浅谈剪力墙结构设计
浅谈剪力墙结构中端柱的设计计算

向荷 载 的 主 体 。
一
础 上 , 指 出 采用 墙 、 柱 等 效 处 理 模 型所 存 在 的 问题 . 说 明
力墙 的 抗 震 等 级 。
了其在实际 的结 构设计中所存 在的不合理之处 ,在此 基础
上 , 提 供 了 两 种 等 效 处 理 方 法 对 带 端 柱 的 剪 力 墙 进 行 结 构
、
现有方法存在 的主要 问题
对 于 带 端 柱 的剪 力墙 ,结 构设 i 1人 员 为 了能 够
浅谈剪力墙结构中的连梁设计

浅谈剪力墙结构中的连梁设计本文介绍了连梁(两端与剪力墙在平面内相连的梁)的定义、受力机理,给出了连梁的设计建议,及连梁抗剪、配筋等超限的解决措施,供设计人员参考。
标签:连梁;剪力墙结构;延性在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁称之为连梁。
连梁一般具有如下特点:跨度短、截面高,而与连梁相连的剪力墙刚度又很大等。
一般在风荷载和地震水平力作用下,连梁的内力常常很大。
在进行位移计算时,连梁刚度一般不折减,但在内力计算,如配筋计算中,一般对连梁进行刚度折减。
连梁是与剪力墙连为一体,使两端剪力墙连为一体受力的构件。
一般情况下,连梁可根据跨高比(ln/hb)分为深连梁(ln/hb≤1.5)、强连梁(1.5<ln/hb≤2.5)、连梁(2.5<ln/hb≤5)和弱连梁(ln/hb≥5),ln为连梁净跨,hb 为连梁高度。
连梁截面高度一般不宜小于400mm,当截面小于400mm高时,应判定为弱连梁[2]。
一、连梁的受力机理剪力墙连梁是主要的抗震耗能构件。
连梁与框架梁一样,既承受由楼面传来的竖向荷载与风荷载或地震作用的水平荷载,但与框架梁不同的是,竖向荷载对连梁的破坏形态仅起次要作用,当剪力墙在风、地震等水平荷载作用下,墙肢产生侧移、发生弯曲变形时,连梁由于受到两端墙肢的约束而产生相应的弯矩及剪力,反过来连梁对两端的墙肢的约束作用减小了墙肢的内力和变形。
剪力墙弯曲变形越大,在连梁内产生的内力就越大。
在高层建筑中,一般中间楼层的层间位移角较大,这些楼层的连梁内力一般比较大。
而连梁的刚度越大,则受到的约束作用就越强,产生的约束弯矩及剪力也越大。
在地震荷载反复作用下,连梁两端会产生斜裂缝,产生塑性铰,使结构刚度减弱,变形增大,从而吸收大量的地震能量。
连梁两端的塑性铰还会继续传递弯矩和剪力,对墙肢还有一定的约束效果,使剪力墙能够维持够多的刚度和强度。
在这个过程中,连梁起到了耗能效果,降低了墙肢的内力,减慢了墙肢的屈服,使得结构具有良好的抗震性能。
浅谈住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计

文章编号:1672-4011(2008)06-0117-02浅谈住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计蒋超(湖南第一工业设计研究院,湖南长沙 410000) 摘 要:由于带转换层的高层建筑框支-剪力墙结构上、下刚度突变,构件不连续,传力复杂,在地震作用下框支层将产生很大的内力和塑性变形,抗震性能差,易造成震害;转换层应力复杂,材料耗用量大,自重大,施工复杂,造价高,但框支-剪力墙结构可满足建筑物上、下不同功能的组合。
纵向结构构件较薄弱,扭转效应较大,文章介绍了该结构的设计系数调整过程及构造措施,使整体结构的各主要抗震指标达到规范要求。
关键词:剪力墙;板式转换层;扭转效应;设计理念 中图分类号:T U973+116 文献标识码:B对于一些框支剪力墙结构型式的高层建筑,在结构设计时除应满足高层建筑结构的各项要求外,还需满足规范对此类结构所有其他规定。
同时,还要加强构造处理方面的各种措施。
