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1、朱炳寅老师的文章剪力墙的认识与把握（2008-05-05 22:42:31）对剪力墙的认识与把握1、规范对剪力墙的相关规定1）剪力墙的划分：依据高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002 （以下简称: “高规”）的相关规定，各类墙肢截面高宽比（截面高度与厚度 的比值，即 / ） 见表 1 。表 1 各类剪力墙的墙截面高宽比剪力墙分类一般剪力墙短肢剪力墙超短肢剪力墙柱形墙肢剪力墙截面高 宽比88 55 33说明：表中“超短肢剪力墙”、“柱形墙肢”是笔者为便于区分不同情况而划分的。2）关于短肢剪力墙：短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求见表 2。 表 2 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求序
2、号项目规定1结构的最大适用高度H（抗震与非抗震）比剪力墙适当降低，且7度H100m、8度H0.5为结构总底部倾覆力矩3短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙提高一级4短肢剪力墙的轴压比抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6 和 0.7；无翼墙或端柱时其轴压比限值降低0.15抗震设计时，短肢剪力墙除底 部加强部位外的各层剪力设计 值增大系数一级 1.4、二级 1.26抗震设计时，短肢剪力墙截面 的全部纵向钢筋的最小配筋率底部加强部位1.2% 其他部位1.0%7短肢剪力墙的最小截面厚度200mm87度和8度抗震设计时短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙 平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁
3、2、对规范规定的理解与认识1） “混凝土规范”规定4时，按剪力墙要求设计;2）对于5）分为一字形短肢剪力墙 和带翼墙（翼墙长度N3时）短肢剪力墙。当剪力墙截面厚度H/15 （H为层高）、 300mm且2000mm的墙，可不按短肢剪力墙考虑。（注意：广东省标准（DBJ/T 15-46-2005）规定： “剪力墙截面高度与厚度之比大于 4、小于 8时为短肢剪力墙。 当剪力墙截面厚度不小于层高的1/15,且不小于300mm,高度与厚度之比大于4 时仍属一般剪力墙”。上述规定在墙厚300mm时出现很大的跳跃）。2）对有效翼墙的判定,有资料依据规范对剪力墙边缘构件范围的规定,来定义T 型截面剪力墙的翼墙
4、长度（要求在翼墙宽度每侧不小于 2 倍墙厚时才认定翼墙 有效）是不合理的,任何情况下,当翼墙长度不小于墙肢厚度 （注意此处是墙 肢的截面厚度,而不是翼墙本身的截面厚度 ）的3倍时,均可认为翼墙有效。3）对短肢剪力墙较多的判别所谓“短肢剪力墙较多”没有定量的界限,但从概念上说,可以从承受竖向荷载的 能力、结构底部的倾覆力矩及结构的均匀对称性三方面综合确定,当符合下列条 件之一时,可判定为“短肢剪力墙较多”。（1）短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总截面面积 50%以上；（ 2）短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总倾覆力矩的 40%50%时；（3）短肢剪力墙承受荷载的面积较大,达到楼层面积
5、的 40%50%以上（较高的 建筑允许的面积应取更小的数量）；（4）短肢剪力墙的布置比较集中,集中在平面的一边或建筑的周边。也就是说, 当短肢剪力墙出现破坏后,楼层有可能倒塌。 上述（1）、（2）项,其本质是对结构倾覆力矩的判别,比较可以发现：当按（1） 要求判别时,短肢剪力墙的倾覆力矩约为结构倾覆力矩的 20%30%,相比（2） 小得多；（3）、（4）项则从短肢剪力墙承受竖向荷载的能力及结构均匀对称的角 度来把握。4）当在剪力墙结构中设置少量的短肢剪力墙时,并不影响对原结构体系的判别, 其结构仍可确定为剪力墙结构,可不采取规范对短肢剪力墙较多时相应的结构加 强措施；4剪力墙倾覆力矩比对结构体
6、系的影响分析1）对任何形式的钢筋混凝土结构,都可以通过结构底部剪力墙的倾覆力矩与结 构底部总倾覆力矩 的比值加以区分（图 1）,结构体系与 / 的大致关系见表 3。图 1 结构体系与 / 的大致关系 表 3 结构体系与 / 的大致关系结构体系纯框架结构少量剪力 墙的框架 结构框架-剪力墙结构少量框架的 剪力墙结构剪力墙结构强框架弱框架/000.20.20.50.50.80.81.01.0注：对应于少量剪力墙的框架结构，上表相应确定少量框架的剪力墙结构。2)剪力墙倾覆力矩的取值对剪力墙倾覆力矩的取值部位，规范没有明确的规定(短肢剪力墙较多时除外)， 应根据工程经验确定，一般情况下，对均匀对称的结
