高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件

第7章钢筋混凝土剪力墙设计第7章钢筋混凝土剪力墙设计1第7章钢筋混凝土剪力墙设计§7.1延性剪力墙的概念设计§

7.2墙肢设计§

7.3连梁设计第7章钢筋混凝土剪力墙设计§7.1延性剪力墙2在钢筋混凝土房屋建筑结构中，除框架结构外，其他结构体系都有剪力墙。剪力墙刚度大，容易满足风或小震作用下层间位称角的限值及风作用下的舒适度的要求，承载能力大。剪力墙经过合理设计，可以具有良好的抗剪、抗弯及塑性变形性能，形成延性剪力墙结构，在高层建筑中成为一种有效的抗侧力结构。在地震区设置剪力墙（或由剪力墙组成的筒体），可以改善结构的抗震性能，因此，剪力墙也称为抗震墙。§7.1延性剪力墙的概念设计在钢筋混凝土房屋建筑结构中，除框架结构外，其他结构体3剪力墙可分为不同的类型：§7.1概述剪力墙可分为不同的类型：§7.1概述4

实体墙只有墙肢构件，开洞剪力墙由墙墙肢和连梁两种构件组成。在竖向力和水平力作用下，墙肢的内力有轴力、弯矩和剪力，连梁的内力主要是弯矩和剪力，轴力很小，可忽略不计。§7.1概述实体墙只有墙肢构件，开洞剪力墙由墙墙肢和连梁两种构件5墙体承受轴力、弯矩、剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规律。

与柱子相比，它的截面往往薄而长（受力方向截面高宽比大于4时，按剪力墙截面设计），沿截面长方向要布置许多分布钢筋，同时，截面抗剪问题也较为突出。§7.1概述墙体承受轴力、弯矩、剪力的共同作用，它应当符合钢筋混6剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。§7.1概述剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。§7.7㈠、对称配筋时，As=As’即使在墙肢中配置了过多的腹筋，当腹筋应力还没有充分发挥作用时，混凝土已被剪压破碎了。②、其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以增大系数1.抗震设计时，不应小于1.由于受压较大一边的混凝土达到极限压应变而丧失承载力。第7章钢筋混凝土剪力墙设计经过刚度调整后，弯矩已比较小了－－实现了强墙弱梁受拉一侧的钢筋没有达到屈服普通配筋的、跨高比小的连粱很难成为延性构件，对抗震等级高的、跨高比小的连梁采取特殊措施，使其成为延性构件。二、墙肢偏心受压承载力计算计算时，首先要判断中和轴的位置，然后计算钢筋的面积。剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。这里在已知剪力设计值后验算是否满足剪压比的要求，不能满足时，需要调整尺寸。(3)暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同，宜符合本规程第6.墙肢的控制截面一般取墙底截面以及改变墙厚、改变混凝土强度等级、改变配筋量的截面。在剪力墙内，由竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪；要进行正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力计算。必要时，还要进行抗裂度和裂缝宽度的验算。稳定。在楼层之间也要保持局部稳定，必要时应验算平面外的承载力。剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑，保持平面外的§7.1概述㈠、对称配筋时，As=As’在剪力墙内，由竖向钢筋抗8

为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下述原则：1、强墙弱梁2、强剪弱弯3、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件4、加强重点部位5、连梁特殊措施§7.1概述为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下述原则：91、强墙弱梁

连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。§7.1概述1、强墙弱梁§7.1概述102、强剪弱弯侧向力作用下变形曲线为弯曲型和弯剪型的剪力墙，一般会在墙肢底部一定高度内屈服形成塑性铰，通过适当提高塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力，实现墙肢强剪弱弯、避免墙肢剪切破坏。对于连梁，与框架梁相同，通过剪力增大系数调整剪力设计值，实现强剪弱弯。§7.1概述2、强剪弱弯§7.1概述113、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件与钢筋混凝土柱相同，轴压比是影响墙肢抗震性能的主要因素之一。限制底部加强部位墙肢的轴压比、设置边缘构件是提高剪力墙抗震性能的重要措施。§7.1概述3、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件§7.1概述12高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件134、加强重点部位

剪力墙底部加强部位是其重点部位。剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者中的较大值；当房屋高度不大于24m时，取底部一层。

部分框支剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地剪力墙总高度的1/10二者中的较大值。§7.1概述4、加强重点部位§7.1概述145、连梁特殊措施普通配筋的、跨高比小的连粱很难成为延性构件，对抗震等级高的、跨高比小的连梁采取特殊措施，使其成为延性构件。§7.1概述5、连梁特殊措施§7.1概述15在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同，可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏等。弯曲破坏弯剪破坏剪切破坏滑移破坏§7.2墙肢设计在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破16非抗震和抗震设计的剪力墙应分别按无地震作用和有地震作用进行荷载效应组合，取控制截面的最不利组合内力或对其调整后的内力(统称为内力设计值)进行配筋设计。

墙肢的控制截面一般取墙底截面以及改变墙厚、改变混凝土强度等级、改变配筋量的截面。§7.2墙肢设计一、内力设计值非抗震和抗震设计的剪力墙应分别按无地震作用和有地震作17为加强抗震等级为一级的剪力墙的抗震能力，保证在墙底部出现塑性铰，其弯矩设计值取法如下：①、底部加强部位，采用墙肢底部截面组合的弯矩计算值；②、其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以增大系数1.2作为弯矩设计值。

其他抗震等级和非抗震设计的剪力墙的弯矩设计值，采用墙肢截面最不利组合的弯矩计算值。§7.2墙肢设计一、内力设计值为加强抗震等级为一级的剪力墙的抗震能力，保证在墙底部18小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高度，不宜采用小偏心受拉的墙肢，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心受拉的墙肢。在工程中，一般宜使墙的长度不超过8m。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。§7.2墙肢设计一、内力设计值小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高19剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者中的较大值；连梁的受剪承载力按下式验算：侧向力作用下变形曲线为弯曲型和弯剪型的剪力墙，一般会在墙肢底部一定高度内屈服形成塑性铰，通过适当提高塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力，实现墙肢强剪弱弯、避免墙肢剪切破坏。连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。实体墙在竖向力和水平力共同作用下，首先出现水平裂缝或细的倾斜裂缝。设防烈度为6、7度时，折减系数不小于0.在剪力墙内，由竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪；1延性剪力墙的概念设计无地震作用组合时（持久、短暂设计状况）：1延性剪力墙的概念设计小偏心受压时，还要验算墙肢平面外的稳定。上下受力钢筋重心的距离四、墙肢斜截面受剪承载力计算抗震设计时，不应小于1.③、受压区混凝土的应力图用等效矩形应力图替换；