在进行结构的整体设计计算时,转换层上下结构的侧向刚度比应符合规范要求,并应严格控制结构在地震作用下的位移值和扭转效应,使结构布局合理。
下面介绍的是个框支剪力墙结构的设计实例。
1 工程概况本工程是一栋全装修的单身公寓(图1、2、3),高96m ,主体长4912m ,最大宽度1611m,地下一层,地上24层,总建筑面积23000m 。
地下为停车库,层高414m ,地上一层~二层为裙楼,层高为415m 和319m,三层~七层标准层层高218m ,八层~顶层层高416m 。
八层以上在装修时要做夹层处理,在结构计算时将因此增加的荷载考虑进去。
图 地下室柱、墙定位图2 地基与基础根据地质报告,场区内地势较平坦,地基土主要有粘性土、粉土及砂土组成,据其土质特性划分土层概况如表1。
基础采用桩筏基础,筏板厚度1800mm,桩的混凝土强度等级为C30。
设计桩径(I )800,桩长58m ,持力层为9层粉细砂,桩进入持力层,经计算,单桩极限承载力可达55N 。
浅谈剪力墙结构设计的几个问题

剪 力 墙 上 开 有 一 列 或 多 列 洞 口 , 由 一 系
作用 的水平剪 力和弯矩外 ,还承担着 墙的竖 向压 力 3 . 2剪力墙结构 的厚度和配筋 剪 力墙布置必 须均匀合 理 ,使整个 建筑 物 的质心和 刚心趋于重合 ,且 x ,Y两 向的刚
活 ,其造 价 比多层框架房 屋经 济,被广 泛采 用 。设计 师绝 不能照抄 照搬 ,更不要盲 从于 电算程序 结果 ,做到 实事求 是,设计 出更经 济 、合理、适用 的建筑 结构 。
当底层 剪力墙 需要大 空间时 ,可 以采用
框 架结构 支撑上 部墙体 。地 震区 ,不能够采 用 纯粹 的框 支剪力墙 结构 ,考虑水平和 竖 向 作 用 下 进 行结 构 整 体分 析 进行 墙 的 设计 计 算 ,算得 内力后 按偏压或偏 拉进行 正截 面承 载 力和斜 截面受 剪承载 力进 行验算 ,采用有 限元法借 助于计算机进行计算 。
竖向最小配筋 率包括边缘 构件 中的钢 筋,钢 筋 间距 ≤3 0 0 r L m。 谨防竖筋过多使墙体的抗弯 强度 大于抗剪 强度 ,不利 于抗震 。短肢 墙在 抗震设 防烈度 为八度 区不宜使用 。 3 . 3剪力墙结构 的超长 较 长的墙体 留设结构洞 ,洞用轻质 墙体 填充 ,可有效地减小剪力墙结构 的刚度 。
浅谈采用SATWE结果优化设计剪力墙结构

F o rNo 9 T we lo . o rNo 1 . l o F o rNo 8 T we No 1 . o r . Rax = tl 18 2 .8 1 Ray = tl 1 8 93 .6
薄弱层地震 剪力放 大系数 =1 0 . 0
一
ST A WE的计算结果的几项主要 内容进行分析判断 ,
并据此对初步结构方案进一步优化, 提高工作效率和
设 计 的合理 性 。
2 工程实例
垒1 工程概况 ,
该高层住宅位于乌鲁木齐市市委党校院内, 平面 尺寸为 6 .I 长) 1.m( )主楼共 1 层 , 08n( × 2 宽 , 9 0 顶层 局部楼( ) 电 梯间突出屋面 , A级高度高层建筑。主 为
衷2
此项规定 。本建筑的此项计算结果仪在 Y向考虑偶 然偏心地震 力作用下时 R T — a i Y和 R ToD o ai Y最大 — 值为 1 8说明结构平面抗侧力构件布置基本合理。 ., 1
225 混凝 土构件 配 筋 简图 . .
混凝土构件配筋简图是反映梁 、 、 柱 墙配筋信息
应优化措施 , 而达 到结构设计的科学性和合理性的 目的。 从
关 键 词 结构设计
电算结果 合理
1 前 言
当前 , 随着我国经济和社会的快速发展 , 高层建 筑的应用越加广泛。 这些高层建筑大多采用钢筋混凝
221墙柱 轴压 比简 图 ..
