剪力墙结构-文献综述

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剪力墙结构文献综述

剪力墙结构文献综述

毕业设计文献综述题目:高层剪力墙结构住宅体系结构设计子题:大连市甘井子区恒大御景湾1号楼建筑结构设计学院海洋与土木工程学院专业土木工程班级2012-1姓名马浩涵学号1204100116导师上官子昌2016年1月11 日文献综述一.剪力墙结构体系概述结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。

利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。

剪力墙是钢筋混凝土高层建筑中重要的基本构件,与竖向承力的框架柱相比,具有竖向高度大,平面长而厚度相对小等特点,属于混凝土构件中的“薄壁”构件。

剪力墙在承载力和平面内刚度方面都具有突出的优点,但同时由于长度较长而厚度较薄,需要考虑其剪切变形并避免平面外受力等不利状况。

当然,剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。

此外,结构自重往往也较大。

二.高层建筑剪力墙结构体系的应用与发展在较高的高层建筑中,现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,侧向变形是弯曲型,承载力要求也容易满足。

墙体同时也作为围护及房间分隔构件。

竖向荷载由楼盖直接传到墙上,因此剪力墙的间距取决于楼板的跨度。

一般情况下,剪力墙间距为3~8m,适用于要求较小开间的建筑。

当采用大模板、滑升模板或隧道模板等先进施工方法时,施工速度很快,可节省砌筑隔断等工程量。

因此,剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中可以得到广泛的应用。

以下两种结构是剪力墙结构体系的发展,可使其应用范围扩大。

1.底部大空间剪力墙结构在剪力墙结构中,将底层或下部几层部分剪力墙取消,形成部分框支剪力墙以扩大使用空间。

框支剪力墙的下部为框支柱,与上部墙体刚度相差悬殊,在地震作用下将产生很大的侧向变形。

关于奥利弗医疗中心主楼的震害分析说明了完全又框支剪力墙构成的建筑在地震作用下造成的严重危害。

因此,在地震区不允许采用完全的框支剪力墙结构体系。

建筑结构设计论文剪力墙结构论文

建筑结构设计论文剪力墙结构论文

建筑结构设计论文剪力墙结构论文摘要:剪力墙结构是时代建筑物崛起的关键技术,拥有关键性技术可以促进建筑业的发展,进而加快和谐社会的发展步伐。

应用过程中必须保证剪力墙结构的可行性、持续性、经济性、科学性与艺术性,保持剪力墙在建筑中的有利地位。

前言剪力墙结构因具有抗震性能好、荷载能力强等诸多优点而被广泛应用于现代建筑结构设计中,为了提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果,建筑单位应加强对剪力墙结构的研究,从而促进建筑物质量的提高。

1在建筑工程项目结构设计中,剪力墙结构的设计原则剪力墙结构主要是由钢筋混凝土材料制成,其代替了建筑项目中的框架梁柱结构,通过钢筋混凝土结构来承载内力,从而保证了结构的水平承载力。

现在剪力墙结构已经应用到众多建筑中,同时其作用也越来越重要,已经成为建筑不可或缺的结构体系。

1.1科学探析墙体受力情况在开展剪力墙结构设计工作时,设计人员必须深入的探究墙体结构的具体受力情况。

这是由于墙体属于平面构件,所以其不仅需要承受弯矩以及水平方向的剪力,同时还需要承受竖向压力。

所以在设计剪力墙结构时,一定要深入的探究剪力墙的具体受力情况,从而一方面保证墙体的强度,另一方面提升墙体的实际使用效果。

1.2注重平面内搭接的使用由于剪力墙结构所具有的特殊性,这就使得在同一平面剪力墙结构所需要承担的承载力以及刚度相对较大,同时导致平面外的承载力以及刚度逐渐减弱。

若是直接连接有平面外的梁体结构以及剪力墙,则会导致墙肢平面外弯矩逐渐提升。

然而大多建筑设计,均会忽视墙的平面外刚度以及承载力大小的验算,从而导致墙体受力情况出现计算不足这一情况,导致安全隐患、问题出现。

所以在开展剪力墙结构设计作业的过程汇总,需要有效的防止平面外的连接情况,若是不能够避免,则需要根据相关规定要求使用有效的加固手段,从而提升剪力墙平面外的稳固性以及安全性。

