剪力墙的受力分析

剪力墙所承受的竖向荷载，一般是结构自重和楼面荷载，通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁（门窗洞口上的梁）内产生弯矩以外，在墙肢内主要产生轴力。可以按照剪力墙的受荷面积简单计算。

在水平荷载作用下，剪力墙受力分析实际上是二维平面问题，精确计算应该按照平面问题进行求解。可以借助于计算机，用有限元方法进行计算。计算精度高，但工作量较大。在工程设计中，可以根据不同类型剪力墙的受力特点，进行简化计算。

1.整体墙和小开口整体墙

在水平力的作用下，整体墙类似于一悬臂柱，可以按照悬臂构件来计算整体墙的截面弯矩和剪力。小开口整体墙，由于洞口的影响，墙肢间应力分布不再是直线，但偏离不大。可以在整体墙计算方法的基础上加以修正。

2.连肢墙

连肢墙是由一系列连梁约束的墙肢组成，可以采用连续化方法近似计算。

壁式框架可以简化为带刚域的框架，用改进的反弯点法进行计算。

3.框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙

此两类剪力墙比较复杂，最好采用有限元法借助于计算机进行计算。其计算判断过程是由整体参数来判断的有关计算方法有那些注意

的问题,希望大家展开讨论. 还有个比较重要而且需要进一步理解的

概念是:协同工作原理基本的原理是这样的:框架结构和剪力墙结构，两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型，曲线凹向原始位置；而剪力墙的侧移曲线是弯曲型，曲线凸向原始位置。在框架—剪力墙（以下简称框-剪）结构中，由

于楼盖在自身平面内刚度很大，在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。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。在结构底部，框架将把剪力墙向右拉；在结构顶部，框架将把剪力墙向左推。因而，框—剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些，比纯剪力墙结构的侧移要大一些；其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时，二者之间为保持变形协调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系，即为协同工作原理。

考虑地震作用组合的剪力墙，其正截面抗震承载力应按规定计算，但在其正截面承载力计算公式右边，应除以相应的承载力抗震调整系数γRE。剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值：对一

级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层，应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用，其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数[3]

部分框支剪力墙结构

部分框支剪力墙结构一、结构布置 1. 底部转换层的设置高度研究得出，底部转换层位置越高，转换层上、下刚度突变越大，转换层上、下内力传递途径的突变越加剧，落地剪力墙或筒体易出现受弯裂缝，而使框支柱内力增大，转换层上部附近墙体易破坏，因此，转换层越高，对抗震越不利，因此规定9度区不应采用此结构。 “高规”第10.2.2条规定：对部分框支剪力墙结构，转换层设置高度8度时不宜超过3层，7度时不宜超过5层，6度时可适当提高。对于底部带核心筒的转换层框架核心筒结构和外框为密柱框架的筒中筒结构，由于其转换层上、下的刚度突变不明显，转换层上、下层内力传递途径突变的程度也小于框支剪力墙结构，转换层的高度对这两种结构影响不如框支剪力墙结构严重，因此，对这两种结构的转换层位置，可比框支剪力墙结构适当提高。但当底部带转换层的筒中筒结构外筒由剪力墙组成的壁式框架时，其转换层上、下层的刚度突变及内力传递途径程度与框支剪力墙结构相近，因此，其设置高度限制同框支剪力墙结构。 2. 转换层上、下刚度突变的控制带转换层结构应使转换层下部结构的抗侧刚度接近转换层上部邻近结构的抗侧刚度，不发生明显的刚度突变，不应使转换层下部结构成为柔软层，因底部柔软层房屋在大地震中的倒塌十分普遍。转换层上部结构的侧向刚度与下部结构的侧向刚度比应符合下列规定： 1）底部大空间为1层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2，γ可按下列公式计算 2 11122h h A G A G ?=γ……………………………………(1) ci i wi i A C A A += (i=1.2)……………………(2) 2)(5.2i ci i h h C = (i=1.2)……………………(3) 式中：1G 、2G ——底层和转换层上层的混凝土剪变模量 1A 、2A ——底层和转换层上层的折算抗剪截面面积，可按（2）式计算。

混凝土结构的受力特点及应用自测题

混凝土结构的受力特点及应用自测题 11.混凝土结构的受力特点及应用自测题来源：一、单项选择题 1．钢筋混凝土结构利用混凝土的( )较强，而钢筋的( )很强的特点，是二者共同工作以满足工程结构的使用要求。 A．抗压能力抗压能力B．抗拉能力抗拉能力 C．抗压能力抗拉能力D．抗拉能力抗压能力来源： 2．在钢筋混凝土结构中，混凝土主要受( )，钢筋主要受( )。 A．压拉B．拉压 C．压压D．拉拉 3．有明显流幅的钢筋含碳量( )。 A．多B．少 C．适中D．不能确定 4．有明显流幅的钢筋的塑性( )。 A．好B．一般 C．差D．不能确定 5．有明显流幅的钢筋的xx( )。 A．小B．一般 C．大D．不能确定 6．无明显流幅的钢筋含碳量( )。 A．多B．少