双肢剪力墙的一个墙肢为大偏心受拉时，另一墙肢的剪力设计值、弯矩设计应值乘以增大系数1.25。原因是：当一个墙肢出现水平裂缝时，刚度降低，由于内力重分布而剪力向无裂缝的另一个墙肢转移，使另一个墙肢内力加大。§7.2墙肢设计一、内力设计值剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层高20为加强一、二、三级剪力墙墙肢底部加强部位的抗剪能力，避免过早出现剪切破坏，实现强剪弱弯，墙肢截面的剪力组合计算值按下式调整：9度时尚应符合墙肢剪力放大系数：一级：1.6、二级：1.4、三级：1.2§7.2墙肢设计一、内力设计值为加强一、二、三级剪力墙墙肢底部加强部位的抗剪能力，21墙肢的强剪弱弯调整：增加剪力的组合设计值乘以放大系数以后，剪力设计值已经增大了。夸大了困难，增加了安全性。弯矩并没有增大，间接实现了强剪弱弯。底部加强部位墙肢最不利组合的剪力设计值底部加强部位墙肢的剪力设计值墙肢剪力放大系数(一、二、三、四级分别为1.6,1.4,1.2,1.0)墙肢的强剪弱弯调整：增加剪力的组合设计值乘以放大系数以后，剪22墙肢在轴力和弯矩作用下的承载力计算与柱相似，区别在于剪力墙的墙肢除在端部配置竖向抗弯钢筋外，还在端部以外配置竖向和横向分布钢筋，竖向分布钢筋参与抵抗弯矩，横向分布钢筋抵抗剪力，计算承载力时应包括分布钢筋的作用。分布钢筋一般比较细，容易压曲，为简化计算，验算压弯承载力时不考虑受压竖向分布钢筋的作用。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算墙肢在轴力和弯矩作用下的承载力计算与柱相似，区别在于23偏心受压构件及其破坏形态大偏心：受拉钢筋屈服小偏心：受拉钢筋不屈服,可能全截面受压两者均以受压混凝土被压碎为破坏最终标志两种情况均可能出现。(尽管小偏心为脆性破坏)是否受拉钢筋屈服是判别大小偏心的依据界限破坏：受拉钢筋屈服的同时受压混凝土压碎拉坏柱压坏柱大偏心小偏心偏心受压构件及其破坏形态大偏心：受拉钢筋屈服拉坏柱压坏柱大偏24偏心受压构件破坏的回顾大偏心受压破坏（类似适筋梁有先兆）受拉混凝土出现裂缝受拉钢筋屈服受压混凝土达到抗压强度小偏心受压破坏（截面内不一定有拉应力）受压混凝土达到抗压极限受拉一侧的钢筋没有达到屈服偏心受压构件破坏的回顾大偏心受压破坏（类似适筋梁有先兆）小偏25大偏心受压截面的各种尺寸及符号受压端部钢筋合力中心到边缘距离高规中用a‘s受拉端部钢筋合力中心到边缘距离受拉区端部钢筋总截面面积受压区端部钢筋总截面面积墙肢截面高度竖向分布钢筋总截面面积名义受压区高度x≥2a’截面有效高度墙肢截面宽度弯矩和轴力设计值受拉钢筋全部屈服受压钢筋全部屈服竖向分布钢筋抗拉强度设计值端部钢筋抗拉强度设计值大偏心受压截面的各种尺寸及符号受压端部钢筋合力中心到边缘距离26在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限受压区高度时，为大偏心受压破坏。采用以下假定建立墙肢截面大偏心受压承载力计算公式：1、大偏心受压承载力计算§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限27假定：①、截面变形符合平截面假定；②、不考虑受拉混凝土的作用；③、受压区混凝土的应力图用等效矩形应力图替换；§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算假定：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算28④、墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服；⑤、从受压区边缘算起1.5x(x为等效矩形应力图受压区高度)范围以外的受拉竖向分布钢筋全部屈服并参与受力计算，1.5x范围以内的竖向分布钢筋未受拉屈服或为受压，不参与受力计算。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算④、墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服；§7.2墙肢设计二29由上述假定，极限状态下矩形墙肢截面的应力图形如下图:§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算由上述假定，极限状态下矩形墙肢截面的应力图形如下图:§7.30由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立方程。㈠、对称配筋时，As=As’

由∑N=0得：整理得等效矩形应力图受压区高度x§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立方程。31一、二、三级剪力墙：连梁截面剪力设计值Vb按下式计算：剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。是否受拉钢筋屈服是判别大小偏心的依据抗震设计时，不应小于1.四、墙肢斜截面受剪承载力计算二、墙肢偏心受压承载力计算3、偏心受拉斜截面受剪承载力在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同，可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏等。当bw大于400mm，但不大于700mm时，宜采用三排配筋；斜裂缝出现后即形成一条主要的斜裂缝，并延伸至受压区边缘，使墙肢劈裂为两部分而破坏。当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置；端部钢筋抗拉强度设计值受压斜筋端部箍筋需加密截面受力简图见下页。即使在墙肢中配置了过多的腹筋，当腹筋应力还没有充分发挥作用时，混凝土已被剪压破碎了。由图，根据∑M=0，对受压区中心取矩，得：忽略式中x2项，化简后得：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算一、二、三级剪力墙：连梁截面剪力设计值Vb按下式计算：由图，32令：则：截面承载力验算要求：墙肢的弯矩设计值§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算竖向分布钢筋抵抗的弯矩端部钢筋抵抗的弯矩令：则：截面承载力验算要求：墙肢的弯矩设计值§7.2墙肢设计33工程设计时：给定竖向分布钢筋的截面面积Asw计算x值求出Msw计算端部钢筋面积As由：将x代入：根据：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算对称配筋时工程设计时：给定竖向分布钢筋的截面面积Asw计算x值求出Ms34㈡、不对称配筋时，As≠As’由∑N=0得：当已知受拉钢筋面积时，由∑M=0，对受压钢筋重心取矩，得：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算㈡、不对称配筋时，As≠As’当已知受拉钢筋面积时，由∑M=35当已知受压钢筋面积时，由∑M=0，对受压钢筋重心取矩，得：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算当已知受压钢筋面积时，由∑M=0，对受压钢筋重心取矩，得：36工程设计时：计算x值计算端部钢筋面积As给定Asw，并给定一端的端部钢筋面积As或As’由：或将x代入：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算不对称配筋时工程设计时：计算x值计算端部钢筋面积As给定Asw，并给定一37当墙肢截面为T形或I形时，可参考T形或I形截面柱的偏心受压承载力的计算方法计算配筋。计算时，首先要判断中和轴的位置，然后计算钢筋的面积。

混凝土受压区高度应符合x≥2a’的条件，不满足时，取x=2a’。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算当墙肢截面为T形或I形时，可参考T形或I形截38在极限状态下，墙肢截面混凝土相对受压区高度大于其相对界限受压区高度时为小偏心受压。剪力墙墙肢截面小偏心受压破坏与小偏心受压柱相同，截面大部分或全部受压。由于受压较大一边的混凝土达到极限压应变而丧失承载力。靠近受压较大边的端部钢筋及竖向分布钢筋屈服，但计算中不考虑竖向分布压筋的作用。2．小偏心受压承载力计算§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算在极限状态下，墙肢截面混凝土相对受压区高度大于其相对39受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中也不考虑其作用。这样，墙肢截面极限状态的应力分布与小偏心受压柱完全相同，承载力计算方法也相同。