该计算简 图是 S T A WE后处理 中的一项 图形输 出文件 , 主要反映各竖 向构件在重力荷载代表值作用
是剪 力 墙截 面 。因 为加 大 离 刚心 较 远 的剪 力墙 厚 度
浅谈混凝土剪力墙结构设计

浅谈混凝土剪力墙结构设计摘要:剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式,是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构,被广泛运用于现代高层建筑。
相对于框架结构,剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性,又可以使室内空间合理、墙面平整,所以高层建筑结构中越来越多地采用剪力墙结构,剪力墙的受力、变形特征,类似于框剪结构,但比框剪结构的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调导致的竖向位移差别,也比框剪结构小,则传基础荷载更均匀、合理。
这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效果和建筑功能效果。
以此,笔者结合实际和国家规范条文对剪力墙结构做出以下讨论。
关键词:高层建筑;剪力墙;概念设计;结构设计;计算原则;墙体配筋abstract: the shear wall structure as the main structure form in tall buildings, is adapted to the architectural requirements and the formation of the special shear wall structure, is widely used in modern high-rise building. relative to the frame structure, the shear wall structure can guarantee the safety of the structure reliability, and can make indoor space reasonable, metope level off, so high building structure used more and more in the shear wall structure, shear wall, the stress of the deformationcharacteristics, similar to the box shear structure, but cut structure stiffness than box distribution, internal force distribution more reasonable, structure of the deformation coordination of vertical displacement to the differences, also cut than box small structure is based load more even, the reasonable. this structure form can make building get better economic effect and the building function effect. this, combined with the actual and the national standard provisions on the shear wall structure make the following discussion. keywords: high building; shear wall; the conceptual design; structure design; calculation principle; wall reinforcement1 剪力墙结构的优缺点剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省。
钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析

钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析摘要:高层的增多让剪力墙的应用更加繁复,所以我们作为结构设计者更要清晰准确的掌控好剪力墙的使用,达到设计的建筑的使用性,安全性都能最优化,来保护人民的生命财产安全,在灾难面前不受损失。
关键词:剪力墙;设计;基本概念剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
一、剪力墙的尺寸 1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
2.剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。
整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。
联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多,墙肢单独作用显著,连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。
壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成两端带有刚域的变截面杆件,在内力作用下许多墙肢将出现反弯点,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。
浅谈框架-剪力墙结构设计

浅谈框架-剪力墙结构设计发表时间:2013-01-06T14:48:32.357Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年11月供稿作者:朱治[导读] 工程设计人员对剪力墙结构的受力、变形特性的掌握和理解就显得非常重要。
浙江创想建筑设计有限公司朱治摘要:框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点,比较容易满足建筑物的使用要求,而且框架-剪力墙结构体系有较高的承载力,较好的延性和整体性,并且有很强的吸收地震力的能力,从而大大减小了结构本身的侧移,因此在实际工程中得到广泛的应用。
关键词:框架-剪力墙;结构设计;地震影响城市高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系,这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成,框架的梁柱为刚接,框架与剪力墙可为刚接,也可为铰接。
1 框架-剪力墙结构的受力特性框架结构的变形特性具有剪切型的特点,位移越往上增大越慢,呈内收形开口曲线,其变形曲线为剪切型,在纯框架结构中,所有框架的变形曲线都是类似的。
剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征,位移越往上增大越快,呈外弯形开口曲线。
在平面内有很大的抗弯曲刚度,在一般剪力墙结构中,所有抗侧力构件剪力墙的侧移曲线都是类似的。
而在框架-剪力墙结构中,框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力,以至于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形,它们在同一楼层的位移必须相等(在不考虑扭转的情况下)。
因此,框-剪结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间,为反S形曲线,是弯剪型。
因此,在框-剪结构中,剪力墙在下部楼层变形小,承担了近80%以上的水平剪力,而在上部楼层,框架变形小,可以协助剪力墙工作,抵挡剪力墙的外拉变形,从而承受很大的水平剪力。
所以,框-剪结构是框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调,从而达到减少结构变形,增强结构侧向刚度,提高结构抗震能力的目的,在结构设计中具有很强的适用性。
框-剪结构中框架、剪力墙的受力特性可以用结构刚度特性值λ,即框架刚度与剪力墙刚度的比值来表达。
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度 达标 。
2 短肢 剪 力墙设 计要 求 短 肢 剪 力墙 结 构 因其稍 逊 的抗 震 性 能极 少 用 于地 震
区 的建 筑 设计 中 。高层 住 宅建 筑剪 力墙 结确 保建 筑安 全使 用。 在 建筑 设计上 , 应该 1 . 2 竖 向刚度 均 匀 剪 力墙 结 构在 一 定程 度 上 决定 了 合理 限制 短 肢剪力 墙 的应 用范 围 , 必要 时采 取措 施进行 加 其抗 侧 刚 度 。如 果 剪力墙 沿高 度不连 续 , 就 会 导致 结构 顺 强。 沿 高度 刚 度 发生 突 变。 鉴于 此 , 必 须按 照从 上 到下 的顺序 2 . 1 应 用范 围 高层 住 宅 剪力 墙 不宜 全部 为短 肢 剪力 连 续布 设 墙 结构 。布 置 时 , 可根 据 标高 调 节剪 力墙 墙体 厚 墙 结 构 。如 果短 肢剪 力墙 过 多 , 须 配 设与短 肢剪 力墙 共 同 度及混凝土等级 , 甚 至 部 分墙 肢 可 以 去掉 , 以确 保抗 侧 刚 抵抗水 平 力 的简体 结 构。 具 有较短 肢 剪力墙 的墙 结构 , 其 度 随着 高 度 的增加 逐渐 减小 。 最 大适 用高 度 宜低 于额 定值 , 7 、 8度 的 抗 震 设 计 必 须 小 于 1 . 3 墙 肢 高 宽 比 针 对 又 高又 细 的剪 力 墙 ,设 计 时 为 1 O O m和 6 0 m。 如果 高层 住宅 的高度 为 B级 , 或者高度 为 了规 避 脆 性 的剪切 破 坏 , 极 易将 其 设计 成 受弯 曲破 坏 的延 A级 、 抗 震 设计 为 9度 的高 层住 宅 , 即便增 设 筒体 , 也 需要 性 剪力 墙 。 另外 , 剪 力墙 的延性 必 须满 足其 抗 震性 能的相 合理控 制短 肢剪 力墙 的数 量和规 模 。 仅 有个别 小墙 肢的剪 关 要求 , 墙 结构 的高宽 比最 小 为 2 。对于 较 长的墙 结构 , 为 力 墙 可 按 常 规 办 法 处理 达 到高 宽 比的基 本 要求 , 可在 适 当的位 置 设计 洞 口来 分割 2 _ 2 加 强 措施 q 在 抗 震 设计 环 节 ,须按 照结 构 总底 长墙 , 以平 衡 墙 结构 的高宽 比, 每一 墙段 都 可作 为 整体 墙 , 部 地 震倾 覆力 矩 的 5 0 % 的标准 来 设计 简体 与 一般 剪力 墙 也 可成 为联 肢墙 。 