C．适中D．不能确定 7．无明显流幅的钢筋的强度( )。 A．低B．一般 C．高D．不能确定 8．无明显流幅的钢筋的塑性( )。 A．好B．一般 C．差D．不能确定来源： 9．无明显流幅的钢筋的xx( )。 A．小B．一般 C．大D．不能确定来源： 10．无明显流幅的钢筋( )屈服台阶。 A．有B．没有 C．有时有D．不能确定 11．钢筋的成分中( )是主要元素。 A．碳B．锰 C．硫D．铁 12．《混凝土规范》规定( )作为混凝土强度等级划分的依据。A．轴心抗压强度B．xx强度 C．轴心抗拉强度D．棱柱体强度 13．混凝土立方体抗压强度的单位是( )。 A．N/mm2 B．N/mm3

C．N/mm D．N 来源： 14．混凝土立方体抗压强度用( )表示。A．fu B．ft C．fcuD．fc 15．《混凝土规范》中规定混凝土强度从C15~C80共分( )个等级。 A．十五B．十四 C．十三D．十二。 16．( )以上的混凝土称为高强混凝土。 A．C30 B．C45 C．C40 D．C35 17．按国家标准《普通混凝土的力学性能试验方法》(GB/T50081-2002),混凝土立方体试件尺寸是()。 A．70．7×70．7×70．7mm B．150×150×150mm C．100×100×100mm D．150×150×300mm 18．混凝土棱柱体强度用( )表示。 A．fu B．ft C．fcuD．fc 19．混凝土的轴心抗拉强度用( )表示。 A．fu B．ft C．fcuD．fc 20．混凝土的抗拉强度很( )。 A．低B．高

剪力墙布置问题的15个经典答疑

剪力墙布置问题的15个经典答疑关于剪力墙布置问题的15个经典答疑！工程平台昨天来源：筑龙论坛版权归原作者所有剪力墙布置原则有哪些？ (1) 缝凸角必布墙，楼梯、电梯必布墙，墙墙宜对直联合。 (2) 剪力墙间距：6度、7度宜6~8米，8度宜3~5米。 (3) 剪力墙形状宜双向且简单，优先L形、T形，其次用一字形、C形，偶尔用工形、Z形； (4) 凡是约束边缘构件不能做成高规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少用。 (5) 多用普通剪力墙，少用甚至不用短肢剪力墙。剪力墙混凝土等级的经验取值是多少？ (1) 对于6、7度设防地区，一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C60，30层C50，20层C40。 (2) 对于8度设防地区或基本风压大于0.8的地区，，一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C50，30层C40，2 0层C35。剪力墙厚度和长度的经验取值是多少？ (1) 剪力墙厚度h与楼层数n关系：6度为h=8n，7度为h=10n，8度为h=12~15n，且h≥200mm。 (2) 剪力墙长度L：不超过30层的建筑，6、7度剪力墙长度较短，一般为8.5~12h；8度区剪力墙长度较长，一般为1 2~20h。是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米？ (1) 一般来说，在一个结构平面中，剪力墙的长度不宜相差过大，通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于 2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米，否则其将吸收过大的地震力，在地震时将首先破坏，对抗震是十分不利的。 (2) 当剪力墙围合成筒体时，各片之间互相作用形成一个空间整体，其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高，因此筒体墙

剪力墙类型及受力特点

剪力墙类型及受力特点剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。剪力墙主要承受两类荷载：一类是楼板传来的竖向荷载，在地震区还应包括竖向地震作用的影响；另一类是水平荷载，包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下，各片剪力墙所受的内力比较简单，可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂，因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。一、剪力墙的分类及受力特点为满足使用要求，剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明，剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在，洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。不同类型的剪力墙，其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同，计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。 1．整体剪力墙无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，这种墙体称为整体剪力墙（或称为悬臂剪力墙）。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，应力图如图1（a）所示，变形属弯曲型。 2．小开口整体剪力墙当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，通过洞口的正应力分布已不再成一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线，如图1（b）所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大，局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15％。因此，可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算，然后适当修正。在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律，变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近于整体截面剪力墙，这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。 3．联肢剪力墙洞口开得比较大，截面的整体性已经破坏，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律，如图1（c）所示。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现

剪力墙结构特点

高层剪力墙异形柱随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式，即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。这两种新的结构由于在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点，受到了建筑师的肯定，更得到了住户与房开商的欢迎，为此，本文对这两种新的高层住宅结构型式的受力特点、结构分析及构造要求进行阐述。 1 短肢剪力墙结构短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。这种结构型式的特点是： ①结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾； ②墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置； ③能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单； ④连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽； ⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。对短肢剪力墙结构的设计计算，因其是剪力墙大开口而成，所以基本上与普通剪力墙结构分析相同，可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法，前者如建研院的TBSA、TAT，广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块，后者如建研院的TBSSAP、SATWE，清华大学的TUS，广东省建院的SSW 等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况，精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广，但对墙肢较长的短肢剪力墙，应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

