第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计

高层建筑结构设计

——第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计

（土木工程专业）

主讲卓博华闽南理工学院2024/9/2516.1剪力墙结构的组成与结构布置6.2剪力墙结构简化分析方法6.4整截面剪力墙及小开口剪力墙的内力和位移计算26.5双肢剪力墙的内力与位移计算6.3剪力墙的分类及判别6.6剪力墙结构的截面设计

第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计

第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计

剪力墙是纵横两个方向均由钢筋混凝土墙组成的空间结构体系。除了承受楼板的竖向荷载外，还要承受风荷载、水平地震作用等水平作用。故又称抗震墙或结构墙。剪力墙的高度一般200-300mm，因此每片墙体结构仅在其自身平面内提供抗侧刚度，在平面外的刚度可忽略不计。

剪力墙：墙肢截面高度与厚度之比大于8；短肢剪力墙：墙肢截面高度与厚度之比为5～8；异型柱：墙肢截面高度与厚度之比小于4。

剪力墙结构不应全部采用短肢剪力墙：

6.1.1

剪力墙构件另外，根据剪力墙的高宽比，以常见的倒三角形荷载为例，又可将剪力墙分为三类高墙：当剪力墙高宽比H/B≥3时为高墙；在水平力和竖向力作用下，一般呈弯曲型破坏，具有较大的延性。中高墙：当1≤剪力墙高宽比H/B＜3时为中高墙；在水平力和竖向力作用下，一般呈弯剪型破坏，具有一定的延性。

矮墙：当剪力墙高宽比H/B＜1时为矮墙；在水平力和竖向力作用下，一般呈剪切型破坏，延性很差。

第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计矮墙高墙中高墙

(2)剪力墙的布置及间距可取建筑开间及n倍建筑开间。

布置要点：（1）剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置；抗震设计的剪力墙，应避免单向有墙的结构布置形式。剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的侧向刚度不宜过大。按剪力墙的间距分：小开间剪力墙：间距2.7~4m，底层墙截面与底层楼面面积比可达8%~10%。大开间剪力墙：间距6~8m，底层墙截面与底层楼面面积比可以在7%以内。

6.1.2剪力墙结构的布置（3）剪力墙宜自上至下连续布置，不宜突然取消或中断，避免刚度突变允许采取加大墙厚，提高混凝土强度等措施提高刚度，减小上、下刚度差。6.1.2剪力墙结构的布置（4）为了避免剪力墙脆性破坏，较长的剪力墙宜开设洞口，将其分成长度较均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2，墙肢截面高度不宜大于8m；6.1.2剪力墙结构的布置（5）

剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢与连梁，避免设置使墙肢刚度悬殊的洞口，避免刚度突变。6.1.2剪力墙结构的布置（6）应控制剪力墙平面外的弯矩，以保证剪力墙平面外的稳定性；（1）沿梁轴方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩；（2）当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁柱；（3）当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋；（4）必要时，剪力墙内可设置型钢。不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。6.1.2剪力墙结构的布置6.1.2剪力墙结构的布置（7）高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙：墙肢截面高度与厚度之比5—8一般剪力墙：墙肢截面高度与厚度之比大于8短肢剪力墙较多时，应布置成筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。6.1.2剪力墙结构的布置短肢剪力墙布置时，并应符合下列规定：①最大适用高度适当降低，7、8度时分别不大于100m和80m；②筒体和一般剪力墙承受第一震型底部地震倾覆力矩不宜小于50％；③各层短肢剪力墙在重力荷载作用下产生的轴力设计值的轴压比，一、二、三级时不宜大于0.5、0.6、0.7；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙轴压比限值相应降低0.1；④短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm；⑤7、8度短肢剪力墙宜设置翼缘；一字型短肢剪力墙不布置与之单侧相交的楼面梁。6.1.2剪力墙结构的布置非直线墙的处理由于建筑立面的需要，有时剪力墙的轴线并不是一条直线，这给结构计算带来困难。可按下述简化方法来近似进行计算。

