加上上述两项之公式中加上上述两项，就成为相应的大偏压墙肢计算公式。加上上述两项之后，并不添加公式中的未知数，两个公式，两个未知数后，并不添加公式中的未知数，两个公式，两个未知数x, As，在公式，在公式适用条件范围内有独一解。适用条件范围内有

48、独一解。 小偏压墙肢：由于压区混凝土受压承载力曾经足够，故不思索竖向分布钢小偏压墙肢：由于压区混凝土受压承载力曾经足够，故不思索竖向分布钢筋的作用，计算公式与普通小偏压构件计算公式完全一样。筋的作用，计算公式与普通小偏压构件计算公式完全一样。 当有地震作用时，应思索承载力调整系数当有地震作用时，应思索承载力调整系数RE=0.85RE=0.85。2 2偏心受拉偏心受拉 对称配筋的偏拉墙肢，无论大小偏拉，均按以下公式计算正截面承载力对称配筋的偏拉墙肢，无论大小偏拉，均按以下公式计算正截面承载力: :耐久、短暂设计情况耐久、短暂设计情况地震设计情况地震设计情况式中，式中， 剪力墙竖向分布钢筋的截面面

49、积。剪力墙竖向分布钢筋的截面面积。swA剪力墙墙肢斜截面承载力计算公式详见教材或剪力墙墙肢斜截面承载力计算公式详见教材或，此处从略。，此处从略。 连梁的正截面计算同普通受弯构件连梁采用连梁的正截面计算同普通受弯构件连梁采用对称配筋，计算时可只思索钢筋的作用。对称配筋，计算时可只思索钢筋的作用。2.2.连梁连梁1)1)正截面承载力正截面承载力 梁连在地震引起的反复剪力作用下，混凝土梁连在地震引起的反复剪力作用下，混凝土易发生破碎，导致剪切破坏。因此，有地震作用易发生破碎，导致剪切破坏。因此，有地震作用时，斜截面承载力降低，详细计算公式略。时，斜截面承载力降低，详细计算公式略。2)2)斜截面承载力

50、斜截面承载力 当剪力墙的连梁不满足截面尺寸限制条件时，可作如下处置：当剪力墙的连梁不满足截面尺寸限制条件时，可作如下处置： 1 1 减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施；减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施； 2 2抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅，以降低其剪力设计值，普通情抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅，以降低其剪力设计值，普通情况下，可掌握调幅后的弯矩不小于调幅前弯矩完全弹性的况下，可掌握调幅后的弯矩不小于调幅前弯矩完全弹性的0.80.8倍倍6 67 7度度和和0.50.5倍倍8 89 9度。但在内力计算时已对连梁刚度折减的情况，其调幅范围该度。但在内力计算时已对连梁

51、刚度折减的情况，其调幅范围该当限制或不再继续调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后，其他部位连梁和墙肢的当限制或不再继续调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后，其他部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高；弯矩设计值应相应提高； 3 3 当连梁破坏对接受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢的计算简图当连梁破坏对接受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢的计算简图进展第二次多遇地震小震作用下的内力分析，墙肢截面应按两次计算的较大进展第二次多遇地震小震作用下的内力分析，墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。值计算配筋。3)3)关于连梁的内力设计值调整关于连梁的内力设计值调整 有地震作用时，为实现强剪弱弯，应对梁端截面组

52、合的剪力设计值进展有地震作用时，为实现强剪弱弯，应对梁端截面组合的剪力设计值进展调整，例如：一、二、三级抗震等级剪力墙的连梁，连梁的剪力设计值应按下调整，例如：一、二、三级抗震等级剪力墙的连梁，连梁的剪力设计值应按下式进展调整：式进展调整：式中式中 rblbMM 、 分别为连梁左、右端截面顺时针或逆时针方向的弯矩设计值；分别为连梁左、右端截面顺时针或逆时针方向的弯矩设计值；nl 连梁的净跨；连梁的净跨； GbV 在重力荷载代表值作用下，按简支梁计算的梁端截面剪力设计在重力荷载代表值作用下，按简支梁计算的梁端截面剪力设计值；值；vb连梁剪力增大系数，一级取连梁剪力增大系数，一级取1.31.3，二