建筑基础都有那些类型

建筑基础都有那些类型基础的类型: 基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础；按构造的方式可分为条形基础、独立基础、片筏基础、箱形基础等。 1．按材料及受力特点分类 (1)刚性基础: 受刚性角限制的基础称为刚性基础。刚性基础所用的材料的抗压强度较高，但抗拉及抗剪强度偏低。刚性基础中压力分布角a称为刚性角。在设计中，应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，目的：确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。常用的有：砖基础。灰土基础。三合土基础。毛石基础。混凝土基础。毛石混凝土基础。 1)大放脚为保证基础外挑部分在基底反力作用下不至发生破坏。 2)灰土基础灰土基础适用于地下水位较低的地区，并与其他材料基础共用，充当基础垫层。 3)三合土基础三合土基础一般多用于地下水位较低的四层和四层以下的民用建筑工程中。 4) 毛石基础具有强度较高、抗冻、耐水、经济等特点。

5)混凝土基础常用于地下水位高，受冰冻影响的建筑物。 6)在上述混凝土基础中加入一定体积毛石，称为毛石混凝土基础。 2)柔性基础。在混凝土基础底部配置受力钢筋，利用钢筋受拉，这样基础可以承受弯矩，也就不受刚性角的限制。所以钢筋混凝土基础也称为柔性基础。钢筋混凝土基础断面可做成梯形，最薄处高度不小于 200mm；也可做成阶梯形，每踏步高300-500mm。通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有C7．5或C10素混凝土垫层，厚度lOOmm左右；无垫层时，钢筋保护层为75mm，以保护受力钢筋不受锈蚀。 2．按构造分类 (1)独立基础(单独基础)。 1)柱下单独基础。单独基础是柱子基础的主要类型。 2)墙下单独基础。墙下单独基础是当上层土质松软，而在不深处有较好的土层时，为了节约基础材料和减少开挖土方量而采用的一种基础形式。 (2)条形基础。 1)墙下条形基础。条形基础是承重墙基础的主要形式。当上部结构荷载较大而土质较差时，可采用钢筋混凝土建造，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式；肋式的条形基础条件：地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础

剪力墙结构中连梁的受力分析

剪力墙结构中连梁的受力分析摘要：通过对计算理论和不同跨高比连梁结构模型的受力分析，找出更合理结构形式，以更准确的得出配筋结果。关键词：剪力墙；连梁；抗震 1.引言现代的结构受力体系中，剪力墙结构是抵抗地震作用、风荷载等水平荷载最有效的一种结构形式。其抗侧刚度大、抗震性能好、装修时不漏壳、尤其在汶川地震中的没有倒塌的记录，广泛被应用于各种高低层住宅类建筑中。在早期剪力墙设计中，其考虑的重点怎么提高混凝土墙身材料强度及整体的抗侧刚度，这直接导致其结构的混凝土用量增多，结构自重大。根据牛顿第二定律： F=ma 地震来的时候，地震加速度a的一定的，质量m越大，地震力F也就越大。因此在对剪力墙结构设计的不断的探索过程中，研究的重点变成如何提高剪力墙的延性和耗能上来，使剪力墙结构在大震来临的时候，让耗能构件能够吸收更多的能量，使其局部破坏，消耗地震能量，而保证整体结构不被破坏。连梁就是一个很好的耗能构件。 2.连梁耗能工作原理及受力特点剪力墙在地震力和风荷载等水平荷载作用时，混凝土墙除受竖向荷载外，还会受附加的弯矩、剪力和轴力，从而使墙体出现弯曲变形。由于建筑功能开窗、开门等的需要，剪力墙不可能是完整连续

的，2片剪力墙之间需要用连梁或者框架梁来连接。由于连梁跨高比较小，对2片剪力墙有很大的约束作用，但在不同位置的剪力墙受到的地震力大小、变形是不一样，就会使连梁产生比较大的变形。而剪力墙的刚度又远远大于连梁的刚度，那么使之相连的连梁就会受到因剪力墙变形而带来的转动，两端会产生较大的转角，此时在连梁两端位置就产生了塑性铰。塑性铰的产生标志着连梁进入弹塑性受力阶段，随着水平力的不断增加，塑性铰随之扩展，直至破坏为止。在墙肢与连梁的相互作用下，连梁会产生较大的约束弯矩与剪力，约束弯矩与剪力在梁端方向相反。框架梁由于跨高比较大，即对2片墙的约束有限，通过构造措施就可抵抗产生的附加弯矩、剪力和轴力。在剪力墙结构的受力模型中，根据刚度分配原则，连梁所受竖向荷载很少，主要是以水平力为主，这也是为什么要求连梁上下皮钢筋都通长的原因。 3.实例取大连普兰店某剪力墙结构民用住宅，地下1层，地上13层，层高为3.000m，建筑总高度40.90m。剪力墙墙厚200mm。抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第一组，抗震等级为二级。对跨高比分别为2.75，2.5和2.25的连梁进行计算，采用计算软件为PKPM。标准层结构平面布置图如图一。不同的跨高比连梁经过计算后，得出的总信息如下（1）周期比