在十字形和井字形平面中，核心墙各墙段轴线错开距离a不大于实体连接墙厚度的8倍、且不大于2.5m时，整片墙可以作为整体平面剪力墙来计算，但必须考虑到实际上存在的错开距离a带来的影响，整片墙的等效刚度宜将计算结果乘以0.8的系数，并将按整片墙计算所得的内力乘以1.2的增大系数。对折线型的剪力墙，当各墙段总转角不大于15º（α＋β≤15º）时，可近似地按平面剪力墙进行计算。

除上述两种情况外，对平面为折线形的剪力墙，不应将连续折线形剪力墙作为平面剪力墙计算；当将折线形（包括正交）剪力墙分为小段进行内力和位移计算时，应考虑在剪力墙转角处的竖向变形协调。

6.2剪力墙结构简化分析方法6.2.1

剪力墙结构的平面简化分析模型6.2.2

单片剪力墙分配的剪力当有m片墙时，第i片墙第j层分配到的剪力为式中Vpj—由水平荷载产生的j层总剪力；

EiIeqi—第i片墙的等效抗弯刚度。6.2剪力墙结构简化分析方法6.3剪力墙的分类及判别6.3.1剪力墙的分类以及受力特点在水平荷载作用下，剪力墙处于二维受力状态，严格说来，应按照平面问题求解。借助电子计算机，用平面有限元方法(离散为三角形或矩形单元)可以求出任意形状尺寸、任意荷载和墙厚变化时各点的应力，精确度也较高。从实用上讲，目前工程设计中一般是根据开洞大小、截面应力分布特点进行简化计算。高层建筑中应用的剪力墙结构，实际上是一悬臂型结构，它的受力情况将随洞口的大小、形状和位置的不同而变化。在通常矩形洞口且其位置接近横向尺度中部的情况下，其受力特点主要决定于洞口的大小，据此可将剪力墙分为不同的类型，每种类型有不同的力学特性。洞口大小常用洞口系数ρ来表示，其定义为6.3剪力墙的分类及判别根据洞口的有无、大小、形状和位置等，剪力墙主要可划分为以下几类：

整体墙联肢墙壁式框架整体小开口墙6.3剪力墙的分类及判别（1）整体墙：

几何判定：（1）剪力墙无洞口；（2）有洞口，墙面洞口面积不大于墙面总面积的16%，且洞口间的净距及洞口至墙边的距离均大于洞口长边尺寸。

受力特点：可视为上端自由、下端固定的竖向悬臂构件。

整截面墙6.3剪力墙的分类及判别6.3剪力墙的分类及判别（2）整体小开口墙：

几何判定：（1）洞口稍大一些，且洞口沿竖向成列置，（2）洞口面积超过墙面总面积的16%，但洞口对剪力墙的受力影响仍较小。受力特点：在水平荷载下，由于洞口的存在，墙肢中已出现局部弯曲，其截面应力可认为由墙体的整体弯曲和局部弯曲二者叠加组成，截面变形仍接近于整体墙。