截面受力简图见下页。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中也不考虑其作用。这40墙肢小偏心受压截面应力分布图§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算墙肢小偏心受压截面应力分布图§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压41由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立基本方程。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立基本方程。§742

采用HPB235级和HRB335级热轧钢筋时，截面相对受压区高度ξ值可用下述近似计算公式：由基本计算公式可得：㈠、对称配筋时，As=As’§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算采用HPB235级和HRB335级热轧钢筋时，截面相43先按端部构造配筋要求给定As，然后由下式求解ξ和As’。㈡、不对称配筋时，As≠As’§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算先按端部构造配筋要求给定As，然后由下式求解ξ和As’。㈡、44如果，即全截面受压，取x=hw，则As’可由下式计算得到：

竖向分布钢筋按构造要求设置。小偏心受压时，还要验算墙肢平面外的稳定。这时可按轴心受压构件计算。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算如果45

墙肢在弯矩M和轴向拉力N作用下，当M/N>hw/2-a时，为大偏心受拉，墙肢截面大部分受拉、小部分受压。假定距受压区边缘1.5x范围以外的受拉分布钢筋屈服并参与工作，截面应力分布图形如下页图所示。由平衡条件可知，大偏心受拉承载力的计算公式与大偏心受压相同，只需将轴向力N变号。§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算墙肢在弯矩M和轴向拉力N作用下，当M/N>hw/2-46墙肢大偏心受拉截面应力分布图§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算墙肢大偏心受拉截面应力分布图§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉47如图，矩形截面对称配筋时，根据∑N=0得由上式求得受压区高度x§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算如图，矩形截面对称配筋时，根据∑N=0得由上式求得受压区高度48与大偏压承载力公式类似，根据∑M=0，对受压区中心取矩，得：忽略式中x2项，化简后得：§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算与大偏压承载力公式类似，根据∑M=0，对受压49令：则：与大偏心受压相同，在先给定竖向分布钢筋面积Asw，为保证截面有受压区，即要求x＞0，即要求竖向分布钢筋面积应符合下式：§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算竖向分布钢筋抵抗的弯矩端部钢筋抵抗的弯矩令：则：与大偏心受压相同，在先给定竖向分布钢筋面积A50同时，分布钢筋应满足最小配筋率要求，在两者中选择较大的Ａsw，然后按下式计算端部钢筋面积：当拉力较大、偏心矩时，全截面受拉，属于小偏心受拉。§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算同时，分布钢筋应满足最小配筋率要求，在两者中选择较大51

抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承载力的计算公式相同。抗震设计时，承载力计算公式应除以承载力抗震调整系数，偏心受压、受拉时都取0.85。注意，在计算受压区高度x和计算分布钢筋抵抗矩Msw的公式中，N要乘以。§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承载52墙肢(实体墙)的斜截面剪切破坏大致可以归纳为三种破坏形态：(1)、剪拉破坏(2)、斜压破坏(3)、剪压破坏1、墙肢斜截面剪切破坏形态§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算墙肢(实体墙)的斜截面剪切破坏大致可以归纳为三种破坏53

剪跨比较大、无横向钢筋或横向钢筋很少的墙肢，可能发生剪拉破坏。斜裂缝出现后即形成一条主要的斜裂缝，并延伸至受压区边缘，使墙肢劈裂为两部分而破坏。竖向钢筋锚固不好时也会发生类似的破坏。剪拉破坏属脆性破坏，应避免。

(1)、剪拉破坏。§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算剪跨比较大、无横向钢筋或横向钢筋很少的墙肢，可能发生54斜裂缝将墙肢分割为许多斜的受压柱体，混凝土被压碎而破坏。斜压破坏发生在截面尺寸小、剪压比过大的墙肢。为防止斜压破坏，墙肢截面尺寸不应过小，应限制截面的剪压比。(2)、斜压破坏。§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算斜裂缝将墙肢分割为许多斜的受压柱体，混凝土被压碎而破55

这是最常见的墙肢剪切破坏形态。实体墙在竖向力和水平力共同作用下，首先出现水平裂缝或细的倾斜裂缝。水平力增加，出现一条主要斜裂缝，并延伸扩展，混凝土受压区减小，最后斜裂缝尽端的受压区混凝土在剪应力和压应力共同作用下破坏，横向钢筋屈服。(3)、剪压破坏。§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算这是最常见的墙肢剪切破坏形态。实体墙在竖向力和水平力56墙肢斜截面受剪承载力计算公式主要建立在剪压破坏的基础上。受剪承载力由两部分组成：横向钢筋的受剪承载力和混凝土的受剪承载力。

作用在墙肢上的轴向压力加大了截面的受压区，提高受剪承载力；轴向拉力对抗剪不利，降低受剪承载力。计算墙肢斜截面受剪承载力时，应计入轴力的有利或不利影响。

§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算墙肢斜截面受剪承载力计算公式主要建立在剪压破坏的基础57斜截面的三种破坏形态①剪(斜)拉破坏－没有或很少水平分布钢筋。斜裂缝一出现就很快形成一条主裂缝，使墙肢劈裂而丧失承载能力。设计中通过限制钢筋的最小配筋率防止这种破坏。②斜压破坏－剪力墙截面过小或混凝土等级过低。即使在墙肢中配置了过多的腹筋，当腹筋应力还没有充分发挥作用时，混凝土已被剪压破碎了。设计中通过限制截面尺寸(剪压比)来防止这种形式的破坏。③剪压破坏－腹筋配置合适。这是剪力墙的水平分布筋的计算主要依据。腹筋可以抵抗斜裂缝的开展。随着斜裂缝的进一步扩大，混凝土受剪区域逐渐减小，最后在压、剪应力的共同作用下剪压区混凝土压碎。则是斜截面设计的内容。斜截面的三种破坏形态①剪(斜)拉破坏－没有或很少水平分布钢筋582、偏心受压斜截面受剪承载力偏心受压墙肢的受剪承载力计算公式为:无地震作用组合时（持久、短暂设计状况）：有地震作用组合时：§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算偏心受压2、偏心受压斜截面受剪承载力偏心受压墙肢的受剪承载力计算公式593、偏心受拉斜截面受剪承载力大偏心受拉时，墙肢截面还有部分受压区，混凝土仍可以抗剪，但轴向拉力对抗剪不利。验算公式为：无地震作用组合时：有地震作用组合时：§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算偏心受拉3、偏心受拉斜截面受剪承载力大偏心受拉时，墙601、混凝土强度等级2、最小截面尺寸3、分布钢筋4、轴压比限值5、边缘构件6、钢筋连接§7.2墙肢设计五、墙肢构造要求1、混凝土强度等级§7.2墙肢设计五、墙肢构造要求617.2.5墙肢构造要求1、混凝土强度等级混凝土高规：

剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20；筒体结构核心筒的混凝土强度等级不宜低于C30。抗震设计时，剪力墙的混凝土强度等级不宜高于C60。7.2.5墙肢构造要求1、混凝土强度等级627.2.5墙肢构造要求2、最小截面尺寸剪力墙截面厚度的确定与结构抗侧刚度、截面承载力、平面外稳定、轴压比等有关。剪力墙的截面尺寸应满足下列要求：226页7.2.5墙肢构造要求2、最小截面尺寸637.2.5墙肢构造要求剪压比要求：无地震作用组合时

