高层剪力墙结构设计

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1、6 高 层 剪 力 墙 结 构 设 计 6.1 结 构 布 置n 剪 力 墙 宜 沿 主 轴 方 向 或 其 他 方 向 双 向 布 置 ；n 剪 力 墙 墙 肢 截 面 宜 简 单 、 规 则 、 剪 力 墙 的 竖 向 刚度 应 均 匀 ， 剪 力 墙 的 门 窗 洞 口 宜 上 下 对 齐 、 成 列布 置 ， 形 成 明 确 的 墙 肢 和 连 梁 ； n 为 了 避 免 剪 力 墙 脆 性 破 坏 ， 较 长 的 剪 力 墙 宜 开 设洞 口 ， 将 其 分 成 长 度 较 均 匀 的 若 干 墙 段 ， 墙 段 之间 宜 采 用 弱 梁 连 接 ， 每 个 独 立 墙 段 的 总

2、高 度 与 其截 面 高 度 之 比 不 应 小 于 2， 墙 肢 截 面 高 度 不 宜 大于 8m； 6.1 结 构 布 置n 剪 力 墙 宜 沿 主 轴 方 向 或 其 他 方 向 双 向 布 置 ； n 剪 力 墙 墙 肢 截 面 宜 简 单 、 规 则 、 剪 力 墙 的 竖 向 刚度 应 均 匀 ， 剪 力 墙 的 门 窗 洞 口 宜 上 下 对 齐 、 成 列布 置 ， 形 成 明 确 的 墙 肢 和 连 梁 ； n 为 了 避 免 剪 力 墙 脆 性 破 坏 ， 较 长 的 剪 力 墙 宜 开 设洞 口 ， 将 其 分 成 长 度 较 均 匀 的 若 干 墙 段 ， 墙 段 之

3、间 宜 采 用 弱 梁 连 接 ， 每 个 独 立 墙 段 的 总 高 度 与 其截 面 高 度 之 比 不 应 小 于 2， 墙 肢 截 面 高 度 不 宜 大 于8m； 剪 跨 比 ： 表 示 截 面 上 弯 矩 与 剪 力 的 相 对 大 小 ，是 影 响 剪 力 墙 破 坏 形 态 的 重 要 因 素 。wVhM 弯 曲 破 坏 : 时 ， 高 墙 （ H/h w23） ， 以 弯矩 作 用 为 主 ， 容 易 实 现 弯 曲 破 坏 ， 延 性 较 好 。2w VhM 弯 剪 破 坏 : ,中 高 墙 （ H/hw=12） ， 很 难避 免 出 现 剪 切 斜 裂 缝 ， 视 设 计

4、 措 施 是 否 得 当 而 可能 弯 坏 ， 也 可 能 剪 坏 ， 按 照 强 剪 弱 弯 合 理 设 计 ，也 可 能 实 现 延 性 尚 好 的 弯 剪 破 坏 。 剪 切 破 坏 : 的 剪 力 墙 ， 矮 墙 （ H/hw1） 滑 移 破 坏 ： 实 际 工 程 中 ， 滑 移 破 坏 很 少 见 ， 可 能出 现 的 位 置 是 施 工 缝 截 面 。12 w VhM1w VhM n 剪 力 墙 宜 自 下 到 上 连 续 布 置 ， 避 免 刚 度 突 变 ； n 应 控 制 剪 力 墙 平 面 外 的 弯 矩 ， 以 保 证 剪 力 墙 平 面 外的 稳 定 性 ； （ 1）

5、 沿 梁 轴 方 向 设 置 与 梁 相 连 的 剪 力 墙 ， 抵 抗 该墙 肢 平 面 外 弯 矩 ； （ 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 柱 ； （ 3） 当 不 能 设 置 扶 壁 柱 时 ， 应 在 墙 与 梁 相 交 处 设置 暗 柱 ， 并 宜 按 计 算 确 定 配 筋 ； （ 4） 必 要 时 ， 剪 力 墙 内 可 设 置 型 钢 。n 不 宜 将 楼 面 主 梁 支 承 在 剪 力 墙 之 间 的 连 梁 上 。 6.2 剪 力 墙 的 类 型1 整 截 面 墙不 开 洞 或

6、开 洞 面 积 不 大 于 15%的 整 截 面 剪 力 墙受 力 特 点 ： 整 体 悬 臂 墙 ， 弯 矩 图 既 不 突 变 也 无 反 弯 点 。变 形 特 点 ： 弯 曲 型 变 形 2 整 体 小 开 口 墙 开 洞 面 积 大 于 15%但 仍 较 小 的 墙 受 力 特 点 ： 弯 矩 图 在 连 系 梁 处 发 生 突 变 ， 但 在 整 个墙 肢 高 度 上 没 有 或 仅 在 个 别 楼 层 中 才 出 现 反 弯 点 。 变 形 特 点 ： 以 弯 曲 型 为 主 3 双 肢 墙 及 多 肢 墙开 洞 较 大 、 洞 口 成 列 布 置 的 墙受 力 特 点 ： 与 整

