钢筋混凝土剪力墙结构设计

钢筋混凝土剪力墙结构设计钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第1页。内容概述墙肢设计连梁设计钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第2页。概述剪力墙分类1.按几何形式分悬臂剪力墙(实体墙不开洞，只有墙肢构件)联肢剪力墙(开有洞口的剪力墙，由墙肢和连梁组成)带边框剪力墙(在框剪结构中，剪力墙往往和梁柱结合在一起)框支剪力墙(框架支承剪力墙)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第3页。剪力墙的类型(a)悬臂剪力墙(e)带边框剪力墙(b)双肢剪力墙(c)井筒(d)框支剪力墙钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第4页。2.根据剪力墙的高宽比及受力破坏特征分高墙——H/hw≥2，弯曲破坏中高墙——H/hw=1~2，弯剪破坏矮墙——H/hw<1，剪切破坏另剪力墙还可发生滑移破坏(施工缝处截面)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第5页。剪力墙破坏形态(a)弯曲破坏(b)弯剪破坏(c)剪切破坏(d)滑移破坏钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第6页。二、剪力墙设计要求1.剪力墙一般设计要求实体墙(墙肢)承受轴力(压力或拉力)、弯矩、剪力的共同作用，与钢筋混凝土压弯构件(柱)的受力基本相同但与柱子相比，它的截面往往薄而长(受力方向的高宽比大于4时，按剪力墙截面设计)，沿截面高度方向需配置较多的分布钢筋剪力墙中剪力一般较柱大，故抗剪要求较高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连梁主要承受弯矩和剪力，轴力可忽略钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第7页。2.剪力墙延性抗震设计原则强墙(肢)弱(连)梁强剪弱弯限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件加强重点部位连梁特殊措施（保证延性）钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第8页。三、剪力墙中的钢筋墙肢竖向受力钢筋——墙肢截面的端部钢筋墙肢竖向分布钢筋——墙肢竖向分布钢筋墙肢水平分布钢筋——沿墙身高度分布连梁纵向钢筋连梁箍筋钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第9页。四、剪力墙结构设计的主要内容正截面抗弯承载力→确定墙肢竖向抗弯钢筋斜截面抗剪承载力→确定墙肢水平抗剪钢筋裂缝控制(裂缝宽度)验算平面外抗压承载力验算连梁正截面抗弯承载力→受弯构件确定纵筋连梁斜截面抗剪承载力→受弯构件确定箍筋钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第10页。墙肢设计一、控制截面及内力设计值1.控制截面墙底截面——弯矩和剪力最大沿高度方向，在剪力墙断面尺寸改变或配筋变化的截面连梁的两端截面，弯矩和剪力都比较大控制截面要进行承载力计算(正截面及斜截面承载力)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第11页。2.内力设计值控制截面的最不利组合内力或对其进行调整后的内力值，取法如下：(1)抗震等级为一级的剪力墙的弯矩设计值底部加强部位及以上一层，采用墙肢底部截面组合的弯矩值其他部位，取墙肢截面最不利组合弯矩计算值乘以1.2钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第12页。(2)其他抗震等级和非抗震设计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(3)双肢剪力墙当一个墙肢为大偏心受拉时，另一墙肢的剪力设计值、弯矩设计值乘以增大系数1.25(当一个墙肢出现水平裂缝时，刚度降低，由于内力重分布，剪力向无裂缝的另一个墙肢转移，使另一个墙肢内力加大)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第13页。(4)抗震等级一、二、三级剪力墙墙肢底部加强部位：墙肢截面的剪力组合值按右式调整：(为了加强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)9度时尚应符合：V—底部加强部位墙肢截面剪力设计值Vw—底部加强部位墙肢截面最不利组合的剪力计算值Muwa—墙肢底部截面实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值Mw—墙肢底部截面最不利组合的弯矩计算值

vw—墙肢剪力放大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为1.2钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第14页。二、正截面压弯承载力墙肢正截面压弯承载力计算基本同钢筋混凝土偏压构件(柱)不同在于：——墙肢受拉区中的竖向分布钢筋考虑部分参与受力，以减少端部钢筋数量在受压区，不考虑分布筋的作用——由于竖向分布筋都比较细(多数在

12以下)，容易产生压屈现象(如有可靠措施防止分布筋压屈，也可以考虑其作用)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第15页。1.大偏心受压承载力计算公式(

≤

b)(1)根据平截面假定，当

≤

b时，构件为大偏心受压，平衡配筋的受压区相对高度为：(2)受拉钢筋应力

s=fy(3)分布钢筋达到屈服应力fyw(4)只计算hw0-1.5x范围内的分布钢筋，并认为它们都达到了屈服应力(在中和轴附近的分布钢筋应力较小，不计入)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第16页。墙肢大偏心受压截面应变和应力分布钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第17页。根据平衡条件，可写出∑N=0、∑M=0（对混凝土受压区中心取矩）两个方程式：式中：Asw——剪力墙腹板中竖向分布钢筋总面积，布置在hw0高度范围内。e0=M

N钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第18页。2.