有地震作用组合时剪跨比λ大于2.5时

剪跨比λ不大于2.5时

剪压比过大时，将过早出现斜裂缝，增加横向钢筋不能提高其受剪承载力，很可能在横向钢筋未屈服的情况下，墙肢混凝土发生斜压破坏，因此，限制剪压比。(B)最小截面尺寸7.2.5墙肢构造要求剪压比要求：无地震作用组合时有647.2.5墙肢构造要求3、分布钢筋混凝土高规：

高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋，不应采用单排钢筋。当剪力墙截面厚度bw不大于400mm时，可采用双排配筋；当bw大于400mm，但不大于700mm时，宜采用三排配筋；当bw大于700mm时，宜采用四排配筋。各排分布筋之间的拉接筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm，在底部加强部位，约束边缘构件以外的拉接筋间距尚应适当加密。剪力墙墙肢竖向和横向分布钢筋的配筋率按下式计算：7.2.5墙肢构造要求3、分布钢筋混凝土高规：高层建657.2.5墙肢构造要求(C)分布钢筋剪力墙分布钢筋的配置应符合下列要求：(1)一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计时均不应小于0.25%，四级抗震设计和非抗震设计均不应小于0.20%；(2)一般剪力墙竖向和水平分布钢筋间距均不应大于300mm；分布钢筋直径均不应小于8mm。7.2.5墙肢构造要求(C)分布钢筋剪力墙分布钢筋的配667.2.5墙肢构造要求4、轴压比限值轴压比是影响墙肢抗震性能的主要因素之一。一般情况下，剪力墙底部是最有可能屈服、形成塑性铰的部位。抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位，其重力荷载代表值作用下的墙肢轴压比不宜超过表中限值。表7.2.14剪力墙轴压比限值轴压比一级(9度)一级(6、7、8度)二、三级N/(fcA)0.40.50.67.2.5墙肢构造要求4、轴压比限值677.2.5墙肢构造要求5、边缘构件剪力墙截面两端设置边缘构件是提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙，其箍筋较多，对混凝土约束较强，因而混凝土有较大的变形能力；构造边缘构件的箍筋较小，对混凝土约束程度较差。7.2.5墙肢构造要求5、边缘构件剪力68轴压比限值

n=N/fcA轴压比过大则剪力墙的延性会过小或消失。需要限制剪力墙底部加强部位的轴压比。重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比需满足要求(因为地震作用组合中采用重力荷载代表值)在轴压比超过一定限度以后，对一、二、三级剪力墙墙肢底截面还需要设置约束边缘构件。轴压比

n=N/fcA一级(9度)一级(7,8度)6、二、三级墙肢轴压比限值0.40.50.6需设约束边缘构件限值0.10.20.35、边缘构件轴压比限值n=N/fcA轴压比过大则剪力墙的69高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件70高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件717.2.5墙肢构造要求(1)约束边缘构件沿墙肢方向的长度lc和箍筋配箍特征值λv宜符合表要求。体积配箍率ρv按下式计算：式中，λv为约束边缘构件配箍特征值；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；fyv为箍筋或拉筋的抗拉强度设计值。7.2.5墙肢构造要求(1)约束边缘构件沿墙肢方向的长727.2.5墙肢构造要求7.2.5墙肢构造要求737.2.5墙肢构造要求剪力墙构造边缘构件的设计宜符合下列要求：构造边缘构件的范围和计算纵向钢筋用量的截面面积Ac宜取图中的阴影部分；7.2.5墙肢构造要求剪力墙构造边缘构件的设计宜符合下列747.2.5墙肢构造要求(2)构造边缘构件的纵向钢筋应满足受弯承载力要求；(3)抗震设计时，构造边缘构件的最小配筋应符合表的规定，箍筋的无支长度不宜大于300mm，拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置；7.2.5墙肢构造要求(2)构造边缘构件的纵向钢筋应满757.2.5墙肢构造要求7.2.5墙肢构造要求767.2.5墙肢构造要求剪力墙竖向及水平分布钢筋的搭接连接，一级、二级抗震等级剪力墙的加强部位，接头位置应错开，每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%，错开净距不宜小于500mm；其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。非抗震设计时，分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la；抗震设计时，不应小于1.2laE。7.2.5墙肢构造要求剪力墙竖向及水平分布钢筋的搭接连接777.2.5墙肢构造要求(3)暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同，宜符合本规程第6.5节的有关规定。7.2.5墙肢构造要求(3)暗柱及端柱内纵向钢筋连接和78高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件79高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件80高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件81高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件82高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件83高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件84高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件85高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件86高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件87

连梁的特点是跨高比小，住宅、旅馆剪力墙结构的连梁的跨高比往往小于2.0，甚至不大于1.0，在侧向力作用下，连梁比较容易出现剪切斜裂缝，见图:§7.3连梁设计前言连梁的特点是跨高比小，住宅、旅馆剪力墙结构的连梁的跨88某框架-剪力墙连梁破坏5•12汶川特大地震某框架-剪力墙连梁破坏5•12汶川特大地震89按照延性剪力墙强墙弱梁要求，连梁屈服应先于墙肢屈服，即连梁首先形成塑性铰耗散地震能量；连梁应当强剪弱弯，避免剪切破坏。

一般剪力墙中，可采用降低连梁的弯矩设计值的方法，使连梁先于墙肢屈服和实现弯曲屈服。§7.3连梁设计前言按照延性剪力墙强墙弱梁要求，连梁屈服应先于墙肢屈服，90由于连梁跨高比小，很难避免斜裂缝及剪切破坏，必须采取限制连梁名义剪应力等措施推迟连梁的剪切破坏。对于延性要求高的核心筒连梁和框简裙梁，可采用特殊措施，如配置交叉斜筋或交叉暗撑，改善连梁受力性能。