整体小开口墙6.3剪力墙的分类及判别6.3剪力墙的分类及判别（3）联肢剪力墙和多肢剪力墙：

几何判定：沿竖向开有一列或多列较大的洞口，可以简化为若干个单肢剪力墙或墙肢与一系列连梁联结起来组成。

受力特点：连梁对墙肢有一定的约束作用，墙肢局部弯矩较大，整个截面正应力已不再呈直线分布。

联肢剪力墙6.3剪力墙的分类及判别6.3剪力墙的分类及判别（4）壁式框架(大开口剪力墙)：几何判定：当剪力墙成列布置的洞口很大，且洞口较宽，墙肢宽度相对较小，连梁的刚度接近或大于墙肢的刚度。受力特点：与框架结构相类似。壁式框架6.3剪力墙的分类及判别6.3剪力墙的分类及判别与悬壁杆受力不同，墙肢由于宽度较大，每一肢的长宽比较小，故计算时应考虑弯曲变形和剪切变形的影响，由于高层结构自重等随高度增大而快速增大，因而还需考虑轴向变形的影响。因此，不管是哪一类墙，一般均应考虑弯、剪、轴三种变形影响。6.3剪力墙的分类及判别6.3.2剪力墙类型的判别6.3剪力墙的分类及判别1、影响剪力墙受力性能的两个主要指标（1）肢强系数洞宽趋近于零时，趋近于0.75；洞宽等于墙肢截面高度时，。可见越小，洞宽小，墙肢强。（2）剪力墙整体性系数剪力墙的各个墙肢是由连梁连接起来的，因此连梁相对于墙肢的强弱对剪力墙的受力性能有很大影响。连梁与一般两端固定的等截面梁有两点不同：一是连梁两端是有刚域的（如图）；二是连梁的高跨比较大，应考虑剪切变形的影响。6.3剪力墙的分类及判别（2）剪力墙整体性系数连梁与一般两端固定的等截面梁有两点不同：一是连梁两端是有刚域的（如图）；二是连梁的高跨比较大，应考虑剪切变形的影响。6.3剪力墙的分类及判别α为剪力墙整体性系数，α大，连梁对墙肢的约束弯矩大，整体性大，局部弯矩小。6.3剪力墙的分类及判别小结：肢强系数ζ实质上反映了洞口宽度对开洞剪力墙受力的影响；整体性系数α实质上反映了洞口高度对开洞剪力墙受力的影响。6.3剪力墙的分类及判别

判别剪力墙类别的一个定性的标准：(1)当α＜1时，可以忽略连梁对墙肢的约束作俐，剪力墙按独立墙肢进行计算；(2)当α≥10时，连梁对墙肢的约束作用很强，剪力墙可按整体小开口墙进行计算；(3)当1≤α＜10时，可按联肢墙进行计算。2、剪力墙类型的判别条件6.3剪力墙的分类及判别在某些情况下，仅靠α值的大小还不足以完全判别剪力墙的类型。通过分析表明，墙肢是否出现反弯点，与墙肢惯性矩的比值In／I、剪力墙的整体参数α及结构的层数N等诸多因素有关。6.3剪力墙的分类及判别系数α6.3剪力墙的分类及判别剪力墙的类型判别应以其受力特点为依据，从剪力墙的整体性能及墙肢沿高度是否出现反弯点两个主要特征来进行判别，具体条件如下；(1)当α＜1时，忽略连梁对墙肢的约束作用，各墙肢按独立墙肢分别计算；(2)当1≤α＜10，且IA／I≤Z时，可按联肢墙计算；(3)当α≥10，且IA／I≤Z时，可按整体小开口墙进行计算；(4)当α≥10，且IA／I＞Z时，按壁式框架计算；(5)当无洞口或有洞口而洞口面积小于墙总立面的15％时按整体墙计算。6.3剪力墙的分类及判别6.4整截面剪力墙及整体小开口

剪力墙的内力与位移计算

第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计6.4.1整截面剪力墙的计算位移计算=弯曲变形+剪切变形位移计算：

1

.判别条件：洞口<15％；或双肢α<1，成2个独立墙。2

.内力计算：按竖向悬臂杆（材料力学方法）（1）无洞口情况以均布荷载为例底部截面内力：位移：顶点：6.4.1整截面剪力墙（2）有洞口情况（a）洞口截面面积的削弱：等效截面面积：洞口削弱系数：

剪力墙洞口总立面面积

剪力墙立面总墙面面积6.4.1整截面剪力墙

（b）等效惯性矩

剪力墙沿竖向各段的惯性矩；各段相应的高度。6.4.1整截面剪力墙(c)侧移计算(d)等效刚度顶部集中力均布荷载倒三角荷载

μ——剪力不均匀系数，矩形截面取1.2，

形截面为全面积/腹板面积，T形截面查表。6.4.1整截面剪力墙上述等效刚度计算差别并不大，工程上一般近似地取平均值，并取G=0.42E，则等效刚度可统一为：总水平荷载按等效刚度分配到各片墙6.4.1整截面剪力墙6.4.2整体小开口剪力墙1.内力计算墙肢弯矩：墙肢轴力：墙肢剪力：底层:其他层剪力：整体弯曲＋