第五讲(一) 剪力墙结构的内力

第五讲（一）剪力墙结构的内力、位移计算本章内容：一、剪力墙结构的计算图 1、剪力墙结构的计算图—水平荷载下剪力墙的计算截面 2、剪力墙的分类（1）整体墙和小开口整体墙（2）双肢剪力墙和多肢剪力墙（3）框支剪力墙（4）开有不规则大洞口的墙二、剪力墙构件的受力特点和分类依据 1、影响剪力墙受力性能的两个主要指标（1）肢强系数（2）剪力墙整体性系数 2、单榀剪力墙受力特点（水平力作用下墙肢中的整体弯矩和局部弯矩） 3、剪力墙的分类（1）整截面剪力墙（2）整体小开口剪力墙（3）联肢剪力墙（4）壁式框架三、剪力墙的计算方法 1、整体墙和小开口整体墙的计算

2、双肢墙的计算 1）连续连杆法的基本假设 2）力法方程的建立 3）基本方程的解 4）双肢墙的内力计算 5）双肢墙的位移与等效刚度 6）关于墙肢剪切变形和轴向变形的影晌7）关于各类剪力墙划分判别式的讨论

一、剪力墙结构的计算图 1、剪力墙结构的计算图—水平荷载下剪力墙的计算截面下图为一高层建筑剪力墙结构的平面布置及剖面示意图。从图中可以看出，剪力墙结构是由一系列的竖向纵、横墙和平面楼板组合在一起的—个空间盒子式结构体系。按照对高层建筑结构计算的基本假定及计算图取法，它可以按纵、横两方向的平面抗侧力结构进行分析。

为了方便，下面采用简单的图形说明问题。下图所示为剪力墙结构，在横向水平荷载作用下，只考虑横墙起作用，而“略去”纵墙的作用。在纵向水平荷载作用时，只考虑纵墙起作用，而“略去”横墙的作用。需要指出的是，这里所谓“略去”另一方向剪力墙的影响，并非完全略去，而是将其影响体现在与它相交的另一方向剪力墙结构端部存在的翼缘，将翼缘部分作为剪力墙的一部分来计算。根据《高层规程》的规定，计算剪力墙结构的内力和位移时，应考

框架、框剪、框支的区别

框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为，在下部楼层，剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以，上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力。框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。框支－剪力墙结构抗震性能差，造价高，应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要，有时结构设计又不可避免此种结构型式，对此应采取措施积极改善其抗震性能，尽可能减少材料消耗，以降低工程造价。剪力墙结构

目录编辑本段剪力墙结构(shearwall structure）是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用，所以，购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。编辑本段原理剪力墙结构。钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上，这样构成的一个体系，叫剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构，其实楼越高，风荷载对它的推动越大，那么风的推动叫水平方向的推动，如房子，下面的是有约束的，上面的风一

工程结构课后习题电子教案

绪论思考题 1、何为建筑结构？ 2、如何根据结构所用材料和结构受力特点对建筑结构进行分类？ 3、为什么要在混凝土中放置钢筋？ 4、钢筋混凝土结构有什么有优缺点？ 5、钢筋和混凝土两种材料的物理和力学性能不同，为什么能够结合在一起共同工作？ 6、砌体结构有什么优缺点？ 7、钢结构有什么优缺点？习题一、判断题 1、由块材和砂浆砌筑而成的结构称为砌体结构。（） 2、混凝土中配置钢筋的主要作用是提高构件的承载力和变形性能。（） 3、钢筋混凝土构件比素混凝土构件的承载能力提高幅度不大。（）二、单项选择题 1、钢筋和混凝土结构能够结合在一起共同工作的主要原因之一是（）。

A、二者的承载能力基本相等 B、二者的温度线膨胀系数基本相同 C、二者能相互保温、隔热 D、混凝土能握裹钢筋 2、钢结构的主要优点是（）。 A、重量轻而承载能力高 B、不需维修 C、耐火性能较钢筋混凝土结构好 D、造价比其他结构低第一章思考题 1.混凝土的基本强度指标有哪些？如何确定？各用什么符号表示？它们之间关系如何？ 2.试写出C20，C25，C30混凝土的f ck,f tk z值。 3.混凝土单轴受压时的应力-应变曲线混凝土有何特点？ 4. 混凝土应力-应变曲线中，所对应的应变ε0还是εcu？计算时，ε0和εcu分别取何值？ 5.混凝土受压变形模量有几种表达方法？我国是怎么样确定混凝土的受压弹性模量的？写出C20，C25，C30混凝土的弹性模量E c的值。 6.混凝土的徐变和收缩是否相同？又有什么因素关系？对混凝土构件有什么影响？ 7.减少混凝土徐变和收缩又哪些措施？ 8.我国建筑结构所用的钢筋品种有哪些？说明其应用范围。 9.钢筋的的应力-应变曲线分为哪两类？各有什么特征？钢筋的强度