§7.3连梁设计前言由于连梁跨高比小，很难避免斜裂缝及剪切破坏，必须采取91

为了使连梁弯曲屈服，应降低连梁的弯矩设计值，方法是弯矩调幅。调幅的方法有两个：

①、在小震作用下的内力和位移计算时，通过折减连梁的刚度，使连梁的弯矩、剪力值减小。设防烈度为6、7度时，折减系数不小于0.7；8、9度时，折减系数不小于0.5。折减系数不能过小，以保证连梁有足够的承受竖向荷载的能力。1、弯矩设计值§7.3连梁设计一、连梁内力设计值为了使连梁弯曲屈服，应降低连梁的弯矩设计值，方法是弯92②、按连梁弹性刚度计算内力和位移，将弯矩组合值乘以折减系数。抗震设防烈度为6度和7度，折减系数不小于0.8；8度和9度时，不小于0.5。用这种方法时应适当增加其他连梁的弯矩设计值，以补偿静力平衡。§7.3连梁设计一、连梁内力设计值②、按连梁弹性刚度计算内力和位移，将弯矩组合值乘以折减93(3)暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同，宜符合本规程第6.②、按连梁弹性刚度计算内力和位移，将弯矩组合值乘以折减系数。在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限受压区高度时，为大偏心受压破坏。在地震区设置剪力墙（或由剪力墙组成的筒体），可以改善结构的抗震性能，因此，剪力墙也称为抗震墙。墙肢在弯矩M和轴向拉力N作用下，当M/N>hw/2-a时，为大偏心受拉，墙肢截面大部分受拉、小部分受压。剪拉破坏属脆性破坏，应避免。当bw大于700mm时，宜采用四排配筋。第7章钢筋混凝土剪力墙设计连梁的受剪承载力按下式验算：作用在墙肢上的轴向压力加大了截面的受压区，提高受剪承载力；原因是：当一个墙肢出现水平裂缝时，刚度降低，由于内力重分布而剪力向无裂缝的另一个墙肢转移，使另一个墙肢内力加大。其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。墙肢斜截面受剪承载力计算公式主要建立在剪压破坏的基础上。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。连梁弯矩调幅§7.3连梁设计一、连梁内力设计值(3)暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同，宜94

非抗震设计及四级剪力墙的连梁，取最不利组合的剪力计算值作为其剪力设计值。

一、二、三级剪力墙的连梁，按强剪弱弯要求调整连梁梁端截面组合的剪力计算值，调整后的剪力作为设计值。2、剪力设计值§7.3连梁设计一、连梁内力设计值非抗震设计及四级剪力墙的连梁，取最不利组合的剪力计算95一、二、三级剪力墙：连梁截面剪力设计值Vb按下式计算：9度抗震设计时还需符合下式：§7.3连梁设计一、连梁内力设计值一、二、三级剪力墙：连梁截面剪力设计值Vb按下式计算：9度抗96连梁的强剪弱弯调整纯弯曲时：即：考虑强剪弱弯：再考虑重力荷载引起的的剪力：经过刚度调整后，弯矩已比较小了－－实现了强墙弱梁在获得最不利组合弯矩以后，按上式获得的剪力作为剪力设计值。实现强剪弱弯。至此已经获得了正截面和斜截面的全部内力设计值(弯矩和剪力)乘以连梁剪力增大系数一、二、三、四级1.31.21.11.0连梁净跨连梁的强剪弱弯调整纯弯曲时：即：考虑强剪弱弯：再考虑重力荷载971、受弯承载力验算

连梁可按普通梁的方法计算受弯承载力。连梁通常采用对称配筋（即As=As’

），验算公式可以简化如下：无地震作用组合时：有地震作用组合时：§7.3连梁设计二、承载力验算1、受弯承载力验算连梁可按普通梁的方法计算受弯承载力98连梁受弯承载力验算利用上式得到连梁主筋的面积。然后查表可得到钢筋的数量与直径。连梁弯矩设计值上下受力钢筋重心的距离受力钢筋面积受力钢筋抗拉强度设计值承载力抗震调整系数连梁受弯承载力验算利用上式得到连梁主筋的面积。然后查表可得到992、受剪承载力验算

跨高比较小的连梁斜裂缝扩展到全对角线上，在地震往复作用下，受剪承载力降低。连梁的受剪承载力按下式验算：无地震作用组合：§7.3连梁设计二、承载力验算2、受剪承载力验算跨高比较小的连梁100跨高比大于2.5时：跨高比不大于2.5时：有地震作用组合：§7.3连梁设计二、承载力验算跨高比大于2.5时：有地震作用组合：§7.3连梁设计二、承载101连梁受剪承载力验算砼轴心抗拉强度设计值连梁截面宽度连梁截面有效高度竖向箍筋全部截面面积箍筋间距箍筋抗拉强度设计值抗震设计跨高比大于2.5时：跨高比不大于2.5时无地震作用组合：连梁受剪承载力验算砼轴心抗拉强度设计值连梁截面宽度连梁截面有1021、最小截面尺寸2、配筋3、交叉斜撑配筋连梁§7.3连梁设计三、连梁构造要求1、最小截面尺寸§7.3连梁设计三、连梁构造要求103在地震区设置剪力墙（或由剪力墙组成的筒体），可以改善结构的抗震性能，因此，剪力墙也称为抗震墙。3、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件四、墙肢斜截面受剪承载力计算二、墙肢偏心受压承载力计算采用以下假定建立墙肢截面大偏心受压承载力计算公式：分布钢筋一般比较细，容易压曲，为简化计算，验算压弯承载力时不考虑受压竖向分布钢筋的作用。混凝土受压区高度应符合x≥2a’的条件，不满足时，取x=2a’。连梁通常采用对称配筋（即As=As’），验算公式可以简化如下：二、墙肢偏心受压承载力计算侧向力作用下变形曲线为弯曲型和弯剪型的剪力墙，一般会在墙肢底部一定高度内屈服形成塑性铰，通过适当提高塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力，实现墙肢强剪弱弯、避免墙肢剪切破坏。抗震设计时，不应小于1.二、墙肢偏心受压承载力计算轴压比过大则剪力墙的延性会过小或消失。受压端部钢筋合力中心到边缘距离小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高度，不宜采用小偏心受拉的墙肢，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心受拉的墙肢。剪压比限值－验算用无地震作用组合时:有地震作用组合时：这里在已知剪力设计值后验算是否满足剪压比的要求，不能满足时，需要调整尺寸。调整方法：1.减小连梁的截面高度。2.降低连梁刚度的调幅可降低Vb,致使上式满足。3.大震时认为连梁不参与工作－假定为铰接连杆。深梁跨高比大于5为一般梁1、最小截面尺寸在地震区设置剪力墙（或由剪力墙组成的筒体），可以改善结构的抗104交叉暗撑的配筋适用：高跨比不大于2的核心筒和框筒的连梁宜采用交叉暗撑配筋作用：交叉暗撑承担大部分剪力有效改善了抗剪性能，提高延性。箍筋防止斜筋压曲斜筋形成交叉暗撑受压斜筋端部箍筋需加密交叉暗撑的配筋适用：高跨比不大于2的核心筒和框筒的连梁宜采用1057．1剪力墙抗震设计的原则是什么?为什么要按强墙弱梁设计剪力墙?什么是强墙弱梁?7．2简述墙肢在轴力、弯矩和剪力作用下可能出现的正截面破坏形态和斜截面破坏形态?7．3为什么要设置剪力墙底部加强部位?说明剪力墙底部加强部位的高度范围。7．4哪些抗震剪力墙的墙肢弯矩和剪力设计值、连梁弯矩和剪力设计值需要由最不利组合内力计算值调整?如何确定这些设计值?思考题7．1剪力墙抗震设计的原则是什么?为什么要按强墙1067．5在墙肢大、小偏心受压和大偏心受拉承载力验算中，作了哪些假定?忽略哪一范围内的竖向分布钢筋对承载力贡献?为什么?7．6简述对称配筋和不对称配筋大偏心受压墙肢的竖向钢筋计算过程。7．7什么情况下的墙肢要设置约束边缘构件?为什么要设置约束边缘构件?约束边缘构件有哪些类型：约束边缘构件沿墙肢的长度及配箍特征值各是多少?思考题7．5在墙肢大、小偏心受压和大偏心受拉承载力验算1077．8哪些剪力墙应设置构造边缘构件?构造边缘构件与约束边缘构件有什么不同?7．9如何计算墙肢的剪跨比?剪跨比大于2的墙肢和不大于2的墙肢的剪压比限值有什么不同?为什么剪跨比不大于2的墙肢的剪压比限值要严一些?7．10为什么要对连梁的弯矩设计值进行调幅?如何调幅?思考题7．8哪些剪力墙应设置构造边缘构件?构造边缘构件108ENDEND109第7章钢筋混凝土剪力墙设计第7章钢筋混凝土剪力墙设计110第7章钢筋混凝土剪力墙设计§7.1延性剪力墙的概念设计§

