高层建筑结构教学 钢筋混凝土剪力墙设计20150604.pptxVIP

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§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概 述剪力墙可分为不同的类型：§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 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 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 述剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑，保持平面外的稳定。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。 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。§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： 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1、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2、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3、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4、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5、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。墙肢设计§7.2 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 滑移破坏墙肢设计§7.2一、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。墙肢设计§7.2一、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。墙肢设计§7.2一、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。 墙肢设计§7.2一、内力设计值 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。 墙肢设计§7.2 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