剪力墙的内力分析

第十五部分——专题剪力墙的内力分析一、概述剪力墙在钢筋混凝土高层建筑结构中有着广泛的应用，目前剪力墙常用的分析方法和结构计算模型,主要有以下几种：剪力墙的分析方法可以归纳为三大类：数值计算方法；解析方法;半数值半解析方法。剪力墙计算模型： 1、解析法等效连续化法或微分方程法。将结构各层的受力构件沿高度方向进行连续化,然后用微分方程来求解结构的内力和变形。解析法中应用最多的是等效夹层梁法,最早是应用于分析框架结构,剪力墙出现后被推广应用于联肢剪力墙。这种方法局限性很大,只能用于形状和开洞规则的剪力墙,且此方法对低层和多层建筑误差较大。 2、数值解法此法又称等效离散化法。把一个整体结构连续体离散化为大小和类型不同的单元体,通过节点连接成整体来代替原有结构,使之满足整体的平衡条件和变形协调条件,从而可以通过位移法、力法和混合法等方法进行数值求解。由于这种方法通用性强,易于编制计算程序,又有较高的计算精度,在工程界广为应用。根据所采用的单元类型的不同,可分成微观模型和宏观模型两大类。（1）微观模型随着计算机技术的发展和钢筋混凝土本构关系的深入研究,诞生于20世纪60年代的钢筋混凝土有限元方法被运用到分析剪力墙结构上，有限元方法还处于不断发展和完善之中，许多理论问题尚待深入研究,同时,庞大的自由度引起的数值分析上的困难和需要繁重的计算工作量,使得这一方法目前主要用于分析结构部件或局部结构以及试验的计算机模拟,而在分析和设计实际结构中应用较少。目前,用于剪力墙结构的微观模型主要有平面应力膜单元和壳单元。（2）宏观模型这种模型相对比较简单,宏观模型是目前最主要的研究和使用的模型,已在工程设计中广泛应用。ａ）等效梁模型用等效梁单元对剪力墙沿墙轴线进行离散。该单元的全部非性变形集中到两端的塑性铰上,可用两端的非线性弹簧表示,中间部分为弹性的,如图1所示。

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算第5章剪力墙结构设计本章主要内容： 5.1概述结构布置剪力墙的分类剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算整体剪力墙的计算整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算双肢剪力墙的计算多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算计算简图内力计算位移的计算 5.5剪力墙结构的分类按整体参数分类按剪力墙墙肢惯性矩的比值剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计墙肢正截面抗弯承载力墙肢斜截面抗剪承载力施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造连梁的配筋计算连梁的配筋构造 5.1概述一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为3～8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑，此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法，施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高，墙厚在高度方向可以逐步减少，但要注意

避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大，承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此，它适宜于建造高层建筑，在10～50层范围内都适用，目前我国10～30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的，主要是剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不适应于建造公共建筑，结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度，剪力墙的间距要尽可能做大些，如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口，这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则，洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的，因此，在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙，且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向，剪力墙应伸至基础，直至地下室底板，避免在竖向出现结构刚度突变。但有时，这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中，一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店，这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间，这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架，即成为框支剪力墙结构，也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时，称为框支剪力墙，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形，致使结构破坏。因此，在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞：在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞，当洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小的不同，在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