独立墙肢弯曲最终墙肢弯曲正应力6.4.2整体小开口剪力墙个别小墙肢局部附加弯矩：连梁剪力可由上、下墙肢的轴力差计算。3

.侧移计算整体小开口墙顶点侧移＝（整体墙顶点侧移公式×1.24

.等效刚度整体小开口墙等效刚度＝（整体墙等效刚度）×0.86.4.2整体小开口剪力墙6.5双肢剪力墙的内力

与位移计算

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对于联肢墙，连续化方法是一种相对比较精确的手算方法，而且通过连续化方法可以清楚地了解剪力墙受力和变形的一些规律。连续化方法把连梁看做分散在整个高度上的连续连杆。

问题：为什么可以采用连续化方法计算联肢剪力墙？6.5双肢剪力墙的内力与位移计算1．基本假定

（1）连梁的反弯点在跨中，连梁的作用可以用沿高度均匀分布的连续弹性薄片代替（连梁连续化假定）；（a）结构尺寸；(b)计算简图；(c)基本体系6.5双肢剪力墙的内力与位移计算

（2）忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完全相同，同一标高处，两肢墙的转角和曲率相等。（3）层高h和惯性矩I1、I2、Ib及面积A1、A2、Ab等参数，沿高度均为常数。6.5双肢剪力墙的内力与位移计算2．方程的建立

在连梁的反弯点处切开，双肢墙变成两个静定的悬臂墙，切口处的轴力σ(x)和剪应力τ(x)是未知力，由切点处的相对位移为零的变形协调条件，可得沿剪应力τ(x)方向的变形连续条件的表达式：δ1(x)——由墙肢的弯曲和剪切变形产生的竖向相对位移；(a)弯曲变形(b)剪切变形6.5双肢剪力墙的内力与位移计算δ2(x)——由墙肢的轴向变形产生的竖向相对位移；δ3(x)——由连梁的弯曲和剪切变形产生的竖向相对位移。问题：切口处的轴力σ(x)为什么不列变形连续方程？6.5双肢剪力墙的内力与位移计算在x处作截面截断双肢墙，由平衡条件有:6.5双肢剪力墙的内力与位移计算3．联肢墙的内力计算一、连梁的剪力和弯矩 由以上两式，可得连梁中点处的剪应力τ(x)，计算j层连梁内力，用该连梁中点处的剪应力乘以层高得剪力（近似于层高范围内积分），剪力乘连梁净跨度的1/2得连梁根部的弯矩：

6.5双肢剪力墙的内力与位移计算二、墙肢的弯矩和剪力

墙肢的总弯矩和总剪力：

式中，Mpj，Vpj——第j层由于外荷载产生的弯矩和剪力。

ms——第s层（s≥i）的总约束弯矩：

式中,是墙肢考虑剪切变形后的折算惯性矩：6.5双肢剪力墙的内力与位移计算4．联肢墙计算结果讨论一、整体系数α式中，s——联肢墙洞口列数，s+1即为墙肢数；

ai，ci——2ai，2ci分别为第i个洞口的净宽及相邻墙肢重心到重心的距离；

T——轴向变形影响参数；

——第i列连梁的惯性矩。6.5双肢剪力墙的内力与位移计算

α值小，说明洞口很大，连梁的刚度相对很小，墙肢的刚度又相对较大，连梁的约束作用很弱，水平力作用下，双肢墙转化为由连梁铰结的两根悬臂墙。

当洞口很小，连梁的刚度很大，墙肢的刚度又相对较小时，α值较大。连梁的约束作用很强，墙的整体性很好，双肢墙转化为整体悬臂墙。这时，墙肢中的轴力抵抗了水平荷载产生的弯矩的大部分，墙肢中的局部弯矩较小。6.5双肢剪力墙的内力与位移计算