7、 体 小 开 口 墙 相 似变 形 特 点 ： 以 弯 曲 型 为 主 4 壁 式 框 架 开 洞 尺 寸 大 、 连 梁 线 刚 度 大 于 或 接 近 墙 肢 线 刚 度 的墙 受 力 特 点 ： 弯 矩 图 在 楼 层 处 有 突 变 ， 在 大 多 数 楼 层中 都 出 现 反 弯 点 变 形 特 点 ： 以 剪 切 型 为 主 6.3 计 算 假 定 及 荷 载 分 配1 计 算 基 本 假 定 （ 1） 一 片 剪 力 墙 可 以 抵 抗 在 本 身 平 面 内 的 侧 向 力 ，而 在 平 面 外 的 刚 度 很 小 ， 可 以 忽 略 。 （ 2） 楼 板 在 其 自 身 平

8、面 内 刚 度 无 限 大 ， 楼 板 平 面外 刚 度 很 小 ， 可 以 忽 略 。 2/2/ 0201 SSb 2/02Sbfhb 12 fhb 601b 02b 剪 力 墙 有 效 翼 缘 宽 度 表 6-3考 虑 方 式 截 面 形 式T形 或 I形 L形 或 形按 剪 力 墙 间 距 计 算按 翼 缘 厚 度 计 算按 门 窗 洞 口 计 算 2 竖 向 荷 载 分 配 剪 力 墙 所 承 受 的 竖 向 荷 载 ， 一 般 是 结 构 自 重 和 楼 面 荷载 ， 通 过 楼 面 传 递 到 剪 力 墙 。 竖 向 荷 载 除 了 在 连 梁（ 门 窗 洞 口 上 的 梁 ） 内

9、 产 生 弯 矩 以 外 ， 在 墙 肢 内 主 要产 生 轴 力 。 按 每 片 墙 的 承 荷 面 积 计 算 它 的 荷 载 。 3 水 平 荷 载 分 配总 水 平 荷 载 按 各 片 剪 力 墙 刚 度 分 配 到 每 片 墙 ， 然后 分 片 计 算 剪 力 墙 的 内 力 。式 中 ， Vpi第 i层 总 剪 力 EcIeqj第 j片 墙 的 等 效 抗 弯 刚 度 。ijjij VIEIEV peqceqc 6.4 整 体 墙 近 似 计 算 方 法一 、 整 体 墙 的 界 定 当 门 窗 洞 口 的 面 积 之 和 不 超 过 剪 力 墙 侧 面 积 的 15%，且 洞 口

10、 间 净 距 及 孔 洞 至 墙 边 的 净 距 大 于 洞 口 长 边 尺寸 时 ， 即 为 整 体 墙 。 二 、 整 体 墙 的 内 力 、 位 移 计 算内 力 计 算 按 悬 臂 构 件 ， 可 以 计 算 到 整 体 墙 在 水 平 荷载 下 各 截 面 的 弯 矩 和 剪 力 。式 中 ， 截 面 的 正 应 力 ； 截 面 的 剪 应 力 ； M截 面 的 弯 矩 ； V截 面 的 剪 力 ； I截 面 惯 性 矩 ； S截 面 的 静 矩 ； b截 面 宽 度 ； y截 面 重 心 到 所 求 正 应 力 点 的 距 离 。 M VqIMy IbVS 式 中 ， V0底 部

11、截 面 总 剪 力 ； G混 凝 土 的 剪 切 模 量 ， G=0.4E Aq小 洞 口 整 体 墙 折 算 截 面 面 积 ； Iq等 效 惯 性 矩 ； 顶 部 集 中 荷 载均 布 荷 载倒 三 角 形 分 布 荷 载q2 qq30 q2 qq30 q2 qq30 3131 4181 64.316011 GAH EIEIHV GAH EIEIHV GAH EIEIHV 位 移 要 考 虑 洞 口 对 截 面 面 积 及 刚 度 的 消 弱 影 响 式 中 ， V0底 部 截 面 总 剪 力 ； G混 凝 土 的 剪 切 模 量 ， G=0.4E Aq小 洞 口 整 体 墙 折 算 截

12、面 面 积 ； A墙 截 面 毛 面 积 ； Ad墙 面 洞 口 立 面 面 积 ； A0墙 立 面 总 墙 面 面 积 ； Iq等 效 惯 性 矩 ； Ij剪 力 墙 沿 竖 向 各 段 的 惯 性 矩 ， 有 洞 口时 扣 除 洞 口 的 影 响 ； hj各 段 相 应 的 高 度 ； 顶 部 集 中 荷 载均 布 荷 载倒 三 角 形 分 布 荷 载q2 qq30 q2 qq30 q2 qq30 3131 4181 64.316011 GAH EIEIHV GAH EIEIHV GAH EIEIHV AAAA 0dq 25.11 j jjhhIIq 等 效 截 面 面 积 Ad 剪 力