框架剪力墙和框支剪力墙

框架剪力墙和框支剪力墙，还有纯剪力墙结构、框架结构，这些都是设计上为了表现不同的建筑形式而灵活采用的结构。一般来说，是由于抗侧向力的不同而采用不同的形式，抗侧向力由大到小一般为剪力墙结构、框支剪力墙、框架剪力墙、框架结构。从另一方面来说，即从房间分割的灵活布置方面，框架结构更灵活，而剪力墙结构不好分割房间，框架剪力墙和框支剪力墙正处于两者之间。框支剪力墙就是为了利用下部几层的空间，能够灵活分割，或者是采用大空间，而采用框架的形式，然后采用转换层将框架结构转换成剪力墙结构，以使建筑能够抵抗水平侧向力，从而突破高度的限制；而框架剪力墙从下到上都是框架和剪力墙两种形式的结合，一般是利用电梯井或楼梯井作为剪力墙，外部采用框架形式。如果再变换一下，外墙也采用剪力墙的形式，就成了筒体结构了。框架结构：以混凝土梁柱组成的框架来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。剪力墙结构：以混凝土剪力墙来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。框架-剪力墙结构：以混凝土梁柱组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。框架-核心筒结构：以内部设置混凝土筒体，外围周圈设置框架，来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。（筒体其实是剪力墙的一种特殊形式）筒中筒结构：以内部外部设置双重混凝土筒体，来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。板柱-剪力墙结构：以混凝土柱和楼板（即无梁楼盖体系）组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。部分框支剪力墙结构：剪力墙结构的一种。其中部分剪力墙不落地，通过转换梁（也叫框支梁）把荷载传至框支柱（框架柱的一种特殊形式）。 “汶川5.12”地震灾后重建之建筑物结构形式浅析 2009年9月（上）89期犹爽黄明恨邓正清李天和 (四川大学水电学院) “汶川5．12·特大地震造成了灾区相当一部分建筑物的破坏与倒塌。为了避免重建的建筑物在再次遭受地震时不至因建筑物结构形式设计不合理等种种原因而遭受严重破坏，对重建建筑物的结构型式等方面进行相关的探究和改进是很有必要的。本文作者团队在地震之后先后到过映秀、都江堰、虹口、彭州等地震灾区进行了实地考察，通过总结分析，就灾区灾后重建建筑物结构型式的选择提出一些参考性的建议。 1、砖混结构砖混结构是本次检测中遇到最多的结构形式，建造的时间跨度也很长，从70年代一直到21世纪，故震害的差别也较大。砖混结构很多墙体是承重结构、地震时能抗剪，所以具有很高的抗剪刚度，且水平圈梁和构造柱相连形成钢筋骨架结构，具有很好的整体性，抗震性能很好，此次地震中该结构形式的建筑物受到的破坏都不是特别严重。但此次地震中还是发现了一些因为刚度不匹配等原因而致使房屋遭受破坏的实例，应当引起注意。 “六层楼”位于映秀镇西北端，地震烈度Ⅺ度。该楼是刚刚封顶的六层砖混结构楼房，其底层是商铺，其纵向与断裂带基本垂直。该楼的地基、建材和施工都没问题，其破坏的特征是二层完全被剪坏，底层和三楼以上的部分都没明显的破坏，三楼和一楼的纵向错位为120mm 左右。 2、框剪结构框剪结构又称为框架—剪力墙结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能体现这种结构的优越性能的典型例子是彭州市的白鹿中学勤学楼，勤学楼共有三层，每层5间教室，纵向每隔三米左右设钢筋混凝土立柱，立柱与圈梁、横梁相连，纵横墙为砖砌剪力

框支剪力墙优缺点分析

某高层建筑结构优缺点分析摘要:针对某项目的一栋框支剪力墙结构的单体建筑进行结构分析，主要通过对结构层转换和提高结构的抗扭承载力及采用空间有限元法和时程分析计算手段的描述，阐述了框支剪力墙这样一种结构的适用范围和优缺点。关键词:框支剪力墙;刚度变化;结构转换;扭转效应 1．工程概况我所选择的工程项目位于长沙市雨花区,由7栋高层组成,地下有两个相互连通的一层地下室。其中1号栋地上27层,地下1层,由A、B、C三个单体组成,单体之间设260mm宽的缝彼此脱开。针对其中的B座的结构进行具体的分析。 2.上部结构设计该工程上部结构具体设计指标如下：工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,场地土的类型为中硬场地土,建筑场地类别为(类,设计地震特征周期值为0.35S。B座为框支剪力墙结构。框支框架抗震等级为二级,底部加强部位剪力墙抗震等级为二级,非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级。 B座上部剪力墙不允许落地,为实现底层用作商店或停车场而需要的大空间，因而采用底层为框架的剪力墙结构，即框支剪力墙体系。这种体系刚度比全剪力墙体系差，比框架-剪力墙墙体系好。这种体系既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较好的抗侧能力，在实际工程中应用较为广泛。在整个体系中，框-剪同时存在，剪力墙负担大部分的水平荷载，而框架则以负担竖向荷载为主，两者共同受力、合理分工，各尽所能。由于框支剪力墙体系结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框支梁、框支柱上。这样的做法通常是通过设置转换层来实现的。