当α值介于上述两种情况之间时，墙肢截面上的实际正应力，可以看作是由两部分弯曲应力组成，其中一部分是作为整体悬臂墙作用产生的弯曲正应力，另一部分是作用独立悬臂墙作用产生的局部弯曲正应力。

6.5双肢剪力墙的内力与位移计算二、联肢墙侧移和内力分布联肢墙的侧移曲线呈弯曲型，整体系数α越大，墙的抗侧刚度越大，侧移减小；连梁最大剪力在中部某个高度，向上、下都逐渐减小。整体系数α越大，剪力增大，最大剪力位置越接近底截面。因为墙肢轴力是该截面上所有连梁剪力之和，整体系数α越大，墙肢轴力增大。整体系数α越大，墙肢弯矩越小。6.5双肢剪力墙的内力与位移计算三、墙肢剪切变形和轴向变形的影响20层联肢墙分三种情况按连续化方法计算得到的内力和位移比较图。第一种：考虑弯曲、轴向、剪切变形第二种：考虑弯曲、轴向变形第三种：仅考虑弯曲变形第一种和第二种计算结果对比发现，不考虑剪切变形，误差不大，不超过10%。从第一种和第三种计算结果对比发现，不考虑轴向变形的影响误差较大。

6.5双肢剪力墙的内力与位移计算忽略轴向变形对内力和位移产生的误差误差层数10152030内力±（10~15）%±20%±（20~30）%±50%位移偏小30%偏小50%偏小200%偏小400%以上

层数愈多，轴向变形的影响越大。《高规》：对50m以上或高宽比大于4的结构，宜考虑墙肢在水平荷载作用下的轴向变形对内力和位移的影响。

6.5双肢剪力墙的内力与位移计算6．6剪力墙的截面设计

第6章钢筋混凝土剪力墙结构设计

在使用过程中，剪力墙结构承受竖向荷载和水平荷载，会产生弯矩、轴力与剪力，一般设置竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪，剪力墙的截面设计包括以下内容：

1.正截面受压

2.正截面受拉

3.平面外竖向荷载轴心受压

4.斜截面受剪

5.必要时还要进行抗裂度验算与裂缝宽度验算

6.在集中荷载下的局部承压验算

7.对一级抗震等级的剪力墙还要验算水平施工缝处竖向钢筋的截面面积6.6

剪力墙的截面设计

墙肢正截面抗弯承载力，可以按照钢筋混凝土偏压构件进行计算，与柱配筋不同，墙肢截面中的分布钢筋都能参加受力，以减少端部钢筋数量。但是，由于竖向分布钢筋都比较细，容易产生压屈现象，所以在受压区，一般不考虑分布筋的作用，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。6.6.2

剪力墙正截面强度设计根据高宽比限值确定三维几何参数剪力墙平面布置剪力墙墙厚初选计算单元选取竖向荷载作用下内力计算水平荷载下的内力和侧移计算荷载效应组合承载力设计构造处理6.6.2

剪力墙正截面强度设计1）剪力墙的底部加强部位及组合弯矩调整通常剪力墙的底部截面弯矩最大，可能出现塑性铰，底部截面钢筋屈服以后，由于钢筋和混凝土的粘结力破坏，钢筋屈服的范围扩大而形成塑性铰区。同时，塑性铰区也是剪力最大的部位，斜裂缝常常在这个部位出现，且分布在一定的范围，反复荷载作用就形成交叉裂缝，可能出现剪切破坏。在塑性铰区要采取加强措施，称为剪力墙的加强部位。抗震设计时，为保证剪力墙出现塑性铰后具有足够的延性，该范围内应当加强构造措施，提高其抗剪破坏的能力。6.6.2

剪力墙正截面强度设计弯矩设计值的取值：一级抗震等级的剪力墙，应控制塑性铰出现部位，对一级抗震等级的剪力墙的设计弯矩包络线作了近似的规定：底部加强部位及其上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用;

