T高层结构设计之剪力墙结构

第五章剪力墙结构5.1剪力墙结构5.2剪力墙结构的计算5.3剪力墙的承载力验算5.4钢筋混凝土剪力墙的设计5.5剪力墙结构实例5.1剪力墙结构根据材料分类钢筋混凝土剪力墙结构钢板剪力墙结构钢支撑剪力墙结构钢骨混凝土结构

5.1剪力墙结构根据洞口大小分类整体墙整体小开口墙双肢墙、多肢墙壁式框架

按洞口大小分类钢筋混凝土剪力墙材料混凝土钢筋特点墙体平面内刚度很大，平面外刚度很小；水平力和竖向力主要由墙平面内的抗侧强度抵抗；较经济，在我国得到广泛应用；建筑物高度得到提升；需合理布置，避免引起扭转；主要缺点：室内分隔受到限值。钢筋混凝土剪力墙

配筋5.2剪力墙结构的计算5.2.1结构整体计算计算简图采用三维空间整体模型剪力墙宜采用墙单元，具有平面内的刚度和平面外的刚度；剪力墙可根据情况简化为壁式框架单元，需考虑节点刚域的作用；注意轴压比问题；注意边缘构件的配筋率和截面尺寸等。洞口对墙肢受力的影响a)整体墙b)整体小开口墙c)双肢墙d)多肢墙

5.2.2整体剪力墙的简化计算方法：材料力学中的悬臂梁的计算分析方法计算模型－悬臂构件计算假定：单片墙，全高；底部固定支座；水平荷载下剪力墙的变形不仅有弯曲变形，还有剪切变形；不考虑平面外的受力和变形。整体剪力墙，或局部开小洞口的整体剪力墙：洞口采用洞口削弱系数进行修正。5.2.2整体剪剪力墙墙的简简化计计算Aw——剪力墙墙截面面毛面面积；；Aop——剪力墙墙立面面洞口口面积积；Af——剪力墙墙立面面总面面积；；0——洞口修修正系系数；；Iwi——沿竖向向i段剪力力墙的的截面面惯性性矩；；hi——i段剪力力墙的的高度度。整体剪剪力墙墙位移移u——剪力不不均匀匀系数数；矩矩形截截面：：＝1.2G=0.42E倒三角形形均布布荷载载下：：均布荷荷载下下：集中荷荷载下下：5.2.3小开口口剪力力墙的的简化化计算算方法：：材料料力学学中的的悬臂臂梁的的计算算分析析方法法墙肢变变形由由两部部分组组成整体变变形＋＋局部部变形形整体部部分的的变形形同整整体墙墙的计计算方方法局部变变形由由墙肢肢受到到的弯弯距产产生。计算简简图墙墙肢肢的弯弯距总变形形＝整整体变变形＋＋墙肢肢的局局部变变形墙肢的的剪剪力和和轴力力剪力按按面积积和惯惯性矩矩的平平均值值分配配；轴力由由整体体弯曲曲产生生。整体小小开口口剪力力墙位位移u与整体墙墙相比比，小小开口口墙变变形增增大，，×1.2倒三角形形均布布荷载载下：：均布荷荷载下下：集中荷荷载下下：5.2.4双肢剪剪力墙墙的简简化计计算方法：：连续续连杆杆法假定：：剪力墙墙简化化为墙墙肢和和连梁梁；连梁的的反弯弯点在在跨中中；各墙肢肢的刚刚度相相差不不悬殊殊，即即墙肢肢的变变形曲曲线相相似；；连梁和和墙肢肢考虑虑弯曲曲、剪剪切变变形，，墙肢肢还考考虑轴轴向变变形；；将连梁梁沿墙墙肢离离散为为均匀匀分布布的连连杆。。5.2.4双肢剪剪力墙墙的简简化计计算计算简简图：：连续续连杆杆法由切开开处的的变形形连续续剪力力平衡衡方程程——由墙肢肢弯曲曲产生生的相相对位位移。。由切开开处的的变形形连续续剪力力平衡衡方程程——由墙肢肢轴向向变形形产生生的相相对位位移。。由切开开处的的变形形连续续剪力力平衡衡方程程——由连梁梁弯曲曲和剪剪切变变形产产生的的相对对位移移。位移协协调方方程连梁刚刚度系系数D：连梁墙墙肢刚刚度比比：墙肢内内力位移多肢剪剪力墙墙的计计算简简图多肢剪剪力墙墙的特特点多肢墙墙共有有k+1个墙肢肢；多肢墙墙共有有k根连梁梁；连连梁刚刚度为为：多墙肢肢的整整体系系数表表达式式与多多墙肢肢轴向向变形形系数数有关关；连梁对对墙肢肢的约约束弯弯距根根据分分配系系数计计算：：多肢剪剪力墙墙的特特点多肢墙墙内内力位移5.2.6壁式框框架的的简化化计算算方法：：类似似于框框架假定：：杆件单单元；；连梁和和墙肢肢的相相交部部分为为刚域域；梁柱轴轴线取取连梁梁和墙墙肢的的截面面形心心轴线线；连梁并并不在在洞口口边缘缘完全全固定定，因因此刚刚域长长度并并非相相交部部分的的尺寸寸。类似D值法计计算位位移。。5.2.6壁式框框架的的简化化计算算梁刚域域长度度：柱刚域域长度度：刚域长长度梁刚域域长度度：柱刚域域长度度：线刚度计计算壁梁线线刚度度：壁柱线线刚度度：壁柱框框架D值反弯点高高度位移i层j壁柱的的剪力力i层间位位移墙顶位位移5.2.7剪力墙墙类型型的判判别方方法根据整整体性性分类类，即即连梁梁刚度度与墙墙肢刚刚度的的比值值：1）当<1，连梁梁刚度度很弱弱，可可以忽忽略连连梁对对墙肢肢的约约束作作用，，剪力力墙按按独立立墙肢肢计算算；2）当10，连梁梁刚度度很强强，剪剪力墙墙按整整体小小开口口墙计计算；；3）当1<10，剪力力墙按按联肢肢墙计计算。。5.2.7剪力墙墙类型型的判判别方方法根据沿沿高度度是否否出现现反弯弯点进进行判判断影响因因素：：墙肢的的惯性性矩Ii/I剪力墙墙的整整体系系数结构的的层数数N判断函函数5.2.7剪力墙墙类型型的判判别方方法判断方方法1）当<1，剪力力墙按按独