2.1结构转换由于该类型结构由于竖向构件不连续，结构竖向刚度会产生变化。转换层上部的刚度大于下部的刚度，转换层上下楼层构件内力、位移容易发生突变，转换层位置较高时，内力和位移的突变更剧烈，并易形成薄弱层。有核心筒的框支短肢剪力墙结构由于上部墙肢较短，侧向刚度较小，上部结构较柔，使转换层上、下的刚度比较普通的框支剪力墙结构更容易控制，只要适当加大落地剪力墙厚度和提高下部大空间层的混凝土强度等级，上下层刚度比就很接近1了，因而这种结构体系的抗震性能优于普通的框支。该工程层3以上为剪力墙小户型住宅,层1、2为商业、娱乐用房,需要较大开间及空间,上部的短肢剪力墙无法落地,因此存在结构转换问题。针对工程实际情况,并考虑到造价的因素,在转换层设置转换大梁,以承托上部短肢剪力墙。由于转换梁承托着上部24层的剪力墙,受力很大,因此需要很大的截面和配筋,即需要转换层下层有较大的层高。按照抗震规范表3.4.2-2对于侧向刚度不规则的定义,尽量使层2与层3的侧向刚度比大于70%。经与建筑专业人员协商,在转换层以下部分山墙两端及房间开间两侧设置剪力墙,加大房屋的整体刚度及抗扭刚度。同时转换层以下不设管道层,在3米标高处设置管道通廊,将设备管道由此引出室外,从而将转换层下层的层高由5.4米降到4.8米。经过计算,满足了侧向刚度规则的要求,该转换层结构方案传力途径明确,受力状况相对简单,对框支构件另采用平面有限元的程序进行单独分析,并与总体计算结果对比,以保证关键构体的抗震安全。值得注意的是,转换层大梁不是框支梁。框支梁上部承托完整的剪力墙需满足高规规定的条件,框支梁整截面受拉。转换梁和普通梁一样单面受压或受拉,在构造要求上与框支梁不同。高规对框支梁的构造有非常详细的要求,对转换梁的规定很少。结合以往的工程经验,转换梁在满足框支梁混凝土强度等级、开洞构造要求、纵向钢筋、箍筋构造要求以外,还需要满足已下两点。 (1)转换梁断面宜由剪压比控制计算确定,以避免脆性破坏和具有合适的含箍率,适宜剪压比限值在有地震作用组合时,不大于0.15。 (2)转换梁腰筋构造以梁高中点为分界,下部腰筋间距100,上部腰筋间距200,直径不小于18。

剪力墙受力及特点

剪力墙类型及受力特点剪力墙结构就是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成得空间结构,承受竖向荷载与水平荷载,就是高层建筑中常用得结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内得刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小,因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易满足,适宜于建造层数较多得高层建筑。剪力墙主要承受两类荷载:一类就是楼板传来得竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用得影响;另一类就是水平荷载,包括水平风荷载与水平地震作用。剪力墙得内力分析包括竖向荷载作用下得内力分析与水平荷载作用下得内力分析。在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受得内力比较简单,可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙得内力与位移计算都比较复杂,因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下得内力及位移计算。一、剪力墙得分类及受力特点为满足使用要求,剪力墙常开有门窗洞口。理论分析与试验研究表明,剪力墙得受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上得开洞情况。洞口就是否存在,洞口得大小、形状及位置得不同都将影响剪力墙得受力性能。剪力墙按受力特性得不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)与壁式框架等几种类型。不同类型

得剪力墙,其相应得受力特点、计算简图与计算方法也不相同,计算其内力与位移时则需采用相应得计算方法。 1.整体剪力墙无洞口得剪力墙或剪力墙上开有一定数量得洞口,但洞口得面积不超过墙体面积得15%,且洞口至墙边得净距及洞口之间得净距大于洞孔长边尺寸时,可以忽略洞口对墙体得影响,这种墙体称为整体剪力墙(或称为悬臂剪力墙)。整体剪力墙得受力状态如同竖向悬臂梁,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算,应力图如图1(a)所示,变形属弯曲型。 2.小开口整体剪力墙当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积得15%时,通过洞口得正应力分布已不再成一直线,而就是在洞口两侧得部分横截面上,其正应力分布各成一直线,如图1(b)所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外,每个墙肢还出现局部弯矩,因为实际正应力分布,相当于在沿整个截面直线分布得应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大,局部弯矩不超过水平荷载得悬臂弯矩得15％。因此,可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定,且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力与变形仍按材料力学计算,然后适当修正。在水平荷载作用下,这类剪力墙截面上得正应力分布略偏离了直线分布得规律,变成了相当于在整体墙弯曲时得直线分布应力之上叠