其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.2倍采用。6.6.2

剪力墙正截面强度设计

按照平截面变形假定，在轴力及弯距共同作用下，墙截面应变呈线性分布，由此可求得平衡配筋的界限相对受压区高度与横截面有效高度比值由此可以判断墙截面是属于大偏心受压，还是小偏心受压破坏状态。2）正截面偏心受压承载力6.6.2

剪力墙正截面强度设计①大偏心受压情况（）

在极限状态下，截面时，为大偏压破坏情况。破坏时远离中和轴的受拉、受压钢筋都可以达到屈服极限，压区混凝土达到极限强度，但是，靠近中和轴的竖向分布筋不能达到屈服极限。按照平截面假定，未达屈服极限的范围可以由计算假定，但为了简化计算，在剪力墙正截面计算时，假定只在1.5范围以外的受拉的竖向分布钢筋达到屈服极限并参加受力。在1.5范围内的钢筋未达到极限或受压，均不参与受力计算，因此，如下图可以根据及两个平衡条件建立方程式。当剪力墙截面为矩形、对称配筋时，可得相应计算公式。6.6.2

剪力墙正截面强度设计墙肢大偏压截面应力分布图由轴力平衡条件求相对受压区高度：

得：由力矩平衡条件对压区中心取矩得：

6.6.2

剪力墙正截面强度设计忽略式中项化简后得：上式中第一项是竖向分布筋抵抗矩，第二项是端部筋抵抗矩，分别写成：截面设计时要求：式中——由外荷载作用下，经过荷载组合得到的最

不利弯矩。6.6.2

剪力墙正截面强度设计通常，先给定竖向分布筋全部截面面积，求出，然后按下式求端部钢筋面积：当不对称配筋时，此时必须先给出分布筋，并给定一端钢筋面积或，求另一端钢筋面积，平衡方程如下：，则：6.6.2

剪力墙正截面强度设计当已知受压钢筋面积时，对拉筋重心取矩：当已知受拉钢筋面积时，对压筋重心取矩：6.6.2

剪力墙正截面强度设计求出，再求出另一端钢筋面积。当墙截面为T形或I形时，可参照T形及I形偏压柱的计算方法进行计算，首先要判断中和轴位置，然后分别按不同情况计算钢筋面积。计算中同样应按上述原则考虑分布筋的作用。无论在哪一种情况下，应符合的条件，否则按进行计算。6.6.2

剪力墙正截面强度设计②小偏心受压承载力计算公式()

剪力墙截面小偏压破坏和小偏压柱相同，截面上大部分受压或全部受压，在受压较大一边的混凝土达到极限抗压强度而丧失承载能力。靠近受压较大边的端部分布钢筋达到屈服极限，但计算中不考虑分布压筋的作用。在受拉区应力较小，未达屈服极限，因而，受拉区分布钢筋作用也不考虑。这样假定截面极限状态应力分布与小偏压柱完全相同详见下图，配筋计算方法也完全相。此时基本方程为：6.6.2

剪力墙正截面强度设计墙肢小偏压截面应力分布6.6.2

剪力墙正截面强度设计对称配筋情况下，对于常用的HRB335HRB400钢筋，的值可用下述公式计算：将值代人，可得：6.6.2

剪力墙正截面强度设计

在非对称配筋时，可先按端部配筋构造要求给，然后求解、。如果，即全截面受压，此时可由下式求出：竖向分布筋则按构造要求设置。在小偏心受压时，还要验算墙体平面外的稳定，这时，可按轴心受压构件计算：

N=0.9φ(fcA+f'yA's)6.6.2

剪力墙正截面强度设计(2)偏心受拉强度计算公式

在弯矩M和轴向拉力N的作用下，当时，为大偏心受拉，这时，截面上大部分受拉，但仍有小部分受压。假定1.5x范围以外的受拉分布钢筋都参与工作并达到屈服极限，其应力分布图形如下图所示。由平衡条件可知，大偏拉情况下的计算公式与大偏压时相同，只需将轴向力N变号。6.6.2