小偏心受压承载力计算(

>

b)(1)截面全部受压或大部分受压。(2)受拉部分的钢筋未达到屈服应力。(3)所有分布钢筋都不计入抗弯。(4)剪力墙截面的抗弯承载力计算和柱子相同。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第19页。墙肢小偏心受压截面应力分布钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第20页。三、墙肢偏心受拉承载力计算1.墙肢受拉情况分析(不宜采用小偏心受拉墙肢)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剪力墙很长时，边墙肢拉(压)力很大，可以人为加大洞口或人为开洞口，减小连梁高度而成为对墙肢约束弯距很小的连梁地震时，连梁两端比较容易服形成塑性铰，可将长墙分成长度较小的墙。在实际工程中，一般使墙的长度不大于8m减小连梁高度也可减小墙肢轴力钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第21页。2.大偏心受拉承载力计算公式大偏心受拉的判别条件为：M/N＞hw/2-a受拉钢筋应力达到屈服，即

s=fy分布钢筋达到屈服应力fyw只计算hw0-1.5x范围内的分布钢筋，并认为它们都达到了屈服应力(在中和轴附近的分布钢筋应力较小，不计入)钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第22页。墙肢大偏心受拉压截面应力分布钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第23页。根据平衡条件，可写出∑N=0、∑M=0(对混凝土受压区中心取矩)两个方程式：式中：Asw——剪力墙腹板中竖向分布钢筋总面积，布置在hw0高度范围内。e0=M

N钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第24页。四、斜截面抗剪承载力计算1.剪力墙中斜裂缝由弯曲受拉边缘先出现水平裂缝，然后向倾斜方向发展成为斜裂缝因腹板中部主拉应力过大而出现斜向裂缝，然后向两边缘发展2.斜裂缝出现后的剪切破坏形态(1)斜拉破坏——当无腹部钢筋或腹部钢筋过少，斜裂缝一旦出现，很快会形成一条主裂缝，使构件劈裂而丧失承载能力。避免这类破坏的主要措施是配置必需的腹部钢筋钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第25页。(2)剪压破坏——当配置足够的腹部钢筋时，腹部钢筋可抵抗斜裂缝的开展。随着裂缝逐步扩大，混凝土受剪的区域减小，最后在压应力及剪应力的共同作用下混凝土破碎而丧失承载能力。剪力墙抗剪腹筋计算主要是建立在这种破坏形态的基础上的(3)斜压破坏——当剪力墙截面过小或混凝土强度等级选择不恰当时，截面剪应力过高，腹板中较早出现斜裂缝。尽管按照计算需要可以配置许多腹部钢筋，但过多的腹部钢筋并不能充分发挥作用，钢筋应力较小时，混凝土就被剪压破碎了。这种破坏只能用加大构件截面或提高混凝土等级来防止，在设计中则从限制截面的剪压比体现这一要求钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第26页。3.偏心受压斜截面抗剪承载力(1)无地震作用组合时:(2)有地震作用组合时:钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第27页。4.偏心受拉斜截面抗剪承载力(1)无地震作用组合时:(2)有地震作用组合时:钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第28页。五、墙肢构造要求1.混凝土强度等级，不低于C20，核心筒不低于C252.最小截面尺寸(1)最小厚度的要求(2)剪压比限值的要求3.分布钢筋(1)墙肢竖向及横向分布钢筋的最小配筋要求(2)分布钢筋的设置要求4.轴压比限值钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第29页。5.边缘构件(1)边缘构件：约束边缘构件、构造边缘构件对延性要求比较高的剪力墙，在可能出现塑性铰的部位应设置约束边缘构件，其他部位可设置构造边缘构件约束边缘构件——用箍筋约束的暗柱、端柱、翼墙约束边缘构件的截面尺寸及配筋都比构造边缘构件要求高，其长度及箍筋配置量都需要通过计算确定构造边缘构件的箍筋较少，对混凝土的约束程度较差约束边缘构件：在一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部设置；构造边缘构件：在一、二级抗震设计剪力墙的其他部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的剪力墙墙肢端部设置钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第30页。剪力墙墙肢的约束边缘构件钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第31页。(2)约束边缘构件约束边缘构件的形式约束边缘构件的设置要求约束边缘构件的体积配箍率由配箍特征值λv确定(3)构造边缘构件构造边缘构件的范围构造边缘构件的设置要求钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第32页。剪力墙墙肢构造边缘构件的范围钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第33页。6.钢筋连接(1)剪力墙内钢筋的锚固长度非抗震设计不小于la非抗震设计不小于laE(2)墙肢分布钢筋的连接，见下图一、二级抗震等级剪力墙的加强部位，接头位置应错开，每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%；错开净距不宜小于500mm钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第34页。连梁设计一、连梁内力设计值1.弯矩设计值：弯矩调幅折减连梁刚度将弯矩组合值折减2.剪力设计值9度和一级抗震时尚应符合以下要求：按“强剪弱弯”要求，将由弯矩产生的剪力放大

vb倍。式中：

vb

——梁剪力增大系数。一、二、三级抗震时，

vb分别为1.31.2、1.1。超限高层建筑的特一级，按一级再增大20％。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第35页。二、连梁承载力验算1.受弯承载力验算(按对称配筋)(1)无地震作用组合时:(2)有地震作用组合时:钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第36页。2.受剪承载力验算(1)无地震作用组合时:Vb≤0.7ftbh0+fyvAsvh0/s(2)有地震作用组合时:跨高比＞2.5：

