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1、剪力墙的截面设计剪力墙承受轴力、弯矩、剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土偏心受压或偏心受拉构件的基本规律。但是与柱子相比，剪 力墙的截面薄而长，沿截面长方向要布置许多分布钢筋，同时，截 面抗剪问题也较为突出。这使得剪力墙和柱子截面的配筋计算与构 造都有所不同。剪力墙配筋一般为：端部纵筋、竖向分布筋和水平分布筋。竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪，需要进行正截面抗弯承载力和斜截 面抗剪承载力的计算。必要时，还要进行抗裂度或裂缝宽度的验算 。楼层间剪力墙有时还应作平面外承载力的验算。 剪力墙一般包括：墙肢截面设计、连梁截面设计、延性问题1一、墙肢截面设计剪力墙的截面设计 墙肢正截面（受压弯、拉弯）承载力
2、计算 平面外承载力验算（小偏压情况） NC25 17二、墙肢截面设计的构造要求剪力墙的截面设计3、剪力墙的分布钢筋的构造要求 一般剪力墙的竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级抗震 设计时均不应小于0.25，四级和非抗震设计时均不应小于0.2 。 一般剪力墙的竖向和水平分布钢筋的间距均不应大于300（顶层 、长矩形平面的楼梯间和电梯间及端开间的剪力墙、端山墙等，不 大于200mm）；直径均不应小于8mm，也不应大于剪力墙厚度的1/10 ； 剪力墙厚度不大于400mm时，分布钢筋采用双排配置；当厚度大 于400mm而小于700mm时，宜采用三排配置；大于700mm时，采用四 排配置；18延性问
3、题 剪力墙 剪力墙的破坏形态与剪跨比有关（中）高墙 强墙弱梁（破坏机制） 尽可能大偏压 连梁 强剪弱弯 抗剪配筋 配筋形式交叉斜筋 大配筋量 连梁尺寸backback19框架 剪力墙结构设计框架剪力墙结构设计框架剪力墙的协同工作原理；框架剪力墙结构的计算简图；框架剪力墙结构的侧移特征；刚度特征值对框剪结构内力、变形的影响。20概述1. 框架剪力墙结构的优点l空间布置灵活； l因有剪力墙的存在，具有较大的抗侧刚度。 2. 框架剪力墙结构侧向位移曲线的分布特点框架结构在水平荷载作用下的侧向位移位移曲线呈剪切形，层间位移 底部大，顶部小，由底部向顶部有逐渐减少的趋势。而剪力墙结构体系在水 平荷载作用
4、下的侧向位移曲线呈弯曲形，层间位移底部小，顶部大，由底部 向顶部有逐渐增大的趋势。将框架和剪力墙结合在一起，协同工作，将使得框架-剪力墙结构的 侧向位移得于综合，即：在底部，层间位移大的框架将得到剪力墙的支持； 而在顶部，层间位移小框架将给予剪力墙予支持。共同工作的结果，将使结 构的层间位移沿高度有逐渐均匀化的趋势。这使得框剪结构的侧移曲线既不是剪切型，也不是弯曲型 ，而是一种弯、剪混合型，简称弯剪型。 21框架剪力墙结构的内力计算一、基本假定与计算简图 1、基本假定楼板在自身平面内的刚度为无穷大，平面外刚度为零。这一点同剪力墙结构分析时的假定是一样的。在此假定下，一个 结构的所有框架和剪力墙
5、将协同变形，没有相对变形。结构区段在水平荷载作用下，不存在扭转。这一假定是为了现在的分析简便而提出来的。没有扭转、只 有平移时，一个结构区段内所有框架、剪力墙在同一楼层标高处侧 移相等，从而使分析大为简化化空间为平面。实际结构中，在水平力作用下，结构出现扭转是不可避免的。存在扭转时 结构的受力分析将在后面的内容里加以讨论。需要指出的是，扭转的存在不仅使 计算工作大为复杂，而且对结构的受力也是十分不利的。 22框架剪力墙结构的内力计算一、基本假定与计算简图 2、计算简图在上述假定下，框剪结构受水平力作用时，在同一楼层处 ，所有框架、剪力墙的水平位移是相同的。此时，可以将所有剪力 墙综合在一起，称
6、作总剪力墙；将所有框架也综合在一起，称作总 框架。总框架合总剪力墙之间，通过楼板或连梁相联系，从而可以 按平面结构来处理。结构的计算简图取决于框架和剪力墙之间的联 系方式。有以下两种情况： 框架剪力墙结构铰结体系 框架剪力墙结构刚结体系 23框架剪力墙结构的内力计算2、计算简图 框架剪力墙结构铰结体系 框架剪力墙结构刚结体系 总剪力墙总剪力墙总框架总框架固接铰接24第6章 框架 剪力墙结构设计2、计算简图 25 框架剪力墙结构铰结体系 在剪力墙平面内，没有联系梁与剪力墙相连。框架和剪力墙之 间只是通过楼板相连。由于我们假定楼盖在平面外的刚度为零，楼 板将只能传递水平力，不能传递弯矩，即楼板的作