承 受 的第 一振 型 底部 地 震倾覆 力矩 , 一般 情 况下 要超 过这 1 . 4 剪 力墙 洞 口的布 置 ( 1 ) 科 学 开 洞 。按 照 成列 成排 标准 。 在 重力 荷载 的作 用下 , 短 肢剪 力墙所 产 生 的轴 力 的顺 序 布 设 洞 口, 以 形 成墙 肢 及连 梁 , 应 力 分布 用 当和 当 设计值 的轴压 比 ,其 抗 震等级 必须 高于 规定 的抗 震 等级 。 前 普 遍 应 用 程序 的计 算 简 图 一致 , 有 规律 可 循 , 且 设计 结 ② 针 对 短肢 剪力 墙 的剪力 设计 , 应 该 对底部 加 强部位 以及 果 客观 、 科 学。另 外 , 洞 口设 计 时墙 肢刚 度要 基 本一 致。 ( 其他 各层 进行 适 当调 整。 ~ 、 二 级 抗 震 等 级 分 别 与 增 大 系 错 洞 剪力 墙 和 叠合 错洞 墙 。这 两种 墙 结构 系不规 则开 洞 、 数 1 _ 4 、 1 . 2相 乘 , 以防 短 肢剪 力墙 过 早 剪坏 。③ 短 肢 剪 力 构造复杂、 应 力 分布 复 杂 的剪 力墙 。 这两 种墙 极 易 出现 薄 墙 截 面纵 向钢 筋配 筋率 , 一般 的部位 要 达到 1 . 0 %, 底 部加 弱部位 。墙 的实 际 内力无 法按 常 规 方法 进行 计 算。墙 结构 强部 位至 少要 达到 1 . 2 %。 ④ 按 照常规 设计 , 短 肢剪 力墙 截 主要 是 洞 口叠 合 或错 开 距 离 达 不 到 设计 值 , 墙肢不规则 , 面最 小厚 度 为 2 0 0 mm。 若 为非抗 震设 计剪力墙 结构 , 应 该 洞 口之 间极 易 成为 薄 弱部位 。 相较 于错 洞 口墙 结 果来 说 , 适 当调 低 建 筑最 大适 用 高度 ,同时适 当限制墙 肢厚 度 , 以 叠合 错洞 墙 更 为不 利 。若 必须 布 置成 叠 合错 洞 口墙 , 首 先 免墙 肢过 小。 要 结 合 有 限元 法进 行 分析计 算 , 采 取 有效 措施 对 洞 口 四周 总 而言 之 ,设计 剪力 墙结 构 时洞 口应该 上 下对齐 , 以 进行加强 , 也可 以用 轻 质材 料 填 充 使 叠合 洞 口规 则 化 , 以 确保 均衡 受力 , 以防错洞 或 叠合错 洞。另外 , 短 肢剪 力墙 的 确 保 剪 力 墙 的结 构 和 性 能达 到 设计 要 求 。③ 严 格 按 有 限 加 强部 位 是墙 体 设 计 的 关键 点 , 在墙 体 布 置 中应 该 元 法 计 算 不 规则 洞 口剪 力墙 的 内力 及 位移 量 。 采 用简 化 肢 长 、 多加 注 意。 处理 洞 口的 有 限 元模 型 来 计 算整 体 结 构 , 除 此之 外 , 还 可 参考文献 : 采 用杆 系、 薄壁杆 系模 型进 行 结构 计 算。 综合 分析 不 规则 …辛 海虹. 结 构 设 计 优 化 技 术 与 其 在 房 屋 结 构 设 计 中 的应 用 [ J ] . 开 洞 墙 的计 算 数据 ,发 现 有 不合 理 之 处 可 进 行 补 充 或校 价值 工程 , 2 0 1 0 ( 2 7 ) 核。 【 2 】 吕瑞孝 , 姜剑虹. 高 层 建 筑 剪 力 墙 结 构 设 计 需 关注 的 要 点 [ J ] . 1 . 5 剪 力墙 和 加 强部 位 a ) 抗 震 设计 中有塑 性 铰 的部 科技 信 息 , 2 0 1 1 ( 1 9 ) 位 须采 取 措施 适 当加强 。 但 不宜 对楼 电梯 间墙 或剪力墙 顶 【 3 ] 陈广燕 对房屋剪力墙结构设计的几点思考[ J 】 . 中 小 企 业 管 理 层 进行 加 强 ,以便 进一 步 明确 塑性 铰部 位 的加 强 措施 , 使 与科 技 ( 上 旬 刊) , 2 0 0 8 ( 0 8 )
措施进 行加 强 , 以免墙 体结 构遭 受 剪力 破坏。 ⑧ 出于 安 全 1 . 1 双 向布 置 剪力 墙 及抗 侧 刚 度 在 高层 建 筑 结构 设 因素 的考 量 , 加 强 的范 围可 适 当扩 大。在 结构 的抗 震性 能 计中, 良好 的空 间工作 性 能 是一 个 关键 点。 要 求双 向布 设 要求 上 , 应该 按照 墙 肢总 高度 的 1 / 8和 底部 两 层 二者 的较 剪力 墙 结构 来构 造 空 间结构 。为 了保证结 构 有 良好 的抗 震 大值 来 设计 剪力墙 结 构底部 加强 部位 的高 度。 若 为高度 大
1 剪 力墙 布置
的延性 被提 到一 个 关键 的节点 。 剪力 墙底部 塑 性铰 出现 的 范 围应 有规 律可 循。只要 是 出现塑性 铰 的部 位 都应该 采取
分发 挥 , 一 减 轻 结 构 自重 , 进 一 步拓 展 剪 力墙 结构 的 空 间结 构, 宜控 制 墙 体 结 构 的 密度 , 最 好 能够 保 证结 构 的侧 向刚
浅 谈 剪 力墙 结构 设 计
王 妮 王 眉 ( 渭南 市临渭区 建 设工 程质量安 全监督站)
摘要 : 剪力墙结构 设计包括墙 肢、 连 梁布 置 、 截 面 计 算 及 配 筋 构 之 区别于 温度 、 收缩 等加 强措 施。 ② 出现 塑性铰 后 , 剪力墙
造 等 。 本 文 着 重论 述 剪 力 墙 设计 中重 注 意 的 问 题 。 关键词 : 剪力 墙 短 肢 剪力 墙 加 强 部 位 有 限元