REVb≤0.42ftbh0+fyvAsvh0/s跨高比≤2.5：

REVb≤0.38ftbh0+0.9fyvAsvh0/s钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第37页。三、连梁构造要求1.最小截面尺寸Vb≤0.25cfcbbhb0(1)无地震作用组合时：(2)有地震作用组合时：跨高比＞2.5：

REVb≤0.2cfcbbhb0跨高比≤2.5：

REVb≤0.15cfcbbhb0钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第38页。2.截面配筋1连梁顶面、底面纵筋伸入墙内的锚固长度，抗震设计时不应小于laE，非抗震设计时不应小于la且不应小于600mm2抗震设计时，沿连梁全长箍筋应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用；非抗震设计时，沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于150mm3顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内，应配置间距不大于150mm的构造箍筋，箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同4墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置；当连梁截面高度大于700mm时，其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm，间距不应大于200mm；对跨高比不大于2.5的连梁，梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3％钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第39页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第40页。历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯的变化资料精品课件欢迎使用钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第41页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第42页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第43页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第44页。[自读教材·填要点]一、铁路，更多的铁路1．地位铁路是

建设的重点，便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。2．出现1881年，中国自建的第一条铁路——唐山

至胥各庄铁路建成通车。1888年，宫廷专用铁路落成。交通运输开平钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第45页。

3．发展(1)原因：①甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的

。②修路成为中国人

的强烈愿望。(2)成果：1909年

建成通车；民国以后，各条商路修筑权收归国有。4．制约因素政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入正轨。修筑权救亡图存京张铁路钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第46页。

二、水运与航空1．水运(1)1872年,

正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是在列强排挤中艰难求生。2．航空(1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制

。(2)发展：1918年，北洋政府在交通部下设“

”；此后十年间，航空事业获得较快发展。轮船招商局水上飞机筹办航空事宜处钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第47页。三、从驿传到邮政1．邮政(1)初办邮政：1896年成立“大清邮政局”，此后又设

，邮传正式脱离海关。(2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；1920年，中国首次参加

。邮传部万国邮联大会钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第48页。2．电讯(1)开端：1877年，福建巡抚在

架设第一条电报线，成为中国自办电报的开端。(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪30年代情况才发生变化。3．交通通讯变化的影响(1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和

，

转变了人们的思想观念。(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便捷。(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活

。台湾出行方式多姿多彩钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第49页。[合作探究·提认知]

电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第50页。依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。

提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车，近代的小火轮、火车同时使用)。

原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；政府及各阶层人士的提倡与推动。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第51页。[串点成面·握全局]钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第52页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第53页。

一、近代交通业发展的原因、特点及影响1．原因(1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促进中国社会发展。(2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。(3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供了物质条件。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第54页。2．特点(1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和航空都获得了一定程度的发展。(2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。(3)地域之间的发展不平衡。3．影响(1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的联系，丰富了人们的生活。(2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第55页。1．李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，“前10年盈和，成为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之势”。这说明该企业的创办 (

)A．打破了外商对中国航运业的垄断B．阻止了外国对中国的经济侵略C．标志着中国近代化的起步D．使李鸿章转变为民族资本家钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第56页。解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家；洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三项表述都有错误。答案：A钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第57页。二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社会生活。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第58页。2．清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽有万钧柁，动如绕指柔。”这是在描写 (

)A．电话B．汽车C．电报 D．火车解析：从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。答案：D钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第59页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第60页。[典题例析][例1]

上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 (

)A．江南制造总局的汽车B．洋人发明的火车C．轮船招商局的轮船D．福州船政局的军舰钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第61页。[解析]由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。[答案]

C钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第62页。[题组冲关]1．中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是(

)A．公路运输 B．铁路运输C．轮船运输 D．航空运输解析：根据所学1872年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务运动中由军工企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意义，这在一定程度上保护了中国的权利。据此本题选C项。答案：C钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第63页。2.右图是1909年《民呼日报》上登载的一幅漫画，其要表达的主题是(

)A．帝国主义掠夺中国铁路权益B．西方国家学习中国文化C．西方列强掀起瓜分中国狂潮D．西方八国组成联军侵略中国钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第64页。解析：从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，20世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路权益。B项说法错误，C项不能反映漫画的主题，D项时间上不一致。答案：A钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第65页。钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第66页。[典题例析][例2]

(2010·福建高考)上海是近代中国茶叶的一个外销中心。1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是(

)A．电报业 B．大众报业C．铁路交通业 D．轮船航运业[解析]材料主要反映了信息交流的快捷，故选A。[答案]

A钢筋混凝土剪力墙结构设计全文共73页，当前为第67页。[题组冲关]3．假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信息，可采用的最快捷的方式是 (

)A．乘坐飞机赴各地了解B．通过无线电报输送讯息C．通过互联网D．乘坐火车赴各地了解解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度远不及电报快。20世纪30年