剪力墙正截面强度设计图6.3墙肢大偏拉截面应力分布在矩形截面对称配筋情况下，压区高度x可由下式计算：与大偏压公式类似，可推得竖向分布筋抵抗矩为：端部钢筋抵抗矩为：6.6.2

剪力墙正截面强度设计在矩形截面对称配筋情况下，压区高度x可由下式计算：与大偏压公式类似，可推得竖向分布筋抵抗矩为：端部钢筋抵抗矩为：6.6.2

剪力墙正截面强度设计

与大偏压一样，应首先给定分布钢筋数量，当截面上拉力较大时，为保证截面上有受压区，即要求x>0，由可得分布钢筋面积应当满足下述条件：

同时，分布筋也应满足构造要求。在二者中选择较大的，然后按下式求端部钢筋面积：6.6.2

剪力墙正截面强度设计

当拉力较大，使偏心距时，全截面受拉，属于小偏心受拉情况，混凝土开裂将贯通截面,一般不允许在剪力墙中出现这种情况。

上述公式适用于无地震作用组合时的计算，在有地震作用组合时，公式中的M和N要乘以构件的承载力震调整系数，或公式右端除以。6.6.2

剪力墙正截面强度设计6.6.3剪力墙斜截面抗剪强度设计

墙肢中由混凝土及水平钢筋共同抗剪，在斜裂缝出现以后，穿过斜裂缝的钢筋受拉，可以阻止斜裂缝展开维持混凝土抗剪压的面积，从而改善沿斜裂缝剪切破坏的脆性性质。6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计由试验得到的抗剪承载力经验公式：(1)偏心受压时抗剪承载力计算公式为(P134)：无地震作用时：有地震作用组合时：6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计式中N——剪力墙的轴向压力设计值，当时，取，抗震设计时，应考虑地震作用组合；A、——I形和T形截面的全截面面积和腹板面积，矩形截面时；——水平钢筋设计抗拉强度；——配置在同一截面内水平钢筋各肢面积总和；——水平分布钢筋间距；

入——计算截面处的剪跨比，，当时，取入＝1.5；当时，取入＝2.2，此处M为与V相应的弯矩值。当计算截面与墙底之间的距离小于时，且应按距墙底处的M与V计算。6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计(2)偏拉构件抗剪承载力计算公式

大偏心受拉构件截面尚有部分受压区，混凝土仍可抗剪，但拉力对抗剪是不利的，验算公式为：无地震作用组合时：有地震作用组合时：6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计抗震设计时，为实现剪力墙的强剪弱弯，一、二、三级抗震等级时，剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值要按下式进行调整，四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整（P124）：式中V——考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力设计值；——考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力计算值；——底部剪力增大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为1.2。6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计在9度抗震设计时，剪力墙底部加强部位用实际配筋计算的抗弯承载力计算其剪力增大系数：式中——考虑承载力抗震调整系数后的剪力墙墙肢正截面抗弯承载力，应按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力设计值确定，有翼墙时应考虑墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；考虑地震作用组合的剪力墙墙肢截面的弯矩设计值6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计（4）施工缝的抗滑移验算

按一级抗震等级设计的剪力墙，要防止水平施工缝处发生滑移。考虑了摩擦力的有利影响后，要验算通过水平施工缝的竖向钢筋是否足以抵抗水平剪力，当已配置的端部和分布竖向钢筋不够时，可设置附加插筋，附加插筋在上、下层剪力墙中都要有足够的锚固长度。水平施工缝处的抗滑移能力宜符合节式要求：6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计式中

——水平施工缝处考虑地震作用组合的剪力设计值；——水平施工缝处剪力墙腹板内竖向分布钢筋、竖向插筋和边缘构件(不包括两侧翼墙)纵向钢筋的总截面面积；——竖向钢筋抗拉强度设计值；——水平施工缝处考虑地震作用组合的不利轴向力

设计值，压力取正值，拉力取负值。6.6.3

剪力墙斜截面抗剪强度设计剪力墙轴压比限值表6.12轴压比一级(9度)一级(7、8度)二级0.40.50.6注：N一重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值；

