剪力墙结构设计的分析

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1、剪力墙结构设计的分析-结构理论剪力墙结构设计的分析剪力墙结构设计的分析-结构理论剪力墙结构设计的分析剪力墙结构设计的分析-结构理论剪力墙结构设计的分析剪力墙结构设计的分析-结构理论剪力墙结构设计的分析摘要：本文针对多层和高层剪力墙设计中部分常遇问题提出了解决方法，分析对比新、旧规范对剪力墙的具体要求，结合规范与工程实际，总结了自己的设计心得体会和一些在设计中需要注意的问题。在受力方面，因为剪力墙的刚度大，容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。在地震作用下，其变形小，破坏程度低，可以设计成延性抗震墙，大震时通过连梁和

2、墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形，耗散地震能量，在与其他结构共同工作的同时，能吸收大部分的能量，降低其他结构的抗震要求，在设防较高的地区（8度及区以上地区）优点更为突出。　　关键字：剪力墙结构，墙厚，边缘构件，连梁　　　　剪力墙广泛用于多层和高层钢筋混凝土房屋，结构专业新规范自2000年开始陆续颁布，剪力墙结构的设计与89规范相比，增加了许多新的规定，给设计人员带来了新的课题，所以有必要对剪力墙结构作一个重点研究。　　在受力方面，因为剪力墙的刚度大，容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。在地震作用下，其变形小，破坏

3、程度低，可以设计成延性抗震墙，大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形，耗散地震能量，在与其他结构共同工作的同时，能吸收大部分的能量，降低其他结构的抗震要求，在设防较高的地区（8度及区以上地区）优点更为突出。　　剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。这种结构型式的特点是：　　①结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾；　　②墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸

4、和布置来调整刚度中心的位置；　　③能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单；　　④连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽；　　⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。　　对剪力墙结构的设计计算，因其是剪力墙大开口而成，所以基本上与普通剪力墙结构分析相同，可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法，其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况，精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广，但对墙肢较长的剪力墙，应该用空间杆墙

5、组元程序进行校核。　　剪力墙的数量可多可少，剪力墙肢可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置；由于减少了剪力墙数量，而代之以轻质填充墙，不仅房屋总重量可以减轻，同时也可适当降低结构刚度，使地震作用减小,这不仅对基础设计有利，而且对结构抗震较为有利,同时也可降低工程造价,还可加快施工进度。这种结构体系通常视建筑平面及抗侧力的需要，将中心竖向交通区处理成为筒体，以承受主要水平力。　　抗震墙由墙肢和连梁两部分组成。设计时应遵循强墙弱梁、强剪若弯的原则。即连梁的屈服先于墙肢，连梁和墙肢均应为

6、弯曲屈服。与旧规范相比，新规范在剪力墙抗震设计特别是在抗震构造方面有比较大的变化。主要包括：　　（1）底部加强区高度的变化；　　（2）墙肢组合截面的弯矩、剪力设计值和连梁组合的设计值；　　（3）分布钢筋的最小配筋率；　　（4）增加了剪力墙的轴压比的限值；　　（5）将边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件；两种边缘构件的构造不同，加强了应加强的部位，放松了可放松的部位，使抗震墙的设计更具合理性；　　（6）新规范取消了旧规范的“弱连梁”和“小墙肢”的术语，代之以“跨高比”和墙肢长度和厚度的比值，应当说在概念上是没有区别，但89规

7、范虽然对“弱连梁”作了规定，但在设计中难以确定什么是弱连梁。　　在进行抗震墙设计时应注意如下的要求：　　1、抗震墙的布置要求：作为主要的抗侧力构件，合理的布置是构建良好抗震性能的基础。应遵循“八字方针”即“对称、均匀、周边、连续”外，还须注意：　　（1）将长墙分成墙段：对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构，若内纵墙很长，且连梁的跨高比小、刚度大，则墙的整体性好，在水平地震作用下，墙的剪切变形较大，墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度，新规范规定将长墙分成墙段，使墙的高宽比大于2。墙段由墙肢和连梁组成。旧规范也有相同的规定。

8、二者的区别在于连梁。旧规范为弱连梁，而新规范为跨高比不小于6的连梁，其目的是：设置刚度和承载力较小的连梁，在地震作用下可能先破坏，使墙段成为抗侧力单元，且墙段以弯曲变形为主。　　（2）避免墙肢长度突变：抗震墙和部分框支抗震墙结构的墙肢的截面长度，沿高度不宜有突变，当抗震墙的洞口比较大时，以