剪力墙结构设计ppt课件.ppt

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1、专题二—剪力墙结构设计高层建筑混凝土结构设计1概念剪力墙结构是指纵横向的主要承重结构均为结构墙的结构。结构墙在其墙身平面内的抗侧移刚度很大，而在墙身平面外的刚度却很小，一般可忽略不计。建筑物大部分水平作用或水平剪力通常被分配到结构墙上，这就是剪力墙名称的由来。23钢筋馄凝土剪力墙的设计要求是:在正常使用荷载及小震(或风载)作用下，结构应处于弹性工作阶段;在中等强度地震作用下(设防烈度)，允许进人弹塑性状态，但裂缝宽度不能过大，应具有足够的承载能力、延性及良好吸收地震能量的能力;在强烈地震作用(罕遇烈度)下，剪力墙不允许倒

2、塌。此外还应保证剪力墙结构的稳定。4延性剪力墙(1)控制墙段的高宽比(2)在基底加强部位设置塑性铰；(3)控制轴压比；(4)设置边缘构件5延性剪力墙(1)控制墙段的高宽比在轴向压力和水平力的作用下，实体悬臂墙破坏形态可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏几种形态，弯曲破坏又分为大偏压破坏和小偏压破坏，大偏压破坏是具有延性的破坏形态，小偏压破坏的延性很小，而剪切破坏是脆性的，矮墙经常出现剪切破坏。67延性剪力墙设计要设计成“延性剪力墙”就是要把剪力墙的破坏形态控制在弯曲破坏和大偏压破坏范围内。细高的抗震墙(高宽比

3、大于3)容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。当墙的长度很长时，为了满足每个墙段高宽比大于3的要求，可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙或整体墙(图)。洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁。弱连梁是指连梁刚度小、约束弯矩很小的连梁(其跨高比宜大于6)，目的是设置了刚度和承载力比较小的连梁后，地震作用下连梁有可能先开裂、屈服，使墙段成为抗震单元。这是由于连梁对墙肢内力的影响可以忽略，才可近似认为长墙分成了以弯曲变形为主的独立墙段。89墙肢的平面长度要求墙肢的平面长度(即墙肢截面高度)不宜大于8

4、m。剪力墙结构的一个结构单元中，当有少量长度大于8m的大墙肢时，计算中楼层剪力主要由这些大墙肢承受，其他小的墙肢承受的剪力很小。一旦地震，尤其超烈度地震时，大墙肢容易首先遭受破坏，而小的墙肢又无足够配筋，使整个结构可能形成各个击破，这是极不利的。当墙肢长度超过8m时，应采用施工时墙上留洞，完工时砌填充墙的结构洞方法，把长墙肢分成短墙肢。10长墙肢留结构洞11(2)在基底加强部位设置塑性铰大震时悬臂剪力墙上出现的塑性铰必然会吸收大量的地震能量，缓和地震作用。在简化计算中悬臂剪力墙是按静定结构计算的，实际上在横向是有多余约束

5、的，故能允许出现塑性铰，但只能出现一个塑性铰。塑性铰的位置可以通过配筋设计来加以控制。如果按设计弯矩图配筋，弯曲屈服就可能沿墙任何高度发生。为保证墙的延性，就要在整个墙高采取较严格的构造措施，这是很不经济的。所以要对塑性铰出现的位置进行控制。12在水平荷载作用下，悬臂抗震墙的弯矩和剪力最大值均在基底部位，一般情况下塑性铰通常在底部截面出现。塑性铰区局限在底部截面以上hw高度范围内，故将这部分设置成底部加强区(图)。要使悬臂抗震墙具有延性，则要防止抗震墙出现剪切破坏和锚固破坏，充分发挥弯曲作用下的钢筋抗拉作用，使抗震墙的塑

6、性铰具有很好延性。在塑性铰区必须按照“强剪弱弯”的设计原则，用截面达到屈服时的剪力进行截面抗剪验算，以保证在塑性铰出现之前，墙肢不剪坏。13塑性铰区位于墙肢的底部加强部位14(3)控制轴压比15(4)设置边缘构件16双肢墙问题剪力墙经过门窗口分割之后，形成了联肢墙。洞口上下之间的部位称为连梁，洞口左右之间的部位称为墙肢，两个墙肢的联肢墙称为双肢墙。墙肢是联肢墙的要害部位，双肢墙在水平地震力作用下，一肢处于压、弯、剪，而另一肢处于拉、弯、剪的复杂受力状态。墙肢的高宽比也不会太大，容易形成受剪破坏，延性要差一些。联肢墙的设计

7、应该把连梁放在抗震第一道防线，在连梁屈服之前，不让墙肢破坏。而连梁本身还要保证能做到受剪承载力高于弯曲承载力，概括起来就是“强肢弱梁”和“强剪弱弯。”17开洞剪力墙的抗震设计，重点是“大震不倒”，考虑结构的抗震耗能间题，为此要处理好设计中的三个基本原则。预计的弹性区要强、塑性区要弱，墙肢要强、连梁要弱，抗剪强度要强、抗弯强度要弱。其中，连梁的设计是设计延性剪力墙的关键，而墙肢的安全是结构裂而不倒的重要保证。抗剪强度要强、抗弯强度要弱，即所谓“强剪弱弯”原则。这一原则既应体现在整体的开洞剪力墙的设计中，又要体现在连梁、墙肢

8、各局部构件的设计上。进行抗震设计，认真做到“强剪弱弯”、“弹性区要强、塑性区要弱”的设计原则，就能做到保证墙肢安全，结构会继续承载，直至墙肢截面屈服。181920连梁先屈服当连梁先于墙肢屈服，且连梁具有足够的延性，待墙肢底部出铰以后，形成如图a所示的机构。数量众多的连梁端部塑性铰既可较多地吸收地震能量，又能继续传递弯