A一剪力墙墙肢截面面积，混凝土轴心抗压强度设计值。1．一般规定（1）剪力墙结构的混凝土强度等级 砼强度不应低于C20；带有筒体和短肢剪力墙的砼等级不应低于C25。（2）轴压比限制6.6.4

剪力墙构造2．约束边缘构件和构造边缘构件6.6.4

剪力墙构造类型：暗柱、翼柱、端柱设置约束构件的目的：剪力墙的边缘构件有横向钢筋的约束，可改善受压混凝土的受压性能，增大延性。约束边缘构件——其箍筋较多，对混凝土的约束较强，因而混凝土有比较大的变形能力；构造边缘构件——箍筋较少，对混凝土约束程度较差。（1）约束边缘构件约束边缘构件设置在轴压比较大的一、二、三级抗震等级的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部，当轴压比不大于下表时，可只设置构造边缘构件。约束边缘构件的体积配箍率由配箍特征值λv确定：6.6.4

剪力墙构造约束边缘构件沿墙肢的长度lc及其配箍特征值λv抗震等级（设防烈度）一级（9度）一级（7、8度）二级、三级轴压比≤0.2>0.2≤0.3>0.3≤0.4>0.4λv0.120.200.120.20.120.2lc(mm)暗柱0.20hw0.25hw0.15hw0.20hw0.15hw0.20hw翼墙或墙柱0.15hw0.20hw0.10hw0.15hw0.10hw0.15hw注：1.两侧翼墙长度小于其厚度3倍时，视为无翼墙剪力墙；端柱截面边长小于墙厚2倍时，视为无端柱剪力墙；2.约束边缘构件沿墙肢长度lc除满足2.5-5的要求外，且不宜小于墙厚和400mm；当有墙柱、翼墙和转角墙时，尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加30mm；3.hw为剪力墙的墙肢截面高度。6.6.4

剪力墙构造图6.20剪力墙的约束边缘构件构造边缘构件的范围（2）构造边缘构件三、四级抗震设计和非抗震设计的剪力墙以及一、二级抗震设计的剪力墙除设置约束边缘构件的部位，应在墙肢端部设置构造边缘。构造边缘构件宜符合下列要求：(1)构造边缘构件的范围和计算纵筋用量的截面积Ac宜取中的阴影。6.6.4

剪力墙构造(2)抗震设计时，构造边缘构件的最小配筋应符合下表的规定，箍筋的无支长度不应大于300mm，拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置。抗震等级底部加强部位其他部位纵向钢筋最小量（取较大值）箍筋纵向钢筋最小量（取较大值）箍筋或拉筋最小直径（mm）最大间距（mm）最小直径（mm）最大间距（mm）抗震一级———0.008Ac，6ф148150二级———0.006Ac，4ф128150三级0.005Ac，4ф1261500.004Ac，4ф126200四级0.005Ac，4ф1261500.004Ac，4ф1262506.6.4

剪力墙构造6.6.4

剪力墙构造3．剪力墙钢筋布置（1）配筋形式（a）双排配筋；（b）带暗柱的剪力墙；（c）带明柱的剪力墙墙板内分布钢筋具有以下两方面作用：

1)当斜裂缝出现后能限制斜裂缝的扩展，防止混凝土开裂后发生脆性破坏，并使墙在破坏前有一定预兆，使剪压破坏有一定的延性。

2)如因温度收缩或其他原因产生裂缝时，剪力墙仍能抵抗外荷载。虽然在截面计算中竖向和水平分布钢筋分别抵抗弯矩和剪力，但是在上述两方面，它们的作用是类似的。因此，剪力墙中竖向分布筋和水平分布筋最小配筋率是相同的。根据试验及设计经验，《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的分布筋构造要求如表6.16。（2）分布钢筋最小配筋率6.6.4

剪力墙构造一般剪力墙坑震等级最小配筋率最大间距（mm）最小直径(mm)一、二、三级0.25%3008四级、非抗震0.20%3008B级高度剪力墙特一级一般部位0.35%加强部位0