1.3注重超限的调整在对剪力墙结构的连梁进行设计时,应当确保其连梁跨高比可在2.5之上,从而防止剪力超出要求或者是弯矩过大等问题发生。

高层剪力墙结构设计论文(2篇)

高层剪力墙结构设计论文(2篇)

高层剪力墙结构设计论文(2篇)高层剪力墙结构设计论文(范文一)一、高层建筑剪力墙的结构1.高层剪力墙结构的经济效应剪力墙的结构与钢筋强度恰好,会使得剪力墙的整体性能比较好,用的钢筋数量比较少,在高层的住宅里,每个间距比较大,采用分隔墙的数量参数会比较多,如果采用的是现浇剪力墙的设计,可以减少承重墙的比例参数,这样看来比较符合经济效益,而且剪力墙的外观会显得比较整齐,没有柱体外露的现象产生,在室内装饰的时候会显得比较大方,所以目前许多高层的建筑采用的是这种剪力墙的设计。

剪力墙的结构多是配筋,如果配筋比例低于一定量谁拍的时候,剪力墙的结构延展性就会比较差,刚度比较大的结构相对应的地震影响力度小,所以建筑刚度大的话相应的工程预算就会越多。

所以,剪力墙的设计应该要做到在符合建筑体支撑和地震力度需求的前提下,要结合实际,将其刚度控制在一定的合理范围内,增加配筋与内力的检查。

2.剪力墙结构含钢量在剪力墙的设计中,要根据实际的情况,建筑物的住宅楼层的结构作一个系统的分析,同时从结构含钢筋的数量角度来做具体的分析,达到结构优化的作用。

二、完善设计,减低工程预算设计主题最大化的优化,使整体结构受力平衡,技术应用平均的分配,整体观感安全大方,每一个内部的结构都可以发挥最大的作用,这样设计才可以使得建筑物达到安全、合理的原则,从结构设计的格局来看,在水平荷载的作用力下,剪力墙的配筋数量往往和剪力墙的布局相关联,配筋与断面之间又有着相对应的关系。

因为剪力墙的布局不统一,一个剪力墙两端的断面可能相差有8倍左右,配筋强度也会相差相应的倍数左右,这样会造成配筋的浪费,因为剪力墙的作用力是对称的,两边受力都是均匀的,所以调整好剪力墙的设计,会节省一定的工程造价,同时使得建筑结构的美观和增加其安全性能。

概念的不同导致工程损失。

由于设计人员对建筑结构的概念没有理解透彻,这样会导致整体布局的柱体浪费,比如漳州一栋19层的高层建筑,因为其布局结构的特点,外框的基本柱体长度是715mm,外框与内部的长度为9m,而设计人员将外框订制为1000mm*700mm,其设计理念是增加边框的抗剪能力,加大外框的结构强度。

剪力墙结构

剪力墙结构

剪力墙结构(含少量短肢墙)结构体系探索研究摘要本文对剪力墙结构、短肢剪力墙结构、框架-剪力墙结构三种结构形式在结构安全性、经济性等方面进行对比,对以后设计人员选用剪力墙结构(含少量短肢墙)结构形式提供参考依据。

关键词剪力墙结构;短肢剪力墙结构;框架-剪力墙;经济性0 引言随着经济的高速发展以及房地产重心的偏移,我国二、三线城市大量涌现了10~18层的带地下车库及二层公建的小高层建筑。

