剪力墙结构的内力与位移计算

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1、第5章剪力墙结构的内力与位移计算高层建筑结构设计主要内容：5.1概述5.2整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算5.3联肢剪力墙的计算5.4壁式框架的计算5.4剪力墙设计难点5.1概述1）小开间横墙承重特点：每开间设置承重横墙，间距为2.7～３.9m，适用于住宅、旅馆等小开间建筑。优点：不需要隔墙；采用短向楼板，节约钢筋等。缺点：横墙数量多，承载力未充分利用，建筑平面布置不灵活，房屋自重及侧向刚度大，水平地震作用大。大间距纵、横墙承重小开间横墙承重大开间横墙承重5.1.1墙体承重方案2）大开间横墙承重特点：每两开间设置一道承

2、重横墙，间距一般6～8m。楼盖多采用混凝土梁式板或无粘结预应力混凝土平板。优点：使用空间大，平面布置灵活；自重较轻，基础费用相对较少。缺点：楼盖跨度大，楼盖材料增多。3）大间距纵、横墙承重特点：每两开间设置一道横墙，间距为8m左右。楼盖采用混凝土双向板，或在每两道横墙之间布置一根进深梁，形成纵、横墙混合承重。从使用功能、技术经济指标、受力性能等方面来看，大间距方案较优越。目前趋向于采用大间距、大进深、大模板、无粘结预应力混凝土楼板的剪力墙结构体系。1）宜沿主轴方向双向或多向布置，不同方向的剪力墙宜联结在一起，应尽量拉通、

3、对直成为工形、T形、L型等有翼缘的墙；抗震设计时，不应采用仅单向有墙的结构布置，宜使两个方向侧向刚度接近；剪力墙墙肢截面宜简单、规则。2）剪力墙布置不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度；若侧向刚度过大，不仅加大自重，还会使地震力增大。3）剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。4）剪力墙长度较大时，可通过开设洞口将长墙分成若干均匀的独立墙段，墙段长度不宜大于8m，墙段总高度与墙段长度的比值不宜小于3。5.1.2剪力墙的布置原则(参考《高规》7.1条）5)剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20，短肢墙—筒体结构的混凝土强度等级

4、不应低于C25。注：抗震设计时，剪力墙的底部应加强。无端柱或翼墙时剪力墙截面厚度见《抗震规范》（6.4.1条）6）剪力墙截面厚度除满足其稳定性验算外，还应满足：一、二级抗震时：底部加强部位，不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16;其他部位，不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20。三、四级抗震时：底部加强部位，不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20;其他部位，不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25。7）剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置。宜避免使用错洞墙和叠合错洞墙

5、。8）当剪力墙与平面外方向的梁刚接时，可加强剪力墙平面外的抗弯刚度和承载力（可在墙内设置扶壁柱、暗柱或与梁相连的型钢等措施）；或减小梁端弯矩的措施（如设计为铰接或半刚接）《高规》7.1.6。9）短肢剪力墙是指墙肢截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙，当墙肢截面高度与厚度之比不大于4时，易按框架柱进行截面设计。高层结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙结构的最大适用高度应适当降低。10）楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。11）计算剪力墙的内力与位移时，可以考虑纵、横墙的共同工

6、作。有效翼缘的宽度按下表采用，取最小值。考虑方式截面形式T形或I形L形或[形按剪力墙间距按翼缘厚度按总高度按门窗洞口12)在双十字形和井字形平面的建筑中，核心墙各墙段轴线错开距离a不大于实体连接墙厚度的8倍，并且不大于2.5m时，整体墙可以作为整体平面剪力墙考虑，计算所得的内力应乘以增大系数1.2，等效刚度应乘以折减系数0.8。13)当折线形剪力墙的各墙段总转角不大于15°时，可按平面剪力墙考虑。5.1.3剪力墙的分类1、根据洞口的有无、大小、形状和位置等，剪力墙主要可划分为以下几类：整截面墙联肢墙壁式框架整体小开口墙1

7、）整截面墙：几何判定：（1）剪力墙无洞口；（2）有洞口，墙面洞口面积不大于墙面总面积的15%，且洞口间的净距及洞口至墙边的距离均大于洞口长边尺寸。受力特点：可视为上端自由、下端固定的竖向悬臂构件。整截面墙2）整体小开口墙：几何判定：（1）洞口稍大一些，且洞口沿竖向成列布置，（2）洞口面积超过墙面总面积的15%，但洞口对剪力墙的受力影响仍较小。受力特点：在水平荷载下，由于洞口的存在，墙肢中已出现局部弯曲，其截面应力可认为由墙体的整体弯曲和局部弯曲二者叠加组成，截面变形仍接近于整截面墙。整体小开口墙3）联肢墙：几何判定：沿竖

8、向开有一列或多列较大的洞口，可以简化为若干个单肢剪力墙或墙肢与一系列连梁联结起来组成。受力特点：连梁对墙肢有一定的约束作用，墙肢局部弯矩较大，整个截面正应力已不再呈直线分布。联肢剪力墙4）壁式框架：几何判定：当剪力墙成列布置的洞口很大，且洞口较宽，墙肢宽度相对较小，连梁的刚度接近或大于墙肢的刚度。受力特点：与框架结构