高层建筑结构与抗震之剪力墙墙肢截面承载力计算 .pdfVIP

剪力墙墙肢截面承载力计算

剪力墙是一种抵抗侧向力的结构单元，它可以组成完全由剪力墙抵抗侧力的剪力墙

结构，也可以和框架共同抵抗侧向力而形成框架一剪力墙结构。在后面介绍的筒体结构

中，实腹筒也由剪力墙组成。剪力墙不仅具有良好的抗剪能力，而且也具有良好的抗弯

和塑性变形性能，经过合理设计，可以实现延性剪力墙结构。在高层建筑结构中，剪力

墙成为一种有效的抗侧力结构。特别是在地震区，设置剪力墙，可以改善结构的抗震性

能，因此，剪力墙也称为抗震墙。

墙体承受轴力，弯矩和剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规

律。但与柱子相比，它的截面往往薄而长（受力方向截面高宽比远大于4），沿截面长

方向要布置许多分布钢筋，同时，截面剪力大，抗剪问题较为突出。这使剪力墙和柱截

面的配筋计算和配筋构造都略有不同。在剪力墙内，由竖向分布筋和受力纵筋抗弯、水

平钢筋抗剪，需要进行正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪承载能力计算，必要时，还要

进行抗裂度或裂缝宽度的验算。剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑，保持平面外稳定。

在楼层之间也要保持局部稳定，必要时还应进行平面外的稳定验算。

一、正截面受弯承载力计算

剪力墙在水平和竖向荷载作用下属于偏心受压或偏心受拉构件，剪力墙的截面承载

力计算与一般的偏心受压或偏心受拉构件基本相同，但是剪力墙截面的宽度和高度之比

较大，是一种片状结构，因此，剪力墙截面承载力计算与一般的偏心受力构件有一定区

别的。与柱配筋不同之处在于，墙肢截面内除端部集中配筋外，往往还布置有有横向和

竖向的分布钢筋。其中竖向分布钢筋参与受力，对抵抗弯矩有一定作用，计算中应当考

虑，以减少端部钢筋数量。但是，考虑到竖向分布筋都比较细（多数在φ12以下），容

易产生压屈现象，所以设计中一般忽略受压区分布筋的作用，仅考虑其受拉屈服部分的

作用，使设计偏于安全。如有可靠措施防止分布筋压屈，也可以考虑其作用。根据平截

面假定及极限状态下截面应力分布假定，并进行简化后即可得到截面计算公式。

1．偏心受压强度计算公式

剪力墙偏心受压可分为大偏心受压和小偏心受压两种形式。根据平截面变形假定，

在轴力及弯矩共同作用下，墙截面应变呈直线分布，由此可求得平衡配筋时名义压区高

度x与截面有效高度比值

b

（1）

式中，为随混凝土强度提高逐渐降低的系数；为钢筋抗拉设计强度；为钢

筋的弹性模量；

ξxhξ

与偏心受压柱类似，在极限状态下，当墙肢的相对受压区高度（/）≤

w0b

ξξ

时，为大偏心受压破坏；时为小偏心受压破坏。

b

ξξ

1）大偏心受压情况(≤)

b

图1墙肢大偏压截面应力分布

AAA

图1所示为矩形截面墙肢的截面及配筋情况，、’为墙肢端部集中配筋量，

sssw

为墙肢内全部纵向分布筋的截面面积。A在墙肢内均匀分布，布置在h高度范围内。大

sww0

偏压破坏时，远离中和轴的受拉、受压钢筋都可以达到流限f，压区