对于这类建筑,在方案介绍,是采用剪力墙结构(含少量短肢墙)、短肢剪力墙结构还是框架-剪力墙结构,设计人员需要对结构体系进行选择。

既要寻求一种能够满足建筑的使用功能,同时满足结构体系的计算要求,并有良好的安全可靠度和经济性的结构体系。

在2010年版的《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中,首次正式在规范中提出了“含少量短肢墙”的一般剪力墙结构这一形式。

少量短肢墙既有剪力墙结构的抗震优点,又继承了短肢剪力墙的灵活性,可以更好的满足建筑使用功能。

1 剪力墙结构(含少量短肢墙)、短肢剪力墙结构、框架-剪力剪力墙结构(含少量短肢墙)结构体系探索研究墙结构优缺点对比1.1在建筑功能上对此1.1.1一般剪力墙(含少量短肢墙)结构当布置成一般剪力墙(含少量短肢墙)结构时,在地下车库和公建部分局部采用短肢剪力墙,尤其在车库进入单体内处及公建的大面积分割时,能够形成大空间;对于上部住宅部分,剪力墙的布置可以与建筑门窗洞口等相对应。

总体来说,一般剪力墙(形成大空间)结构可以很好的满足建筑的使用功能要求。

1.1.2短肢剪力墙结构当布置成短肢剪力墙结构时,将短肢墙合理的布置在需要大空间要求的位置,但会出现小墙垛,对建筑的使用功能影响不是很大;对于上部住宅部分,也会出现小墙垛。

总的来说,短肢剪力墙结构体系也可以满足建筑的使用功能要求。

1.1.3框架-剪力墙结构当布置成框架-剪力墙结构时,将剪力墙布置在周边或分户墙的位置,对建筑的使用功能影响不大。

文献综述的写法

文献综述的写法

文献综述一浅谈混凝土结构的形式与发展混凝土结构主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构四种类型。

框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。

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,大载墙上,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,风和载对它的推动越大,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,上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动,摇摆的浮动限制的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶的力,使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小,在结构允许的范围之内,比如:风从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好相当于一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板,也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风和载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。

