高层建筑剪力墙结构设计.pptx

高层建筑剪力墙结构设计会计学剪力墙结构截面设计的过程与内容第1页/共45页一、剪力墙结构布置概要(复习与补充)二、剪力墙计算过程概要(复习)三、剪力墙墙肢截面设计剪力墙的破坏形态截面设计原则和措施－延性剪力墙控制截面和底部加强区剪力墙中的钢筋边缘构件第2页/共45页一、剪力墙结构布置概要(复习)简单、规则、均匀、对称双向布置剪力墙布置成T型、L型、I型上下连续：贯穿全高、避免刚度突变。左右对称：可减少结构的扭转。避免错洞：洞口宜成列布置，成明确的联肢墙控制间距：不宜过宽也不宜太密：大开间 6~8m(宜采用)，小开间3~4m独立墙肢不能过长(总高度/墙段长度≤2， ≤ 8m)各墙肢长度宜均匀，不宜单墙肢刚度过大第3页/共45页框-剪体系中剪力墙的布置原则(P.17)与剪力墙的要求相同双向布置：剪力墙平面外刚度很小对称布置：尽量保证刚心和质心重合用T/I/L型：增加整体刚度(带边框)贯通全高：刚度突变会导致的薄弱层一般原则：均匀、分散、对称、周边靠外布置：增加抗扭能力(过长的框架不宜)限制间距：限制平行墙的间距，减少因楼板水平变形不均匀导致对框架柱的不利影响框－剪结构中框架和剪力墙的布置要各自满足框架布置和剪力墙布置的要求。785023007850800080003000360003000800036003600400066000660008000400070000第4页/共45页剪力墙结构的布置实例－广州白云宾馆 33层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首栋百米高层。第5页/共45页框架剪力墙结构实例薄弱位置靠外布置上海宾馆平面布置连梁宽度连梁高度墙肢长度(截面高度hw)连梁跨度联肢墙为墙段长度小开口墙为墙肢长度剪力墙的尺寸和各部分名称第6页/共45页墙肢高度(梁的跨度)500≤墙肢长度≤8m跨高比小于2.5，按连梁设计 跨高比大于5，按框架梁设计跨高比在2.5~ 5，酌情考虑。墙肢厚度(截面宽度bw)剪力墙墙肢厚度和混凝土强度第7页/共45页h－层高160mm是最小的可能厚度(大于3.2m按h/20).电梯井墙肢厚度不宜小于160mm底部加强区厚度同时满足不小于200mm或h/6。剪力墙墙肢混凝土强度C20结构布置时以上步骤就已经完成。否则无法进行结构计算。墙肢的尺寸和材料要受轴压比和剪压比控制(见后)剪力墙墙肢钢筋：分布筋、箍筋HRB235(I级)，其它HRB335(II级）第8页/共45页墙肢的长度-补充阅读材料剪力墙门窗洞到边缘的尺寸要求第9页/共45页back上图中兰框中为门窗洞距外横墙600，距外纵墙300，距内墙150。两洞间500mm第10页/共45页二、剪力墙计算过程概要(复习)各片剪力墙荷载的计算竖向荷载——按受荷面积(从属面积)，不产生弯矩和剪力水平荷载——按等效抗弯刚度分配到各墙肢各片剪力墙在分得的荷载作用下的内力和位移计算整截面墙和整体小开口墙——材料力学方法联肢墙（双肢墙）——连续化方法壁式框架——带刚域D值法内力组合：轴力和弯矩设计值：偏心受压构件，组合方法与框架柱相同剪力设计值：只考虑水平荷载产生的剪力调整获得内力设计值墙肢：强剪弱弯调整 (比较：框架柱需要进行强柱弱梁调整)连梁：强墙弱梁调整、强剪弱弯调整。边缘构件设计GkHkG1H1第11页/共45页结构计算back第12页/共45页三、截面设计原则和措施－延性剪力墙(P.178)墙肢：计算时当做悬臂梁，设计时当作柱（压弯构件）1、强墙弱梁（破坏机制）：连梁先于墙肢屈服(框架剪力墙结构中，联系梁同样要弱于剪力墙)2、强剪弱弯：包括塑性铰区域在内任何区域均不能出现剪切破坏和锚固破坏。充分发挥抗拉钢筋的延性。3、限制轴压比和剪压比 4、设置边缘构件 5、尽可能出现大偏压；不能出现小偏拉。6、剪力墙的破坏形态与剪跨比有关——（中）高墙连梁1、强剪弱弯 连梁也同样要强剪弱弯2、抗剪配筋 配筋形式——交叉斜筋大配筋量3、剪压比控制连梁尺寸back第13页/共45页剪力墙墙肢的破坏形态希望的形式注意区别：变形形式与破坏形态不同。剪力墙内的剪力很大，墙肢越长剪力越大。1.墙底部发生剪切破坏第14页/共45页2.墙体发生剪切破坏第15页/共45页第16页/共45页3.墙肢之间连梁的剪切破坏原因：连梁跨度小，高度大,形成深梁，导致剪切型脆性破坏特点：X型剪切裂缝，在房屋1/3高度处的连梁破坏更为明显。处理方法：设置交叉斜筋或交叉暗撑。第17页/共45页连梁的交叉暗撑连梁的类型代号：LL连梁；LL(JC)有交叉暗撑；LL(JG)有交叉钢筋。第18页/共45页对比：砌体结构墙体的破坏台湾大地震：窗间墙剪切破坏对比：砌体墙的震害第19页/共45页back第20页/共45页底部加强区(P.178)—主要控制截面塑性铰区：底部高度等于截面高度的范围底部加强