框支剪力墙结构的弹性时程分析

框支剪力墙结构的弹性时程分析摘要：框支剪力墙结构需要在下部商业柱网和上部小开间之间设置水平转换层实现荷载的传递。框支剪力墙结构属于竖向不规则体系，结构的刚度的发生突变，属于较为薄弱的部位，因而采用多遇地震下的时程分析对结构设计进行复核。关键词：框支剪力墙结构时程分析结构抗震 1 弹性时程分析法的介绍结构的地震动响应分析在复杂高层的设计中时常用的一个方法，它通过选取合理的地震波，利用峰值反映出地区烈度，频谱组成反映待建工程场地的特征周期和动力特性。弹性时程分析是考察结构在多遇地震烈度下工作性能和地震反应有效手段。它是在结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解，以求得整个时间历程的地震反应的方法。此方法在进行时程积分时引入了一系列假设，此外其理论基础没有任何的限制，精确考虑结构与土、基础的相互作用，处理非线性、线性等相关问题。结构多自由度体系的动力方程可表示为： [M]{ü}+[C]{ù}+[K]{u}=_[M]{a}；式中：[M]，[C]和[[K]分别为结构的的质量、阻尼和弹性刚度矩阵；{ü}、{ù}、{u}分别表示结构体系的加速度、速度、位移反应；都是时间t的函数；{a}为地面运动加速度，都是时间t的函数。在时程分析时经常假定阻尼矩阵[C]与质量矩阵[M]成正比，阻尼矩阵[C]与刚度矩阵[M]成正比，则阻尼矩阵计算如下： [C]：α1[M]+ α2[K] α1=[2（λiωj-λiωi）ωiωj]/（ωi+ωj） α2=[2（（λiωj-λiωi）]/（ωi+ωj）（ωj-ωi）式中λi、λj和ωiωj分别为第i、j振型的阻尼比和频率结构计算的力学模型可以划分为杆模型和层模型。杆模型以杆件作为计算的基本单元，按照静力计算方法建立杆件单元刚度矩阵及总刚度矩阵，得到杆件内力和变形随时间变化的全过程，从而得出其最大变形和内力。层模型视整体结构为一根悬臂杆，各个楼层质量集中为一个质点，其自身的刚度作用于一悬臂根杆中，称为层刚度。杆模型和层模型作为两种不同的计算方式，各有优缺点。杆模型计算准确，可以输出最大变形和内力，因而在弹性分析时选用，层模型的结果以层剪力、层位移、层间位移角和薄弱层输出，在弹塑性变形时采用。 2地震波的选择地震的产生可以看做是震源释放的地震波的作用下而引起的地表附近土层的振动性。结构在地震作用下的反应、是否破坏与否，既与其自身的三要素（动力特性、变形能力、弹塑性变形性质）相关，也与地震动的三个特性（幅值、频谱特性和持时）有密切关联。地震动输入是进行结构地震响应分析的依据，不同的地震对结构的地震反应影响很大。地震动的幅值可以是地震动加速度、速度、位移、三者之一的峰值、最大值和某种意义的有效值。当以地震烈度为设防标准时，往往对不同的烈度给出相应的峰值加速度和地震系数。建筑场地的多遇烈度、罕遇烈度、设防烈度与选取用典型地震波主振型的加速度峰值相对应，对同一结构进行不同烈度下的时程分析，需调整加速度峰值，使选出的地震记录的最大加速度与地震烈度的统计最大加速度相等引。

本科毕业设计-剪力墙计算书

教学单位：土木系学生学号：021814315 本科毕业论文（设计）题目：多层教学楼设计学生姓名：李日振专业名称：土木工程指导教师：郭波 2006年05月25日

目录 1、建筑设计 1.1 工程概况 1.2 方案设计 1.3 建筑材料及做法 2、结构设计 2.1 结构说明 2.2 结构材料 2.3 荷载及内力组合 2.4 基础设计 2.5 现浇厕所楼面板设计 2.6 现浇板式楼梯设计 2.7 连续梁设计 3.手算与电算结果分析对比 4.设计心得 5 参考资料

多层教学楼设计 [摘要]：本毕业设计为武汉某高校拟建多层教学楼,建筑层数为5层,建筑面积为5306.2㎡,本教学楼设计本着安全、舒适、实用、耐久的原则. 结构型式定为全现浇框架结构. 本设计主要分为建筑设计和结构设计两部分.在建筑设计部分主要进行了平面、立面和剖面设计,在结构设计部分进行了结构选型、荷载统计、框架内力计算和组合以及基础的设计。在计算中由于武汉处于非地震区,按6度抗震设防设计,严格遵循了国家<<建筑设计规范>>和<<建筑结构设计规范>>的有关规定进行设计, 并采用了PK软件进行验算，与手算结果进行了对比分析。最后完成了建筑平面图、立面图、剖面图、结构平面配筋图、梁柱配筋图、基础计算等。关键词：框架结构建筑设计结构设计 [Abstract]: Wuhan for the design of a graduate teaching in colleges and universities, the proposed multi-storey building for the five-storeys, the building area of 5306.2㎡, the design of teaching, in a spirit of safe, comfortable, practical, durable principle. Structural patterns for the entire cast in place framework. The design consists of architectural and structural design of two parts. In the main part of a two-dimensional architectural design, Legislative coverage and profiles designed in the structural design of the structural models, load statistics, and basic framework of endogenous force calculations and combinations of design. In Wuhan in the calculation of non-seismic zone, the design of our earthquake-proof by six degrees, strictly follow the state "the" Architectural Design Standards "" and "" structural design Standards "," the design and use of software PKPM who checked with the results of the hand count contrast analysis. Finalizing the construction plans, elevation, profiles, structure horizontal Peijin maps, beams Peijin maps, basis. Keywords : framework Architectural Design Structural Design