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。

剪力墙结构设计论文

剪力墙结构设计论文

剪力墙结构设计论文一、引言剪力墙结构作为一种常见的建筑结构形式,在现代建筑中得到了广泛的应用。

它具有良好的抗震性能、抗风性能和空间整体性,能够为建筑物提供较高的安全性和稳定性。

本文将对剪力墙结构的设计进行详细的探讨,包括剪力墙的类型、受力特点、设计原则和方法等方面。

二、剪力墙的类型(一)整体墙整体墙是指没有门窗洞口或洞口面积小于墙体面积 15%的剪力墙。

其受力特点类似于悬臂梁,在水平荷载作用下,墙体全截面受弯。

(二)小开口整体墙小开口整体墙是指洞口面积稍大于整体墙,但洞口仍较小,洞口处的连梁刚度较大的剪力墙。

其受力性能介于整体墙和联肢墙之间。

(三)联肢墙联肢墙是指洞口较大,连梁刚度较小,墙肢与连梁通过连梁连接形成的剪力墙。

在水平荷载作用下,连梁对墙肢起到约束作用,墙肢以弯曲变形为主。

(四)壁式框架壁式框架是指洞口尺寸较大,连梁与墙肢的线刚度接近,墙肢的弯矩图出现反弯点的剪力墙。

其受力性能类似于框架结构。

三、剪力墙的受力特点(一)水平荷载作用在水平荷载(如风荷载、地震作用)作用下,剪力墙主要承受水平剪力和弯矩。

剪力墙的变形以弯曲变形为主,同时伴有剪切变形。

(二)竖向荷载作用在竖向荷载作用下,剪力墙承受轴向压力。

由于剪力墙的厚度较大,其抗压性能较好。

四、剪力墙结构的设计原则(一)强墙弱梁在设计时,应保证剪力墙具有足够的抗弯承载力,使其在地震作用下先于框架梁发生破坏,从而形成多道抗震防线。

(二)强剪弱弯通过适当增加剪力墙的抗剪承载力,使其在地震作用下先于弯曲破坏发生剪切破坏,提高结构的抗震性能。

(三)限制墙肢的轴压比通过限制墙肢的轴压比,保证剪力墙在地震作用下具有足够的延性,避免发生脆性破坏。

(四)加强边缘构件的设计剪力墙的边缘构件(如暗柱、端柱等)对提高墙体的承载能力和延性具有重要作用,应加强其设计。

五、剪力墙结构的设计方法(一)内力计算1、整体墙和小开口整体墙可采用材料力学中的悬臂梁理论进行内力计算。

剪力墙结构抗震性能研究综述.

剪力墙结构抗震性能研究综述.

剪力墙结构抗震性能研究综述Research Review on Seismic Behavior of Shear Wall Structure姓名:刘季班级:土建研1303学号:1049721302417指导老师:陈波剪力墙结构抗震性能研究综述刘季(武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉 430070)摘要:随着经济和社会的发展,高层建筑逐渐成为现代城市建筑的发展趋势。

20世纪60年代开始出现的剪力墙结构,由于其抗侧刚度大,能有效地减小侧移,且具有较好的抗震性能,使其成为现代高层建筑中广泛应用的一种结构体系。

尤其是其抗震方面的性能,得到了大量的关注和研究。

本文对剪力墙结构的特点、发展过程与现状进行了简单的介绍,并重点阐述了目前国内外对组合剪力墙和剪力墙体系在抗震性能方面的研究状况与进展,阐述了剪力墙结构抗震性能的研究方法。

关键词:剪力墙结构;抗震性能;组合剪力墙Research Review on Seismic Behavior of Shear Wall StructureLiu ji(College of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology Wuhan, Hubei 430070)Abstract: With the development of economy and society,high-rise buildings is becoming the trend of modern urban architecture. Because of its large lateral stiffness, shear wall structure can effectively reduce the lateral and has better seismic performance,which makes it widely used in high-rise buildings.Especially in terms of the seismic performance,it gets a lot of attention and research.The paper briefly introduces the characteristics, development process and research status of shear wall structure.It mianly introduces the research and progress on composite shear wall and shear walls system in terms of seismic performance,and introduces the research methods of shear wall structure.Key words: shear wall structure; seismic behavior;composite shear wall钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙以及筒体构成,剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心抗侧力部件,其抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。

剪力墙结构设计文献综述报告

剪力墙结构设计文献综述报告

文献综述报告剪力墙结构的发展及展望1.前言高层建筑具有占地面积小、节约市政工程费、节省拆迁费用等优点。

因此为改善城市居民的居住条件,在大城市和某些中等城市中,高层住宅建筑发展十分迅速。

高层建筑中剪力墙结构体系可以提高建筑物的抗震性能,所以在高层中,剪力墙的应用十分广泛。

剪力墙结构抗侧刚度大,整体性好,能有效的减少侧移,且具有较好的抗震性能,因此被广泛地应用于多层和高层钢筋混凝土结构房屋中。

本文主要就剪力墙结构的优缺点、剪力墙的分类、剪力墙结构国内外的研究发展进行论述。

2.剪力墙的基本概念2.1剪力墙结构体系的概念及其优缺点利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。

在这种结构中,墙体同时也作为维护及房间分隔构件[1]。

本设计采用的是钢筋混凝土剪力墙结构,其整体性能好,刚度大,在水平荷载作用下的侧向变形小,承载力要求也容易满足。

经过合理设计,剪力墙结构能成为抗震性能良好的延性结构。

从历次国内外大地震的震害情况分析可知,剪力墙结构的震害一般比较轻。

因此剪力墙结构在非地震区或地震区的高层建筑中都得到广泛的应用[1]。

剪力墙结构的缺点和局限性也很明显,主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。

此外,结构自重往往也较大。

2.2剪力墙的分类根据已有的理论对有无洞口、洞口大小和位置及形状等可分成四类[3],即:整体截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。