13、墙 洞 口 立 面 面 积 A0 剪 力 墙 立 面 总 面 积0 0 01 1.25:q dA A A AA 洞 口 削 弱 系 数 截 面 毛 面 积 等 效 折 算 惯 性 矩 等 效 抗 弯 刚 度 i iq iI hI h 23.64(1 )c qeq q qE IEI EI H GI 与 荷 载 形 式 有 关 考 虑 剪 切 变 形 的 影 响 （ G 0.4E）高 规 ： 1.2： 剪 力 不 均 匀 系 数 工 ： 全 截 面 面 积 /腹 板 截 面 面积 T： 查 表 6.121 9 qeq q qEIEI I H A 顶 点 位 移 301 ( )8 eqV HEI 均

14、 布3011 ( )60 eqV HEI 倒 三 角 3 01 ( )3 eqV HEI 顶 部 集 中 力 小 开 口 整 体 墙 的 计 算 小 开 口 整 体 墙 在 水 平 荷 载 作 用 下 ， 截 面 上 的 正 应 力 不 再 符 合直 线 分 布 ， 墙 肢 中 存 在 局 部 弯 矩 。在 剪 力 墙 中 产 生 整 体 弯 曲 弯 矩 和 局 部 弯 曲 弯 矩 = + 整 体 弯 曲 应 力局 部 弯 曲 应 力)(xMu )(xMl)(xM p )(xMu )(xMl n 有 了 墙 肢 的 内 力 后 ， 按 照 上 下 层 墙 肢 的 轴 力 差 即 可 算 到 连

15、梁 的 剪 力 ， 进 而 计 算 到 连 梁 的 端 部 弯 矩 。n 需 要 注 意 的 是 ， 当 小 开 口 剪 力 墙 中 有 个 别 细 小 的 墙 肢 时 ，由 于 细 小 墙 肢 中 反 弯 点 的 存 在 ， 需 对 细 小 墙 肢 的 内 力 进 行修 正 ， 修 正 后 细 小 墙 肢 弯 矩 为 ：其 中 ， 细 小 墙 肢 的 高 度 ， 即 洞 口 净 高 。)(21 iiiipi IIAAVV 2/)()()( jjii hxVxMxM 符 合 小 开 口 整 体 墙 的 判 断 条 件 10且 时 ，局 部 弯 曲 弯 矩 在 总 弯 矩 中 所 占 的 比 重

16、 较 小 ，一 般 不 会 超 过 15 。 因 此 ， 可 以 按 如 下 简 化 的 方 法计 算 ：1、 墙 肢 弯 矩2、 墙 肢 轴 力3、 墙 肢 剪 力墙 肢 剪 力 可 以 按 墙 肢 截 面 积 和 惯 性 矩 的 平 均 值 进 行 分 配 其 中 ， 外 荷 载 对 于 剪 力 墙 截 面 的 总 剪 力 。 iipipi IIxMIIxMxM )(15.0)(85.0)( IIA /)(xM pIyAxMN iipi )(85.0 )(21 iiiipi IIAAVV pV 6.5 连 续 化 方 法 计 算 联 肢 剪 力 墙对 于 联 肢 墙 ， 连 续 化 方 法

17、 是 一 种 相 对 比 较 精确 的 手 算 方 法 ， 而 且 通 过 连 续 化 方 法 可 以 清 楚 地了 解 剪 力 墙 受 力 和 变 形 的 一 些 规 律 。 连 续 化 方 法把 连 梁 看 做 分 散 在 整 个 高 度 上 的 连 续 连 杆 。 6.5 连 续 化 方 法 计 算 联 肢 剪 力 墙对 于 联 肢 墙 ， 连 续 化 方 法 是 一 种 相 对 比 较 精 确的 手 算 方 法 ， 而 且 通 过 连 续 化 方 法 可 以 清 楚 地 了解 剪 力 墙 受 力 和 变 形 的 一 些 规 律 。 连 续 化 方 法 把连 梁 看 做 分 散 在 整

18、个 高 度 上 的 连 续 连 杆 。 问 题 ： 为 什 么 可 以 采 用 连 续 化 方 法 计 算 联肢 剪 力 墙 ？ 1 基 本 假 定 （ 1） 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 薄 片 代 替 （ 连 梁 连 续 化假 定 ） ； 11 22b bb 11 22 11 22(x)(x)（ a） 结 构 尺 寸 ； (b) 计 算 简 图 ； (c) 基 本 体 系 （ 2） 忽 略 连 梁 轴 向 变 形 ， 即 假 定 两 墙 肢 水 平 位 移完 全 相 同 ， 同 一 标 高 处 ， 两