7、用可以简化为铰 结连杆，这种体系即为铰结体系。总框架和总剪力墙之间在楼层处 通过铰结连杆相连接。 框架剪力墙结构刚结体系 在剪力墙平面内，有联系梁与剪力墙相连。这样，剪力墙在弯 曲变形时，必然受到联系梁对剪力墙的约束作用，联系梁不仅有轴 向力，还有弯矩。总剪力墙和总框架之间就不再是铰结连杆，连杆 和总剪力墙之间应该是刚结。连杆和总框架之间仍是铰结，这是因 为连梁对框架的约束作用可以在柱子抗推刚度的计算中考虑。这种 体系即为刚结体系。 框架剪力墙结构的内力计算26框架剪力墙结构的内力计算3、总剪力墙的刚度总剪力墙的刚度=各剪力墙的刚度之和4、总框架的刚度-剪切刚度Cf总框架的剪切刚度Cf为使总框
8、架在楼层间产生单位剪切变形 时所需要施加的水平剪力,可由框架柱的侧移刚度D值求得.框架产生单位剪切变形时，该层柱子顶部相对于柱底的水平 侧移为层高，根据柱子抗侧刚度的定义，总框架在该层的剪切刚度 为 Cf=h*D故:27框架剪力墙结构的内力计算二、内力计算方法类似于连肢墙，框剪结构的计算仍可采用连续连杆法。将总框架、总剪力墙之间的连梁离散为无限连续的连杆，切断连杆暴露出分布力 （刚结体系中还有 ），利用变形协调条件求得 （ ），即可求到有关结构的内力。 28框架剪力墙结构的内力计算三、框架剪力墙结构铰结体系内力计算方法设框剪结构所受水平荷载为任意荷载 。将连杆离散化后切开，暴露出内力为连杆轴力
9、 ，则对总剪力墙有： 对总框架：29框架剪力墙结构的内力计算三、框架剪力墙结构铰结体系内力计算方法 引入参数 ：是一个无量纲纲的量，反映了总总框架和总总剪力墙墙之间刚间刚 度的 相对对关系，称为为刚度特征值。 针对具体荷载，引入边界条件，即可求到上述微分方程的解 30框架剪力墙结构的内力计算三、框架剪力墙结构铰结体系内力计算方法 求到上述微分方程的解,即可求得pf,并进一步求得总剪力墙总框架总剪力墙pfq和总框架的 各楼层的剪 力。最后,按 刚度进行剪 力分配。先合后分,先 总体后单元!31框架剪力墙结构的内力和位移特征一、框架剪力墙结构的位移特征 1、侧向位移的特征 l 弯剪型 l 框剪结构
10、的侧向位移形状，与刚度特征值有关： 当很小时（Lamda1） 总框架的刚度与总剪力墙相比很小，结构所表现出来的特性类似 于纯剪力墙结构。侧移曲线象独立的悬臂柱一样，凸向原始位置,侧 向位移曲线呈弯曲型。 当很大时（Lamda6） 此时，总框架的刚度比总剪力墙要大的多，结构类似于纯框架结 构。侧移曲线凹向原始位置,位移曲线呈剪切型。 当1Lamda6时 总框架和总剪力墙刚度相当，侧移曲线为弯剪复合形， Lamda=（1-2.4） 。 32二、框架剪力墙结构的内力分布特征荷载与剪力的分布特征:以均布水平荷载为例，总框架和总剪力墙的剪力分布如图所示，荷载分配如图所示。 l 框架承受的荷载在上部为正值
11、（同外荷载作用方向相同），在底 部为负值。这是因为框架和剪力墙单独承受荷载时，其变形曲线是 不同的。二者共同工作后，必然产生上述的荷载分配形式。 l 内力分布特征 框架和剪力墙顶部剪力不为零。因为变形协调，框架和剪力墙 顶部存在着集中力的作用。这也要求在设计时，要保证顶部楼盖的 整体性。 框架的最大剪力在结构中部，且最大值的位置随 值的增大 而向下移动。 框架结构底部剪力为零，此处全部剪力由剪力墙承担。 33框架-剪力墙结构的受力与变形特点backback框架剪力墙框架-剪力墙变形特点荷载分配剪力分布34backback 框架-剪力墙结构的剪力分布VpVwVf35框架剪力墙结构构件的截面 设计
12、和构造要求一、框架剪力墙结构的截面设计 l 内力调整 连梁塑性内力重分布降低刚度(0.55) VF=0.2V0 时，VF=min0.2V0,1.5VF,maxV0底部总地震剪力VF,max框架各层楼层剪力中的最大值 屋面突出部分为框剪结构， VF取计算层剪力1.5 l 框架 结构侧移小延性要求略低 l 剪力墙 带边框剪力墙36带边框剪力墙边框柱边框梁框架暗梁立面图设置暗梁横截面37框架剪力墙结构构件的截面 设计和构造要求二、框架剪力墙结构的构造要求 l 框架梁柱的构造要求同框架结构 l 剪力墙配筋的构造基本同剪力墙结构 l 带边框剪力墙的构造墙肢的厚度:一、二级抗震： 底部不小于层高h的1/16，且不小于200mm;三、四级抗震及非抗震： 不小于层高h的1/20，且不小于160mm。水平分布钢筋的锚固:暗梁的设置:38