开洞率通常用洞口系数ρ来表示如下:ρ=×100%2.2.1整体截面剪力墙整体截面剪力墙是指未开洞口的实体剪力墙或开洞率很小的剪力墙,其结构受力状态可以视为竖向悬臂杆件。

当剪力墙高宽比较大时,受弯变形后截面仍保持平面,及线性分布法向应力。

整体截面剪力墙一般当作悬臂杆件进行分析计算,悬臂剪力墙固定在基础上,其结构本身就是静定结构,此外还需要借助其他杆件共同组成超静定结构。

2.2.2联肢剪力墙(规则开洞剪力墙)联肢剪力墙的洞口变大且成列分布,墙肢刚度比连梁段刚度大,且连梁中部有反弯点,各墙肢单独受力工作较为显著,通常可看成是由若干个单独剪力墙由连梁联结而成的剪力墙。

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剪力墙结构文献综述摘要:随着经济和社会的发展,高层建筑逐渐成为现代城市建筑的发展趋势。

20世纪60年代开始出现的剪力墙结构,由于其抗侧刚度大,能有效地减小侧移,且具有较好的抗震性能,随着滑升模板、大模板等新的施工工艺的采用而逐渐成为现代高层筑中广泛应用的一种结构体系。

本文主要就剪力墙结构的分类,剪力墙结构国内外的研究方法,以及其发展前景进行了论述,进而联系到本设计的主要注意事项以及各个构件的设计原则。

关键词:剪力墙分类国内外研究方法前景概念设计1.剪力墙的基本概念1.1剪力墙的概念及优缺点用钢筋混凝土剪力墙抵抗竖向荷载和抵抗水平力的结构称作剪力墙结构。

本设计采用的是现浇钢筋混凝土剪力墙,其整体性能好,抗侧刚度大,承载能力大,在水平力作用下侧移小,经过合理计算,能设计成抗震性能好的钢筋混凝土延性剪力墙,由于它变形小,在历次地震中,剪力墙结构破坏较小,表现出令人满意的抗震结构中,剪力墙结构破坏较小,表现出令人满意的抗震性能(但仅就延性而言,剪力墙不如框架)。

但是,钢筋混凝土剪力墙中,剪力墙的间距小,一般为3~8m,平面布置不灵活、建筑空间受到限值由于自重大,刚度大,是剪力墙结构的基本周期短,地震作用下的惯性力比较大,这些是它的主要缺点,因此它只适用于住宅、旅馆等建筑。

1.2剪力墙的分类1.2.1第一判别方法—依据结构开洞面积的大小的分类方法高层剪力墙的受力特点、内力分布情况和变形状态与其所开洞的大小和数量有直接关系,因此,剪力墙是按其本身开洞的情况而分类的。

可分为:(1)整截面剪力墙:没有门窗洞口或只有很小的洞口,即墙面上门窗、洞口等开孔面积不超过墙面面积15%,且洞口间的净距及孔洞至墙边间的净距大于孔长边尺寸的剪力墙,它们的受力性能如同一个整体的悬臂墙一样,墙肢的法向应呈线性变化,截面变形符合平面假定,这类剪力墙成为整截面剪力墙(如图一a所示)。

(2)小开口整体剪力墙:门窗洞口沿竖向成列布置,洞口的总面积不超过墙体总面积的15%,其墙肢的法向应力分布偏离直线规律,相当于在整体弯曲的直线分布应力上迭加了局部弯曲应力,当局部弯矩不超过整体倾覆弯矩的15%时,可认为剪力墙仍基本复合平截面假定,这种开洞剪力墙称为小开口整体剪力墙(如图一b示)。

(3)联肢剪力墙:洞口开得较大,梁刚度比墙肢刚度小得多时,截面整体性已破坏,各墙肢单独工作作用较显著,这种称为联肢剪力墙。

仅开有一排较大洞的剪力墙称为双肢剪力墙(如图一c所示);开有多排较大洞口的剪力墙称为多肢剪力墙(如图一d所示)。

(4)当剪力墙的洞口尺寸较大,墙肢宽度较小,连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时,剪力墙的受力性能已接近框架,这种剪力墙称为壁式框架。