19、墙 肢 的 转 角 和 曲 率 相等 。 （ 3） 层 高 h和 惯 性 矩 I1、 I2、 Ib及 面 积 A1、 A2、 Ab等 参 数 ， 沿 高 度 均 为 常 数 。 2 方 程 的 建 立在 连 梁 的 反 弯 点 处 切 开 ， 双 肢 墙 变 成 两 个 静 定 的 悬 臂墙 ， 切 口 处 的 轴 力 (x)和 剪 应 力 (x)是 未 知 力 ， 由 切 点 处的 相 对 位 移 为 零 的 变 形 协 调 条 件 ， 可 得 沿 剪 应 力 (x)方 向的 变 形 连 续 条 件 的 表 达 式 ： 0321 xxx 1(x)由 墙 肢 的 弯 曲 和 剪 切 变 形 产

20、 生 的 竖 向 相 对 位 移 ； 1m 2m1 (x)(x) 1v 2v(a)弯 曲 变 形 (b) 剪 切 变 形 2(x)由 墙 肢 的 轴 向 变 形 产 生 的 竖 向 相 对 位 移 ；(x) (x)23(x)由 连 梁 的 弯 曲 和 剪 切 变 形 产 生 的 竖 向 相 对 位 移 。 3(x)h(x)hb Ab 2(x)由 墙 肢 的 轴 向 变 形 产 生 的 竖 向 相 对 位 移 ；(x) (x)23(x)由 连 梁 的 弯 曲 和 剪 切 变 形 产 生 的 竖 向 相 对 位 移 。 3(x)h(x)hb Ab问 题 ： 切 口 处 的 轴 力 (x)为 什 么

21、 不 列 变 形 连 续 方 程 ？ 在 x处 作 截 面 截 断 双 肢 墙 ， 由 平 衡 条 件 有 : xcNMMM 2p21 P w q (x)(x)N NV 1 M1 M2V2 3 联 肢 墙 的 内 力 计 算一 、 连 梁 的 剪 力 和 弯 矩由 以 上 两 式 ， 可 得 连 梁 中 点 处 的 剪 应 力 (x)，计 算 j层 连 梁 内 力 ， 用 该 连 梁 中 点 处 的 剪 应 力 乘 以层 高 得 剪 力 （ 近 似 于 层 高 范 围 内 积 分 ） ， 剪 力 乘连 梁 净 跨 度 的 1/2得 连 梁 根 部 的 弯 矩 ： hxV j b aVM jj

22、bb (x) VbMb 二 、 墙 肢 的 弯 矩 和 剪 力 墙 肢 的 总 弯 矩 和 总 剪 力 ： n jsjj mMM sp jj VV p 式 中 ， Mpj， Vpj第 j层 由 于 外 荷 载 产 生 的 弯 矩 和 剪 力 。 ms第 s层 （ sj） 的 总 约 束 弯 矩 ： ji i MIIM 2111 ji i MIIM 2122 ji i VIIV 2111 ji i VIIV 2122 iI式 中 , 是 墙 肢 考 虑 剪 切 变 形 后 的 折 算 惯 性 矩 ： 2,1121 2 ihGAEIII i iii 4 联 肢 墙 计 算 结 果 讨 论一 、 整

23、 体 系 数 si iiisi i acIIThH 1 32b11 6式 中 ， s联 肢 墙 洞 口 列 数 ， s+1即 为 墙 肢 数 ； ai， ci2ai， 2ci分 别 为 第 i个 洞 口 的 净 宽 及 相邻 墙 肢 重 心 到 重 心 的 距 离 ； T轴 向 变 形 影 响 参 数 ； iIb 第 i列 连 梁 的 惯 性 矩 。的 大 小 直 接 反 映 了 剪 力 墙 中 连 梁 和 墙 肢 刚 度 的 相 对大 小 ， 故 可 以 按 照 的 大 小 划 分 剪 力 墙 的 类 别 。 1、 当 1时 1说 明 相 对 墙 肢 来 讲 ， 连 梁 的 作 用 很 弱

24、， 可 以 不 考虑 连 梁 对 墙 肢 的 约 束 作 用 ， 将 连 梁 看 成 是 两 端 为 铰 的 连 杆 。这 样 ， 整 片 剪 力 墙 就 变 成 了 通 过 连 梁 铰 接 的 几 根 悬 臂 墙 肢 。在 水 平 荷 载 下 ， 所 有 墙 肢 变 形 相 同 ， 荷 载 可 以 按 照 各 墙 肢刚 度 分 配 。 这 种 墙 可 称 为 悬 臂 肢 墙 。 2、 当 1 10时 此 时 ， 值 较 大 ， 说 明 连 梁 的 刚 度 较 强 ， 连 梁 对 墙 肢的 约 束 作 用 不 容 忽 视 ， 剪 力 墙 即 为 联 肢 墙 。 3、 当 10时 10有 两 种