53、级取，二级取1.21.2，三级取，三级取1.11.1。 非抗震设计以及四级抗震等级剪力墙的连梁剪力设计值可不进展调整，非抗震设计以及四级抗震等级剪力墙的连梁剪力设计值可不进展调整，分别取思索程度风荷载、程度地震作用组合的剪力设计值即可。分别取思索程度风荷载、程度地震作用组合的剪力设计值即可。9 9度时一级抗震等级剪力墙的连梁要求更加严厉略。度时一级抗震等级剪力墙的连梁要求更加严厉略。 1) 1)剪力墙的边缘构件即剪力墙端部的暗柱、翼柱或端柱构造要求剪力墙的边缘构件即剪力墙端部的暗柱、翼柱或端柱构造要求 普通情况下，剪力墙边缘构件的位置见以下图。将计算所得的纵普通情况下，剪力墙边缘构件的位置见以

54、下图。将计算所得的纵筋及按构造要求给出的箍筋设在阴影范围内。筋及按构造要求给出的箍筋设在阴影范围内。构造构造二、构造要求二、构造要求1.1.墙肢配筋构造要求墙肢配筋构造要求剪力墙构造边缘构件的最小配筋要求剪力墙构造边缘构件的最小配筋要求注：注：1 Ac 1 Ac 为构造边缘构件的截面面积，即以下图所示剪力墙截面的阴影部分；为构造边缘构件的截面面积，即以下图所示剪力墙截面的阴影部分； 2 2 其他部位的转角处宜采用箍筋；其他部位的转角处宜采用箍筋； 3 3 箍筋、拉筋沿程度方向的肢距不宜大于箍筋、拉筋沿程度方向的肢距不宜大于300mm300mm，不应大于竖向钢筋间距的，不应大于竖向钢筋间距的2

55、2倍。倍。剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比 特殊情况是指特殊情况是指: :一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于下表的规一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于下表的规定值时，以及部分框支剪力墙构造的剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层定值时，以及部分框支剪力墙构造的剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件。设置约束边缘构件。 特殊情况下，剪力墙的边缘构件应加强。加强后的剪力墙边缘构件称为约束特殊情况下，剪力墙的边缘构件应加强。加强后的剪力墙边缘构件称为约束边缘构件。边缘构件。 此时，应将计算所得的纵筋及按构造要求给出的箍筋设在

56、以下图所示的阴此时，应将计算所得的纵筋及按构造要求给出的箍筋设在以下图所示的阴影范围内，同时要求影范围内，同时要求lclc范围内设置拉筋或箍筋。范围内设置拉筋或箍筋。cvvvyvff约束边缘构件内的体积配箍率约束边缘构件内的体积配箍率vv应满足下式要求应满足下式要求约束边缘构件沿墙肢的长度约束边缘构件沿墙肢的长度lc lc 及其配箍特征值及其配箍特征值vv注：注：1 N 1 N 为墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比，为墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比，hw hw 为墙肢的长度；为墙肢的长度；2 2 剪力墙的翼墙长度小于翼墙厚度的剪力墙的翼墙长度小于翼墙厚度的3 3倍或端柱截面边长小于倍或端柱

57、截面边长小于2 2倍墙厚时，按无翼倍墙厚时，按无翼墙、无故柱查表。墙、无故柱查表。 式中：式中： 箍筋体积配箍率。可计入箍筋、拉筋以及符合构造要求的程度箍筋体积配箍率。可计入箍筋、拉筋以及符合构造要求的程度 分布钢筋，计入的程度分布钢筋的体积配箍率不应大于分布钢筋，计入的程度分布钢筋的体积配箍率不应大于0.3 0.3 倍总体倍总体 积配箍率；积配箍率；v约束边缘构件配箍特征值；约束边缘构件配箍特征值； 混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土强度等级低于混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土强度等级低于C35C35时，应时，应 取取C35C35的混凝土轴心抗压强度设计值；的混凝土轴心抗压强度设计值；箍筋、拉筋或程度分布钢筋的抗拉强度设计值。箍筋、拉筋或