(5)框支剪力墙:当底层需大空间时,可以将底层作为框架。

底层为框架的剪力墙称为框支剪力墙,它是剪力墙的一种特殊的形式。

图一1.2.2第二判别方法—依据剪力墙整体系数α和墙肢惯性矩比I n /I 的分类方法1.2.2.1整体系数α整体系数α是剪力墙的一个重要的几何参数,整体系数α表示连梁与墙肢的相对刚度。

α系数影响墙肢内力分布,α≤1时可近似看作几个独立墙肢;α较小时,墙肢以局部弯曲为主,α较大时,墙肢以整体弯曲为主。

α的具体取值方法如下: 对于双肢剪力墙:.)(632121a c I I I Th H+=α 公式(1) 对于多肢剪力墙:.123211∑∑+==l I a I bjbjj m j j h H τα 公式(2) 其中τ——轴向变形影响系数,当3~4肢时取0.8,5~7肢时取0.85,8肢以上取0.9;I ——剪力墙对组合截面形心的惯性矩;I n ——扣除墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩,I n =I -∑+=11m j j I ; I bj ——第j 列连梁的折算惯性矩;m ——洞口列数;h ——层高;aa j ,——第j 列洞口两侧墙肢截面形心距离; l bj ——第j 列连梁计算跨度,取洞口宽度加梁高的一半;Ij——第j 墙肢的截面惯性矩;ξ——系数,由α及层数查表确定。

1.2.2.2墙肢惯性矩比In/I整体工作系数α愈大,说明剪力墙整体性很强,这样的剪力墙可能是整体小开口墙,也可能是壁式框架。

因为后者梁线刚度大于柱线刚度,其α值很大,结构整体性也很强,但它的受力特点与框架相同。

因此,除应根据α值进行剪力墙分类判别外,还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。

墙肢是否出现反弯点,与墙肢惯性矩的比值In/I、整体性系数α和层数n等多种因素有关。

In /I值反映了剪力截面削弱的度,In/I值大,说明截面削弱较多,洞口较宽,墙肢相对较弱。

因此,当In/I增大到某一值时,墙肢表现出框架的受力特点,即沿高度方向出现反弯点。

因此,通常将In/I与其限值ξ的关系式作为剪力墙分类的第二个判别式。

1.2.2.3剪力墙分类般别式(1)当剪力墙无洞口或虽有洞口但洞口面积与墙面面积之比不大于0.16,且孔洞口净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸时,按整截面墙计算。

(2)当α<1时,可不考虑连梁的约束作用,各墙肢分别按独立的悬臂墙计算.(3)当1≤α<10时,按联肢墙计算.(4)当α≥IO,且In /Iξ≤时,按整体小开口墙计算。