25、 以 下 情 况 ， 可 按 值 进 行 划 分 10 且 时 大 小 反 映 了 剪 力墙 上 洞 口 的 相 对 大 小 。 当 洞 口 很 小 时 ， IA/I值 接近 于 1.0； 当 洞 口 较 大 时 ， IA/I 值 就 小 。 当 IA/I 时 ，剪 力 墙 上 洞 口 较 小 、 整 体 性 很 好 ， 这 种 墙 即 为 小开 口 整 体 墙 。 IIA / IIA / 10且 IA/I 时 ， 剪 力 墙 上 洞 口 尺 寸 较 大 ，墙 肢 较 弱 ， 因 而 计 算 出 的 值 较 大 。 在 水 平 力 的作 用 下 ， 一 般 情 况 下 各 层 墙 肢 中 均

26、有 反 弯 点 ， 剪力 墙 的 受 力 特 点 类 似 于 框 架 结 构 。 故 这 种 剪 力 墙称 为 壁 式 框 架 。 二 、 联 肢 墙 侧 移 和 内 力 分 布联 肢 墙 的 侧 移 曲 线 呈 弯 曲 型 ， 整 体 系 数 越 大 ， 墙 的 抗 侧刚 度 越 大 ， 侧 移 减 小 ；连 梁 最 大 剪 力 在 中 部 某 个 高 度 ， 向 上 、 下 都 逐 渐 减 小 。 整体 系 数 越 大 ， 剪 力 增 大 ， 最 大 剪 力 位 置 越 接 近 底 截 面 。因 为 墙 肢 轴 力 是 该 截 面 上 所 有 连 梁 剪 力 之 和 ， 整 体 系 数越

27、大 ， 墙 肢 轴 力 增 大 。整 体 系 数 越 大 ， 墙 肢 弯 矩 越 小 。 三 、 墙 肢 剪 切 变 形 和 轴 向 变 形 的 影 响 20层 联 肢 墙 分 三 种 情 况 按连 续 化 方 法 计 算 得 到 的 内 力 和位 移 比 较 图 。第 一 种 ： 考 虑 弯 曲 、 轴 向 、 剪切 变 形第 二 种 ： 考 虑 弯 曲 、 轴 向 变 形第 三 种 ： 仅 考 虑 弯 曲 变 形第 一 种 和 第 二 种 计 算 结 果 对 比 发现 ， 不 考 虑 剪 切 变 形 ， 误 差 不 大 ，不 超 过 10%。从 第 一 种 和 第 三 种 计 算 结 果

28、对比 发 现 ， 不 考 虑 轴 向 变 形 的 影响 误 差 较 大 。 忽 略 轴 向 变 形 对 内 力 和 位 移 产 生 的 误 差误 差 层 数 10 15 20 30内 力 （ 1015） % 20% （ 2030） % 50%位 移 偏 小 30% 偏 小 50% 偏 小 200% 偏 小 400%以 上 层 数 愈 多 ， 轴 向 变 形 的 影 响 越 大 。 高 规 ： 对 50m以上 或 高 宽 比 大 于 4的 结 构 ， 宜 考 虑 墙 肢 在 水 平 荷 载 作 用 下 的轴 向 变 形 对 内 力 和 位 移 的 影 响 。 6.6 壁 式 框 架 的 计 算

29、1、 计 算 简 图 及 特 点u壁 式 框 架 的 计 算 简 图 取 壁 梁 （ 即 连 梁 ） 和 壁 柱（ 墙 肢 ） 的 轴 线 。 u由 于 连 梁 和 壁 柱 截 面 高 度 较 大 ， 在 壁 梁 和 壁 柱的 结 合 区 域 形 成 一 个 弯 曲 和 剪 切 变 形 很 小 、 刚 度很 大 的 区 域 。 这 个 区 域 一 般 称 作 刚 域 。 u壁 式 框 架 是 杆 件 端 部 带 有 刚 域 的 变 截 面 刚 架 。 u壁 式 框 架 可 看 作 框 架 类 ， 但 和 普 通 框 架 有 点 不 同 ： (1) 壁 式 框 架 带 刚 域 ； (2) 壁 式

30、 框 架 杆 件 截 面 较 宽 ， 剪 切 变 形 的 影 响 不 宜 忽略 。 u 因 此 ， 对 带 刚 域 的 杆 件 考 虑 剪 切 变 形 后 的 D值 和 反弯 点 高 度 进 行 修 正 后 ， 可 用 D值 法 计 算 壁 式 框 架 。 2、 带 刚 域 杆 件 的 刚 度 系 数 带 刚 域 杆 件 的 梁 端 约 束 弯 矩 系 数 可 以 由 结 构 力 学的 方 法 计 算 到 ：式 中 ， 考 虑 剪 切 变 形 影 响 后 的 附 加 系 数 ， cibal baEIm i 6)1()1( )1(6 312 icbal baEIm i 321 6)1()1( )