7.2墙肢设计§

7.3连梁设计第7章钢筋混凝土剪力墙设计§7.1延性剪力墙111在钢筋混凝土房屋建筑结构中，除框架结构外，其他结构体系都有剪力墙。剪力墙刚度大，容易满足风或小震作用下层间位称角的限值及风作用下的舒适度的要求，承载能力大。剪力墙经过合理设计，可以具有良好的抗剪、抗弯及塑性变形性能，形成延性剪力墙结构，在高层建筑中成为一种有效的抗侧力结构。在地震区设置剪力墙（或由剪力墙组成的筒体），可以改善结构的抗震性能，因此，剪力墙也称为抗震墙。§7.1延性剪力墙的概念设计在钢筋混凝土房屋建筑结构中，除框架结构外，其他结构体112剪力墙可分为不同的类型：§7.1概述剪力墙可分为不同的类型：§7.1概述113

实体墙只有墙肢构件，开洞剪力墙由墙墙肢和连梁两种构件组成。在竖向力和水平力作用下，墙肢的内力有轴力、弯矩和剪力，连梁的内力主要是弯矩和剪力，轴力很小，可忽略不计。§7.1概述实体墙只有墙肢构件，开洞剪力墙由墙墙肢和连梁两种构件114墙体承受轴力、弯矩、剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规律。

与柱子相比，它的截面往往薄而长（受力方向截面高宽比大于4时，按剪力墙截面设计），沿截面长方向要布置许多分布钢筋，同时，截面抗剪问题也较为突出。§7.1概述墙体承受轴力、弯矩、剪力的共同作用，它应当符合钢筋混115剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。§7.1概述剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。§7.116㈠、对称配筋时，As=As’即使在墙肢中配置了过多的腹筋，当腹筋应力还没有充分发挥作用时，混凝土已被剪压破碎了。②、其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以增大系数1.抗震设计时，不应小于1.由于受压较大一边的混凝土达到极限压应变而丧失承载力。第7章钢筋混凝土剪力墙设计经过刚度调整后，弯矩已比较小了－－实现了强墙弱梁受拉一侧的钢筋没有达到屈服普通配筋的、跨高比小的连粱很难成为延性构件，对抗震等级高的、跨高比小的连梁采取特殊措施，使其成为延性构件。二、墙肢偏心受压承载力计算计算时，首先要判断中和轴的位置，然后计算钢筋的面积。剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。这里在已知剪力设计值后验算是否满足剪压比的要求，不能满足时，需要调整尺寸。(3)暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同，宜符合本规程第6.墙肢的控制截面一般取墙底截面以及改变墙厚、改变混凝土强度等级、改变配筋量的截面。在剪力墙内，由竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪；要进行正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力计算。必要时，还要进行抗裂度和裂缝宽度的验算。稳定。在楼层之间也要保持局部稳定，必要时应验算平面外的承载力。剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑，保持平面外的§7.1概述㈠、对称配筋时，As=As’在剪力墙内，由竖向钢筋抗117

为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下述原则：1、强墙弱梁2、强剪弱弯3、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件4、加强重点部位5、连梁特殊措施§7.1概述为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下述原则：1181、强墙弱梁

连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。§7.1概述1、强墙弱梁§7.1概述1192、强剪弱弯侧向力作用下变形曲线为弯曲型和弯剪型的剪力墙，一般会在墙肢底部一定高度内屈服形成塑性铰，通过适当提高塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力，实现墙肢强剪弱弯、避免墙肢剪切破坏。对于连梁，与框架梁相同，通过剪力增大系数调整剪力设计值，实现强剪弱弯。§7.1概述2、强剪弱弯§7.1概述1203、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件与钢筋混凝土柱相同，轴压比是影响墙肢抗震性能的主要因素之一。限制底部加强部位墙肢的轴压比、设置边缘构件是提高剪力墙抗震性能的重要措施。§7.1概述3、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件§7.1概述121高层建筑结构教学第七章钢筋混凝土剪力墙设计讲课课件1224、加强重点部位

剪力墙底部加强部位是其重点部位。剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者中的较大值；当房屋高度不大于24m时，取底部一层。

部分框支剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地剪力墙总高度的1/10二者中的较大值。§7.1概述4、加强重点部位§7.1概述1235、连梁特殊措施普通配筋的、跨高比小的连粱很难成为延性构件，对抗震等级高的、跨高比小的连梁采取特殊措施，使其成为延性构件。§7.1概述5、连梁特殊措施§7.1概述124在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同，可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏等。弯曲破坏弯剪破坏剪切破坏滑移破坏§7.2墙肢设计在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破125非抗震和抗震设计的剪力墙应分别按无地震作用和有地震作用进行荷载效应组合，取控制截面的最不利组合内力或对其调整后的内力(统称为内力设计值)进行配筋设计。

墙肢的控制截面一般取墙底截面以及改变墙厚、改变混凝土强度等级、改变配筋量的截面。§7.2墙肢设计一、内力设计值非抗震和抗震设计的剪力墙应分别按无地震作用和有地震作126为加强抗震等级为一级的剪力墙的抗震能力，保证在墙底部出现塑性铰，其弯矩设计值取法如下：①、底部加强部位，采用墙肢底部截面组合的弯矩计算值；②、其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以增大系数1.2作为弯矩设计值。

其他抗震等级和非抗震设计的剪力墙的弯矩设计值，采用墙肢截面最不利组合的弯矩计算值。§7.2墙肢设计一、内力设计值为加强抗震等级为一级的剪力墙的抗震能力，保证在墙底部127小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高度，不宜采用小偏心受拉的墙肢，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心受拉的墙肢。在工程中，一般宜使墙的长度不超过8m。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。§7.2墙肢设计一、内力设计值小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高128剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者中的较大值；连梁的受剪承载力按下式验算：侧向力作用下变形曲线为弯曲型和弯剪型的剪力墙，一般会在墙肢底部一定高度内屈服形成塑性铰，通过适当提高塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力，实现墙肢强剪弱弯、避免墙肢剪切破坏。连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。实体墙在竖向力和水平力共同作用下，首先出现水平裂缝或细的倾斜裂缝。设防烈度为6、7度时，折减系数不小于0.在剪力墙内，由竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪；1延性剪力墙的概念设计无地震作用组合时（持久、短暂设计状况）：1延性剪力墙的概念设计小偏心受压时，还要验算墙肢平面外的稳定。上下受力钢筋重心的距离四、墙肢斜截面受剪承载力计算抗震设计时，不应小于1.③、受压区混凝土的应力图用等效矩形应力图替换；