7、构可取结构底部，对其他结 构可取底部加强部位。3)对框架-剪力墙结构，可根据 / 比值判定为强框架或弱框架的框架-剪力墙结 构。(1) 当0.2V / V0.5时，属于强框架的框架-剪力墙结构，相应地框架的抗震 等级按框架结构确定；(2) 当0.5 / 0.8时，属于弱框架的框架-剪力墙结构，为典型的框架-剪力墙 结构体系；(3) 是否可将结构确定为框架-剪力墙结构，关键看结构是否能真正形成二道防 线。4) 关于少量框架的剪力墙结构 在剪力墙结构中设置少量的框架，结构的主要抗侧力构件仍为剪力墙，少量框架 根本起不到二道防线的作用，因此，不能将其归类为框架-剪力墙结构，在结构 设计中应采用包络设
8、计的原则，设计剪力墙时，可不考虑框架柱的抗侧作用(在 框架柱 EA 不变时，对 EI 取小值)，按纯剪力墙结构计算；对框架柱可按框架- 剪力墙结构中的框架柱设计。5) 关于少量剪力墙的框架结构(1) 少量剪力墙的框架结构仍应归类为框架结构；(2) 只有在纯框架结构强度计算满足规范要求，而框架结构的弹性位移角不满 足1/550的要求时，才设置少量剪力墙以使结构的弹性位移满足1/550的要求， 设置剪力墙的根本目的是为了利用剪力墙的弹性刚度，满足规范对框架结构的弹 性位移限值要求；(3) 规范只规定“结构分析计算应考虑该剪力墙与框架的协同工作”，但仅进行 协同工作计算是不够的，对框架结构应分步计算
9、，即按纯框架结构(去除剪力墙) 计算、按框架-剪力墙结构计算，采用包络设计的原则，框架的抗震等级按框架 结构确定；(4) 应特别注意：对少量剪力墙的框架结构应验算在剪力墙失效后(去除剪力 墙)结构的弹塑性变形，并应使其满足规范对框架结构的要求。(5) 剪力墙的设计 规范未明确少量剪力墙的框架结构中剪力墙的设计原则，这给剪力墙设计带来相 当的困难，剪力墙的设计也成为此类结构设计的焦点，其关键问题集中在剪力墙 的抗震等级的确定和配筋原则等。有文献要求按框架-剪力墙结构确定剪力墙的抗震等级并配筋，实际工程中问题 很多，首先，结构体系混淆不清，与框架-剪力墙结构混为一谈，其次，由于设 置的剪力墙很少，
10、剪力墙的超筋现象很普遍，也无法按一般剪力墙设计。为此文 献4、5提供了对剪力墙设计的三种方法供读者选择采用。（6）特别建议 由于布置少量剪力墙的框架结构在设计原则及具体设计中存在诸多不确定因素， 给结构设计和施工图审查带来相当的困难，笔者建议，结构设计中应尽量避免采 用，尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的框架 -剪力墙结构。当必 须采用时，应提前与施工图审查单位沟通，以利于设计顺利进行，避免返工。6）根据 / 的比值确定结构体系，在对结构体系区分的量值把握上可以有所不同 （如图1 中0.2 和 0.8），但不影响对结构体系的宏观控制标准，为此在实际工程 中应尽量避免采用结构体系分界线
11、附近的结构（图 1 中 / =0.2、0.8 附近区域）， 避免因结构设计的调整带来结构体系飘忽，给结构设计及施工图审查带来困难。参考文献1 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）中国建筑工业出版社。2 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中国建筑工业出版社。3 朱炳寅、陈富生。建筑结构设计新规范综合应用手册中国建筑工业出版社 2005。4 朱炳寅。建筑结构设计规范应用图解中国建筑工业出版社2005。5 朱炳寅。配置少量剪力墙的框架结构建筑结构。技术通讯 2007.5朱老师：上文 2-2）指出“比较可以发现，在抗震等级相同时，规范对于框架柱的 轴压比限值要远大于对墙肢轴压比限
12、值，因此对小墙肢按框架柱要求控制轴压比 是不合适的。 ”我觉得应该是规范对框架柱控制轴压比与剪力墙控制轴压比的定 义不同，框架柱轴压比是考虑地震作用组合的柱子轴向压力设计值下的轴压比， 而剪力墙控制轴压比指的是重力荷载代表值作用下的墙肢轴压比。2007-10-15 19:11:47 不完全是这样，虽然有轴压比计算上的差异，但这不是主要的，主要是由构件的 特性所决定的。2007-10-20 11:33:31朱总，1）一片L形墙，其中一肢截面高厚比值为8另一肢小于等于3,是否可认为其 中一肢为柱形墙另一肢为一字墙？ 2）另外对于T形墙肢,，翼缘墙肢满足要求时， T 形各墙肢均不必按照规范中对于一字
13、墙规定的厚度要求取值，请问以上理解对 吗？2007-10-20 12:03:01朱总，您好， 我个人感觉，似乎短肢墙比一字墙（非短肢）更为不利，为何规范中没有对短肢 墙厚度与层高的比值进行特别限定呢？尤其是一字形短肢墙。能不能认为一字形 短肢墙厚度200，且满足一字墙（非短肢）厚度与层高的比值，就可以满足稳定 性要求呢？2007-10-20 12:44:35 规范对短肢剪力墙的要求比对一般剪力墙的要求更严。短肢剪力墙的髙厚比应该 满足规范对一般剪力墙的要求。2007-10-24 11:58:01朱老师：你好。在你博客上的这篇文章中，“关于少量框架的剪力墙结构”段落里，认为剪 力墙的设计应该“可不考虑框架柱的抗侧作用（在框架柱EA不变时，对EI取小 值），按纯剪力墙结构计算”。但为什么你在这期的“技术通讯”上的文章中，有这 段话：“剪力墙的抗震等级按纯剪力墙结构取，按照框架剪力墙协同工作计算”。 我同意你博客上的观点，这种情况下的结构中的剪力墙抗震等级和计算都可