31、1(6 i 212GAlEIi 与 普 通 杆 件 的 梁 端 约 束 弯 矩 系 数 相 比 较 ， 即 可 知道 带 刚 域 杆 件 的 刚 度 系 数 为 ： 左 端 ： 右 端 ： 杆 件 折 算 刚 度 系 数 ：3、 壁 柱 的 抗 推 刚 度 D 有 了 带 刚 域 杆 件 的 刚 度 系 数 ， 就 可 以 把 带 刚 域 杆件 按 普 通 杆 件 来 对 待 。 壁 柱 的 抗 推 刚 度 D计 算 式为 D= ciK 12 icK 21 iccK 2 212hKc 4、 反 弯 点 高 度 的 修 正 壁 柱 反 弯 点 高 度 按 下 式 计 算 ：式 中 ， a柱 子

32、下 端 刚 域 长 度 系 数 ； s壁 柱 扣 除 刚 域 部 分 柱 子 净 高 与 层 高 的比 值 ； 其 他 符 号 意 义 同 前 。 321 yyysyay n 5、 壁 式 框 架 的 侧 移 计 算 壁 式 框 架 的 侧 移 也 由 两 部 分 组 成 ： 梁 柱 弯 曲 变形 产 生 的 侧 移 和 柱 子 轴 向 变 形 产 生 的 侧 移 。 轴 向变 形 产 生 的 侧 移 很 小 ， 可 以 忽 略 不 计 。 层 间 侧 移 ： 顶 点 侧 移 ： jijj DV j 6.6 壁 式 框 架 的 计 算壁 式 框 架 可 看 作 框 架 类 ， 但 和 普 通

33、框 架 有 点 不 同 ： (1) 壁 式 框 架 带 刚 域 ； (2) 壁 式 框 架 杆 件 截 面 较 宽 ， 剪 切 变 形 的 影 响 不 宜 忽略 。 因 此 ， 对 带 刚 域 的 杆 件 考 虑 剪 切 变 形 后 的 D值 和 反弯 点 高 度 进 行 修 正 后 ， 可 用 D值 法 计 算 壁 式 框 架 。 il EI16 il EI16 212GAlEIi 上 图 是 等 截 面 杆 考 虑 剪 切 变 形 后 的 刚 度 系 数 ， 图 中 杆两 端 都 有 单 位 转 角 时 的 杆 端 弯 矩 为 ,i考 虑 剪 切 变形 影 响 后 的 附 加 系 数 ，

34、ba bal lba 1 ii lba EIbalEImm 11 61 116 21221杆 端 弯 矩 : 12段 的 杆 端 剪 力 : ilba EIl mmVV 11 12 2312211221 再 由 刚 性 边 段 的 平 衡 条 件 ， 可 求 出 12梁 端 的 弯 矩 ， 即 梁 端 约 束 弯 矩 系 数 为 : icbal baEIalVmm i 611 16 3212112 611 16 3121221 icbal abEIblVmm i 611 112 32112 ccibal abEImmm i 6.7 剪 力 墙 设 计1 开 洞 剪 力 墙 的 破 坏 形 态

35、连 梁 的 刚 度 及 抗 弯 承 载 力 大大 小 于 墙 肢 的 刚 度 和 抗 弯 承 载力 ， 且 连 梁 具 有 足 够 的 延 性 时 ，塑 性 铰 先 在 连 梁 端 部 出 现 ， 待墙 肢 底 部 出 现 塑 性 铰 后 ， 才 能形 成 图 示 机 构 破 坏 。 当 连 梁 的 刚 度 及 承 载 力很 大 时 ， 连 梁 不 会 屈 服 ，这 时 开 洞 墙 与 整 体 悬 臂 墙类 似 ， 底 层 出 现 塑 性 铰 破坏 。 只 要 墙 肢 不 过 早 剪 坏 ，这 种 破 坏 仍 然 属 于 有 延 性的 弯 曲 破 坏 。 当 连 梁 的 抗 剪 承 载 力 很

36、小 、 首 先 剪 切 破 坏 时 ， 会使 墙 肢 失 去 约 束 而 形 成 单独 墙 。 只 要 墙 肢 塑 性 铰 具有 延 性 ， 这 种 破 坏 也 属 于延 性 的 弯 曲 破 坏 。 当 连 梁 刚 度 和 屈 服 弯矩 较 大 时 ， 墙 肢 出 现 剪 切破 坏 ， 是 一 种 脆 性 破 坏 。 2 延 性 剪 力 墙 设 计 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 3 控 制 截 面n 墙 底 截 面 ;n 墙 厚

37、改 变 处 ；n 墙 混 凝 土 强 度 改 变 处 ；n 墙 配 筋 量 改 变 处 4 剪 力 墙 正 截 面 承 载 力 计 算基 本 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 ，应 力 达 到 1fc；(4) 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范 围 以 外 的 受 拉 竖 向 分 布钢 筋 屈 服 并 参 与 受 力 计 算 。 1.2倍 组