(5)当α≥10,且In/I>ξ时,按壁式框架计算。

2.剪力墙结构的国内外研究现状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空间盒子式结构体系。

它所承受的荷载除楼板传来的竖向荷载外。

还有水平作用的地震荷载或风荷载。

剪力墙在竖向荷载作用下的计算比较简单,主要讨论水平荷载下的计算问题。

2.1国内外关于短肢剪力墙的研究现状和问题通常将肢长和厚度比在5~8之间的抗震墙称作短肢剪力墙,墙体之间通过连梁连接,中间由非承重砌体填充。

由于短肢剪力墙结构出现较晚,所以目前对它的研究还不多。

由文献检索知,国外还没有关于短肢剪力墙的文献和工程报导,国内发表的论文也不多。

其中,只有为数不多的几篇从理论或试验上对短肢剪力墙的力学性能、动力特性等几个方面进行了分析,对工程设计有一定的指导意义。

由于缺少研究,国内规范对短肢剪力墙的布置、抗震等级以及轴压比等比普通的剪力墙采取了更严格的限制,而对短肢剪力墙的计算模型、适用高度、构造措施等没有作明确的说明。

这些限制的合理性还有待于进一步分析验证。

由于这种结构的出现较晚,对它的研究不多,故目前工程界对短肢剪力墙的力学特性、抗震性能以及设计方法还缺乏一致的看法。

这已经造成了短肢剪力墙结构设计的混乱,许多高层住宅结构由于开洞过大,使得剪力墙墙肢过短,连梁高度过大,剪力墙实际上被设计成了扁柱,给结构的安全性、经济性造成了不利影响。

因此,明确短肢剪力墙的定义、对其力学性能、破坏形态、动力特性、抗震性能以及设计方法等进行系统的研究,形成一套完整的设计理论,是建筑工程设计中急需解决的课题。

2.2国内外关于联肢剪力墙的研究现状和问题国外对联肢墙理论的研究比较早,早期的研究多为分析方法的研究,在计算机普遍应用于结构分析之前,人们多采用解析法求解联肢墙问题,其中应用最广泛的是由Chitty于1947年提出的所谓的连续连接介质法,许多学者基于这种方法对联肢墙进行了静力或动力分析。

前南斯拉夫学者Rosman于1964年应用这种方法:将沿剪力墙高度规则分布的连梁等效为均匀分布在两墙肢之间的连续连接介质,并假定在水平荷载作用下,连梁的反弯点在其跨中,墙肢和连梁的特征值沿墙高为常量,由平衡条件、协调条件(连梁反弯点竖向位移为零)得到联肢墙在水平载作用下的控制微分方程,求得了联肢墙在顶点集中荷载作用下的近似解。

因此, 有些文献将连续连接介质法称为Rosman方法。

国内对联肢墙的分析基本上都是应用Chitty 连续连接介质法(Rosman 方法),到的控制微分方程是以连梁的分布弯矩为基本未知函数,求得了联肢墙在水平均布荷载、倒三角形分布荷载和顶点集中荷载作用下的解,这些成果已经应用于工程设计。

3.剪力墙结构的基本研究方法及其优缺点多年来,国内外的学者针对剪力墙结构的特点建立了许多分析方法和计算模型。

分析方法可以归纳为三大类:数值计算方法、解析方法和半数值半解析方法。

下面对各类方法作一简单介绍:3.1 解析法解析法又称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,最早是由Chitty提出来并用于分析框架结构,剪力墙出现后被推广应用于联肢剪力墙。

开始时,这个方法被用于剪力墙的静力分析,70年代被推广于动力分析。

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。

3.2 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。

3.2.1 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。

目前,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板壳单元。

3.2.2宏观模型这种模型相对比较简单,计算量小,力学概念清晰、直观。

所以,从分析实际结构考虑,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。

下面对几种主要的宏观模型说明一下:图一(1)等效梁模型用等效梁单元对剪力墙沿墙轴线进行离散。

该单元的全部非弹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,如图一(a)所示。

这种模型是最早建立和目前应用最广的模型,其最大缺陷是没有考虑到剪力墙横截面中性轴的移动,假设其转动始终围绕着墙横截面的形心轴。

事实上,随着墙体线性反应的产生,其中和轴向受压区移动,形心轴和中性轴不再重合。

(2)墙板单元模型该模型将墙用墙柱代替,上下端设刚域,并与框架梁柱节点铰接,如图一(b)所示。

采用了受力前后剪力墙横截面保持平面和刚周边的假设,该模型在进行非线性分析时,存在着与等效梁模型一样的缺点,且对墙体刚度用一个刚度降低系数作折减,显得过于粗糙。

(3)等效支撑模型此模型将墙用具有等效抗剪刚度的支撑替换,同时,对支撑两侧柱截面面积按等效抗弯刚度进行修正,与框架梁柱节点铰接,如图一(c)所示,主要用于框架—剪力墙结构。

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