双肢剪力墙的一个墙肢为大偏心受拉时，另一墙肢的剪力设计值、弯矩设计应值乘以增大系数1.25。原因是：当一个墙肢出现水平裂缝时，刚度降低，由于内力重分布而剪力向无裂缝的另一个墙肢转移，使另一个墙肢内力加大。§7.2墙肢设计一、内力设计值剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层高129为加强一、二、三级剪力墙墙肢底部加强部位的抗剪能力，避免过早出现剪切破坏，实现强剪弱弯，墙肢截面的剪力组合计算值按下式调整：9度时尚应符合墙肢剪力放大系数：一级：1.6、二级：1.4、三级：1.2§7.2墙肢设计一、内力设计值为加强一、二、三级剪力墙墙肢底部加强部位的抗剪能力，130墙肢的强剪弱弯调整：增加剪力的组合设计值乘以放大系数以后，剪力设计值已经增大了。夸大了困难，增加了安全性。弯矩并没有增大，间接实现了强剪弱弯。底部加强部位墙肢最不利组合的剪力设计值底部加强部位墙肢的剪力设计值墙肢剪力放大系数(一、二、三、四级分别为1.6,1.4,1.2,1.0)墙肢的强剪弱弯调整：增加剪力的组合设计值乘以放大系数以后，剪131墙肢在轴力和弯矩作用下的承载力计算与柱相似，区别在于剪力墙的墙肢除在端部配置竖向抗弯钢筋外，还在端部以外配置竖向和横向分布钢筋，竖向分布钢筋参与抵抗弯矩，横向分布钢筋抵抗剪力，计算承载力时应包括分布钢筋的作用。分布钢筋一般比较细，容易压曲，为简化计算，验算压弯承载力时不考虑受压竖向分布钢筋的作用。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算墙肢在轴力和弯矩作用下的承载力计算与柱相似，区别在于132偏心受压构件及其破坏形态大偏心：受拉钢筋屈服小偏心：受拉钢筋不屈服,可能全截面受压两者均以受压混凝土被压碎为破坏最终标志两种情况均可能出现。(尽管小偏心为脆性破坏)是否受拉钢筋屈服是判别大小偏心的依据界限破坏：受拉钢筋屈服的同时受压混凝土压碎拉坏柱压坏柱大偏心小偏心偏心受压构件及其破坏形态大偏心：受拉钢筋屈服拉坏柱压坏柱大偏133偏心受压构件破坏的回顾大偏心受压破坏（类似适筋梁有先兆）受拉混凝土出现裂缝受拉钢筋屈服受压混凝土达到抗压强度小偏心受压破坏（截面内不一定有拉应力）受压混凝土达到抗压极限受拉一侧的钢筋没有达到屈服偏心受压构件破坏的回顾大偏心受压破坏（类似适筋梁有先兆）小偏134大偏心受压截面的各种尺寸及符号受压端部钢筋合力中心到边缘距离高规中用a‘s受拉端部钢筋合力中心到边缘距离受拉区端部钢筋总截面面积受压区端部钢筋总截面面积墙肢截面高度竖向分布钢筋总截面面积名义受压区高度x≥2a’截面有效高度墙肢截面宽度弯矩和轴力设计值受拉钢筋全部屈服受压钢筋全部屈服竖向分布钢筋抗拉强度设计值端部钢筋抗拉强度设计值大偏心受压截面的各种尺寸及符号受压端部钢筋合力中心到边缘距离135在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限受压区高度时，为大偏心受压破坏。采用以下假定建立墙肢截面大偏心受压承载力计算公式：1、大偏心受压承载力计算§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限136假定：①、截面变形符合平截面假定；②、不考虑受拉混凝土的作用；③、受压区混凝土的应力图用等效矩形应力图替换；§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算假定：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算137④、墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服；⑤、从受压区边缘算起1.5x(x为等效矩形应力图受压区高度)范围以外的受拉竖向分布钢筋全部屈服并参与受力计算，1.5x范围以内的竖向分布钢筋未受拉屈服或为受压，不参与受力计算。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算④、墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服；§7.2墙肢设计二138由上述假定，极限状态下矩形墙肢截面的应力图形如下图:§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算由上述假定，极限状态下矩形墙肢截面的应力图形如下图:§7.139由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立方程。㈠、对称配筋时，As=As’

由∑N=0得：整理得等效矩形应力图受压区高度x§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立方程。140一、二、三级剪力墙：连梁截面剪力设计值Vb按下式计算：剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。是否受拉钢筋屈服是判别大小偏心的依据抗震设计时，不应小于1.四、墙肢斜截面受剪承载力计算二、墙肢偏心受压承载力计算3、偏心受拉斜截面受剪承载力在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同，可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏等。当bw大于400mm，但不大于700mm时，宜采用三排配筋；斜裂缝出现后即形成一条主要的斜裂缝，并延伸至受压区边缘，使墙肢劈裂为两部分而破坏。当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置；端部钢筋抗拉强度设计值受压斜筋端部箍筋需加密截面受力简图见下页。即使在墙肢中配置了过多的腹筋，当腹筋应力还没有充分发挥作用时，混凝土已被剪压破碎了。由图，根据∑M=0，对受压区中心取矩，得：忽略式中x2项，化简后得：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算一、二、三级剪力墙：连梁截面剪力设计值Vb按下式计算：由图，141令：则：截面承载力验算要求：墙肢的弯矩设计值§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算竖向分布钢筋抵抗的弯矩端部钢筋抵抗的弯矩令：则：截面承载力验算要求：墙肢的弯矩设计值§7.2墙肢设计142工程设计时：给定竖向分布钢筋的截面面积Asw计算x值求出Msw计算端部钢筋面积As由：将x代入：根据：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算对称配筋时工程设计时：给定竖向分布钢筋的截面面积Asw计算x值求出Ms143㈡、不对称配筋时，As≠As’由∑N=0得：当已知受拉钢筋面积时，由∑M=0，对受压钢筋重心取矩，得：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算㈡、不对称配筋时，As≠As’当已知受拉钢筋面积时，由∑M=144当已知受压钢筋面积时，由∑M=0，对受压钢筋重心取矩，得：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算当已知受压钢筋面积时，由∑M=0，对受压钢筋重心取矩，得：145工程设计时：计算x值计算端部钢筋面积As给定Asw，并给定一端的端部钢筋面积As或As’由：或将x代入：§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算不对称配筋时工程设计时：计算x值计算端部钢筋面积As给定Asw，并给定一146当墙肢截面为T形或I形时，可参考T形或I形截面柱的偏心受压承载力的计算方法计算配筋。计算时，首先要判断中和轴的位置，然后计算钢筋的面积。