38、合 弯 矩组 合 弯 矩 图底 截 面 组 合 弯 矩底部加强部位 及其上一层弯 矩 设 计 值 的 取 值 ： 一 级 抗 震 等 级 的 剪 力 墙 ， 应 控制 塑 性 铰 出 现 部 位 ， 对 一 级 抗 震 等级 的 剪 力 墙 的 设 计 弯 矩 包 络 线 作 了近 似 的 规 定 ：1. 底 部 加 强 部 位 及 其 上 一 层 应 按 墙底 截 面 组 合 弯 矩 计 算 值 采 用 ;2. 其 他 部 位 可 按 墙 肢 组 合 弯 矩 计 算值 的 1.2倍 采 用 。 0N 0M cswsw0ysww00 2 MMahfAhheN cswssys NNAfAN 4

39、剪 力 墙 斜 截 面 承 载 力 计 算（ 1） 剪 切 破 坏 形 态 1） 剪 拉 破 坏 2） 剪 压 破 坏 3） 斜 压 破 坏 4） 剪 切 滑 移 破 坏 （ 2） 剪 力 设 计 值 的 的 调 整 一 、 二 、 三 级 抗 震 等 级 剪 力 墙 底 部 加 强 部 位都 可 用 调 整 系 数 增 大 其 剪 力 设 计 值 ， 四 级 抗 震 等级 及 无 地 震 作 用 组 合 时 可 不 调 整 。wVWVV 式 中 ， V考 虑 地 震 作 用 组 合 的 剪 力 墙 墙 肢 底 部加 强 部 位 截 面 的 剪 力 设 计 值 ； Vw考 虑 地 震 作 用

40、组 合 的 剪 力 墙 墙 肢 加 强 部位 截 面 的 剪 力 计 算 值 ； vw剪 力 增 大 系 数 ， 一 级 1.6， 二 级 1.4， 三 级1.2 （ 3） 受 剪 承 载 力 计 算 方 法 通 过 构 造 措 施 防 止 发 生 剪 拉 破 坏 或 斜 压 破 坏 ， 通 过 计算 确 定 墙 中 水 平 钢 筋 截 面 面 积 ， 防 止 发 生 剪 压 破 坏 。 1） 偏 压 剪 力 墙 斜 截 面 受 剪 承 载 力 计 算 公 式 无 地 震 作 用 组 合 时 ： w0shyhww0wt A13.05.05.01 hsAfANhbfV 有 地 震 作 用 组 合

41、 时 ： w0shyhww0wtRE 8.0A1.04.05.011 hsAfANhbfV 式 中 ， N剪 力 墙 的 轴 向 压 力 设 计 值 ， 抗 震 设 计 时 ， 应 考 虑 地 震 作 用 效应 组 合 ； 当 N大 于 0.2fcbwhw时 ， 应 取 0.2fcbwhw； A剪 力 墙 截 面 面 积 ； AwT形 或 I形 截 面 剪 力 墙 腹 板 的 面 积 ， 矩 形 截 面 时 应 取 A； 计 算 截 面 处 的 剪 跨 比 ； 计 算 时 ， 当 小 于 1.5时 ， 取 1.5； 当 大于 2.2取 2.2； 当 计 算 截 面 与 墙 底 之 间 的 距

42、离 小 于 0.5hw0时 ， 按 距 墙 底 0.5hw0处 的 弯 矩 值 与 剪 力 值 计 算 ； s剪 力 墙 水 平 分 布 钢 筋 的 间 距 。 2） 偏 拉 剪 力 墙 斜 截 面 受 剪 承 载 力 计 算 公 式无 地 震 作 用 组 合 时上 式 右 端 的 计 算 值 小 于 时 ， 取 等 于 。有 地 震 作 用 组 合 时 上 式 右 端 方 括 号 内 的 计 算 值 小 于 时 ， 取 等于 。 w0shyh hsAfw0shyhww0wt A13.05.05.01 hsAfANhbfV w0shyh hsAf w0shyhww0wtRE 8.0A1.04.

43、05.011 hsAfANhbfV w0shyh8.0 hsAfw0shyh8.0 hsAf 3） 水 平 施 工 缝 处 受 剪 承 载 力 验 算 方 法当 N为 轴 向 压 力 时当 N为 轴 向 拉 力 时式 中 ， V wj水 平 施 工 缝 处 的 剪 力 设 计 值 ； N水 平 施 工 缝 处 考 虑 地 震 作 用 组 合 的 轴 向 力 设 计值 ； As剪 力 墙 水 平 施 工 缝 处 全 部 竖 向 钢 筋 的 截 面 面 积（ 包 括 腹 板 内 的 竖 向 分 布 钢 筋 、 附 加 竖 向 插 筋 以 及 端 部 暗柱 和 翼 柱 内 竖 向 钢 筋 的 截 面

44、 面 积 ） 。 NAfV 8.06.01 syRE NAfV 8.06.01 syRE 6 墙 肢 构 造 要 求（ 1） 混 凝 土 强 度 等 级不 低 于 C20（ 2） 最 小 截 面 尺 寸墙 肢 的 截 面 尺 寸 应 满 足 承 载 力 的 要 求 ， 最 小 墙 厚 要 求 和 剪压 比 限 值 的 要 求 。（ 3） 分 布 钢 筋 墙 肢 应 配 置 竖 向 和 横 向 分 布 钢 筋 ， 分 布 钢 筋 的 作 用 ： 抗剪 、 抗 弯 、 减 少 收 缩 裂 缝 。（ 4） 轴 压 比 限 值 与 柱 相 同 ， 轴 压 比 是 影 响 墙 肢 抗 震 性 能 的 主

45、 要 因 素 之 一 ，轴 压 比 大 于 一 定 值 后 ， 延 性 很 小 或 没 有 延 性 。（ 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 。（ 6） 钢 筋 连 接 6.8 连 梁 设 计1 连 梁 的 破 坏 形 态（ 1） 弯 曲 破 坏连 梁 跨 高 比 较 大 时 ， 连 梁 以 受 弯 为 主 ， 梁 端 可 能出 现 塑 性 铰 ， 最 后 弯 曲 破 坏 。（ 2） 剪 切 破 坏 连 梁 跨 高 比 不 大 （ lb/hb2）

46、 ， 除 梁 端 容 易 出 现 斜裂 缝 ， 当 抗 剪 能 力 不 足 或 截 面 剪 应 力 过 大 时 ， 出现 剪 切 破 坏 ， 也 可 能 是 弯 曲 屈 服 以 后 的 剪 切 破 坏 。 2 连 梁 受 力 和 变 形 特 点n 受 力 特 点 ： 剪 力 墙 中 的 连 梁 通 常 跨 度 较 小 而 梁 高 较 大 ， 连 梁跨 高 比 可 能 小 于 2.5， 有 时 接 近 1。 连 梁 在 竖 向 荷载 作 用 下 产 生 的 弯 矩 与 剪 力 不 大 ， 在 水 平 荷 载 下它 与 墙 肢 相 互 作 用 产 生 的 约 束 弯 矩 与 剪 力 较 大 ，约

47、束 弯 矩 和 剪 力 在 梁 两 端 方 向 相 反 。n 变 形 特 点 ：反 弯 作 用 使 梁 产 生 很 大 剪 切 变 形 ， 对 剪 应 力 十 分敏 感 ， 容 易 出 现 斜 裂 缝 。 反 复 荷 载 作 用 下 易 形 成 交 叉 裂 缝 ， 使 混 凝 土 酥 裂 ，导 致 剪 切 破 坏 ， 延 性 较 差 。 3 连 梁 内 力 设 计 值设 计 连 梁 的 特 殊 要 求 ：n 在 小 震 和 风 荷 载 作 用 的 正 常 使 用 状 态 下 ， 联 系 墙肢 、 且 加 大 剪 力 墙 刚 度 ， 承 受 弯 矩 和 剪 力 ， 不 能出 裂 缝 ；n 在 中

48、 震 下 首 先 出 现 弯 曲 屈 服 ， 耗 散 地 震 能 量 ；n 在 大 震 作 用 下 ， 可 能 、 也 允 许 它 剪 切 破 坏 。 （ 1） 弯 矩 设 计 值n 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。n 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 。 设 防 烈 度 为 6

49、、 7度 时 ， 折 减 系 数不 小 于 0.8； 8、 9度 时 ， 折 减 系 数 不 小 于 0.5。 用 这种 方 法 时 应 适 当 增 加 其 它 连 梁 的 弯 矩 设 计 值 ， 以补 偿 静 力 平 衡 。 （ 2） 剪 力 设 计 值n 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 。n 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 ， 即

50、连 梁 截 面 剪 力 设 计 值 按 下 式 计算 ：n 9度 抗 震 设 计 时 尚 应 符 合 ： Gbnbbvbb / VlMMV rl Gbnbuabuab /1.1 VlMMV rl 4 连 梁 承 载 力 验 算 （ 1） 受 弯 承 载 力按 普 通 梁 的 方 法 计 算 受 弯 承 载 力 。n 无 地 震 作 用 组 合 时 ：n 有 地 震 作 用 组 合 时 ： b0syb ahAfM b0syREb 1 ahAfM （ 2） 受 剪 承 载 力 验 算n 无 地 震 作 用 组 合 时 ：n 有 地 震 作 用 组 合 时 ： 跨 高 比 大 于 2.5时 跨 高 比 不 大 于 2.5时 b0svyvb0btb 7.0 hsAfhbfV b0svyvb0btREb 42.01 hsAfhbfV b0svyvb0btREb 9.038.01 hsAfhbfV 5 连 梁 构 造 要 求（ 1） 最 小 截 面 尺 寸（ 2） 配 筋（ 3） 交 叉 斜 撑 配 筋 连 梁l l b/2