混凝土受压区高度应符合x≥2a’的条件，不满足时，取x=2a’。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算当墙肢截面为T形或I形时，可参考T形或I形截147在极限状态下，墙肢截面混凝土相对受压区高度大于其相对界限受压区高度时为小偏心受压。剪力墙墙肢截面小偏心受压破坏与小偏心受压柱相同，截面大部分或全部受压。由于受压较大一边的混凝土达到极限压应变而丧失承载力。靠近受压较大边的端部钢筋及竖向分布钢筋屈服，但计算中不考虑竖向分布压筋的作用。2．小偏心受压承载力计算§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算在极限状态下，墙肢截面混凝土相对受压区高度大于其相对148受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中也不考虑其作用。这样，墙肢截面极限状态的应力分布与小偏心受压柱完全相同，承载力计算方法也相同。

截面受力简图见下页。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中也不考虑其作用。这149墙肢小偏心受压截面应力分布图§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算墙肢小偏心受压截面应力分布图§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压150由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立基本方程。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算由图，根据∑N=0和∑M=0两个平衡条件，建立基本方程。§7151

采用HPB235级和HRB335级热轧钢筋时，截面相对受压区高度ξ值可用下述近似计算公式：由基本计算公式可得：㈠、对称配筋时，As=As’§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算采用HPB235级和HRB335级热轧钢筋时，截面相152先按端部构造配筋要求给定As，然后由下式求解ξ和As’。㈡、不对称配筋时，As≠As’§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算先按端部构造配筋要求给定As，然后由下式求解ξ和As’。㈡、153如果，即全截面受压，取x=hw，则As’可由下式计算得到：

竖向分布钢筋按构造要求设置。小偏心受压时，还要验算墙肢平面外的稳定。这时可按轴心受压构件计算。§7.2墙肢设计二、墙肢偏心受压承载力计算如果154

墙肢在弯矩M和轴向拉力N作用下，当M/N>hw/2-a时，为大偏心受拉，墙肢截面大部分受拉、小部分受压。假定距受压区边缘1.5x范围以外的受拉分布钢筋屈服并参与工作，截面应力分布图形如下页图所示。由平衡条件可知，大偏心受拉承载力的计算公式与大偏心受压相同，只需将轴向力N变号。§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算墙肢在弯矩M和轴向拉力N作用下，当M/N>hw/2-155墙肢大偏心受拉截面应力分布图§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算墙肢大偏心受拉截面应力分布图§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉156如图，矩形截面对称配筋时，根据∑N=0得由上式求得受压区高度x§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算如图，矩形截面对称配筋时，根据∑N=0得由上式求得受压区高度157与大偏压承载力公式类似，根据∑M=0，对受压区中心取矩，得：忽略式中x2项，化简后得：§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算与大偏压承载力公式类似，根据∑M=0，对受压158令：则：与大偏心受压相同，在先给定竖向分布钢筋面积Asw，为保证截面有受压区，即要求x＞0，即要求竖向分布钢筋面积应符合下式：§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算竖向分布钢筋抵抗的弯矩端部钢筋抵抗的弯矩令：则：与大偏心受压相同，在先给定竖向分布钢筋面积A159同时，分布钢筋应满足最小配筋率要求，在两者中选择较大的Ａsw，然后按下式计算端部钢筋面积：当拉力较大、偏心矩时，全截面受拉，属于小偏心受拉。§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算同时，分布钢筋应满足最小配筋率要求，在两者中选择较大160

抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承载力的计算公式相同。抗震设计时，承载力计算公式应除以承载力抗震调整系数，偏心受压、受拉时都取0.85。注意，在计算受压区高度x和计算分布钢筋抵抗矩Msw的公式中，N要乘以。§7.2墙肢设计三、墙肢偏心受拉承载力计算抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承载161墙肢(实体墙)的斜截面剪切破坏大致可以归纳为三种破坏形态：(1)、剪拉破坏(2)、斜压破坏(3)、剪压破坏1、墙肢斜截面剪切破坏形态§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算墙肢(实体墙)的斜截面剪切破坏大致可以归纳为三种破坏162

剪跨比较大、无横向钢筋或横向钢筋很少的墙肢，可能发生剪拉破坏。斜裂缝出现后即形成一条主要的斜裂缝，并延伸至受压区边缘，使墙肢劈裂为两部分而破坏。竖向钢筋锚固不好时也会发生类似的破坏。剪拉破坏属脆性破坏，应避免。

(1)、剪拉破坏。§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算剪跨比较大、无横向钢筋或横向钢筋很少的墙肢，可能发生163斜裂缝将墙肢分割为许多斜的受压柱体，混凝土被压碎而破坏。斜压破坏发生在截面尺寸小、剪压比过大的墙肢。为防止斜压破坏，墙肢截面尺寸不应过小，应限制截面的剪压比。(2)、斜压破坏。§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算斜裂缝将墙肢分割为许多斜的受压柱体，混凝土被压碎而破164

这是最常见的墙肢剪切破坏形态。实体墙在竖向力和水平力共同作用下，首先出现水平裂缝或细的倾斜裂缝。水平力增加，出现一条主要斜裂缝，并延伸扩展，混凝土受压区减小，最后斜裂缝尽端的受压区混凝土在剪应力和压应力共同作用下破坏，横向钢筋屈服。(3)、剪压破坏。§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算这是最常见的墙肢剪切破坏形态。实体墙在竖向力和水平力165墙肢斜截面受剪承载力计算公式主要建立在剪压破坏的基础上。受剪承载力由两部分组成：横向钢筋的受剪承载力和混凝土的受剪承载力。

作用在墙肢上的轴向压力加大了截面的受压区，提高受剪承载力；轴向拉力对抗剪不利，降低受剪承载力。计算墙肢斜截面受剪承载力时，应计入轴力的有利或不利影响。

§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算墙肢斜截面受剪承载力计算公式主要建立在剪压破坏的基础166斜截面的三种破坏形态①剪(斜)拉破坏－没有或很少水平分布钢筋。斜裂缝一出现就很快形成一条主裂缝，使墙肢劈裂而丧失承载能力。设计中通过限制钢筋的最小配筋率防止这种破坏。②斜压破坏－剪力墙截面过小或混凝土等级过低。即使在墙肢中配置了过多的腹筋，当腹筋应力还没有充分发挥作用时，混凝土已被剪压破碎了。设计中通过限制截面尺寸(剪压比)来防止这种形式的破坏。③剪压破坏－腹筋配置合适。这是剪力墙的水平分布筋的计算主要依据。腹筋可以抵抗斜裂缝的开展。随着斜裂缝的进一步扩大，混凝土受剪区域逐渐减小，最后在压、剪应力的共同作用下剪压区混凝土压碎。则是斜截面设计的内容。斜截面的三种破坏形态①剪(斜)拉破坏－没有或很少水平分布钢筋1672、偏心受压斜截面受剪承载力偏心受压墙肢的受剪承载力计算公式为:无地震作用组合时（持久、短暂设计状况）：有地震作用组合时：§7.2墙肢设计四、墙肢斜截面受剪承载力计算偏心受压2、偏心受压斜截面受剪承载力偏心受压墙肢的受剪承载力计算公式1683、偏心受拉斜截面受剪承载力