剪力墙结构设计实例讲解
《剪力墙结构》课件
混凝土强度等级与钢筋配置
边缘构造要求
根据剪力墙的重要性，选择合适的混凝土 强度等级和钢筋配置，以提高结构的承载 能力和延性。
对于剪力墙的边缘构件，应采取适当的加 强措施，以提高其承载能力和延性。
04
剪力墙的施工方法与技术
施工前的准备工作
01
技术准备
熟悉施工图纸，了解施工规范和验 收标准，进行技术交底。
用力。
经济原则
在满足安全性的前提下 ，应尽量优化设计，降
低成本。
适用性原则
剪力墙的设计应满足建 筑物的功能需求和使用
要求。
环保原则
设计时应考虑环保因素 ，尽可能减少对环境的
负面影响。
剪力墙的承载能力计算
极限承载能力
计算剪力墙能够承受的最大荷载，确 保结构在极限状态下仍能保持稳定性 。
正常使用承载能力
。
抗震性能好
剪力墙结构在地震作用下具有良好的 抗震性能，能够有效地吸收和分散地 震能量，减少结构损伤。
经济性
相对于其他结构形式，剪力墙结构的 造价相对较低，能够降低建筑成本。
剪力墙结构的缺点
01
02
03
04
施工难度大
由于剪力墙结构需要使用 大量的钢筋和混凝土，施 工难度较大，需要专业的 施工队伍和技术人员。
详细描述
独立剪力墙通常独立于建筑物整体结构之外，主要用于分隔空间或提供侧向支 撑。它通常采用钢板、钢筋混凝土等材料制成，具有较大的侧向刚度，能够提 供较好的侧向稳定性。
组合剪力墙
总结词
由两种或多种材料组成，具有不同的材料特性和受力特点。
详细描述
组合剪力墙由两种或多种材料组成，如钢筋混凝土和钢板等。这种组合结构可以 充分发挥不同材料的优点，具有较高的承载能力和较好的变形能力，适用于高层 建筑和大跨度结构等复杂建筑形式。
短肢剪力墙结构设计实例
０Ｏ ｇ设 计地 震分 组 为第 １组 ， ．ｌ， 建筑 物场 地 土类 别 为 Ｉ Ｉ
类。
２ 计算分析
层 建 筑 结 构 空 间有 限元 分 析 与设 计 软 件 （ 元 模 型 ） 墙
Ｓ Ｔ Ｅ进行 计算 。计 算分 析结 果如 表 １ ＡＷ 。
Ｏ ｍ 本 工 程采 用 中 国建筑 科 学 研 究 院编 制 的 多层 及 高 于 ｌ Ｏ ￣
总重 量 。本 工程严 格按 规 范条文 进 行设 计计 算 ， 因短 肢
层 ， 面 以上 结构 高度 ３ｍ 建筑 面 积 ７ ０ｍ， 地 ３， ５０ 结构 安 全
等级 为二 级 ， 设计使 用年 限 为 ５ ０年 ， 建筑 抗震 设 防类 别 为 丙类 ， 工 程 基 本 风 压 为 ０ ５ Ｎ ｍ， 面粗 糙 度 为 Ｂ 本 ． Ｋ ／ 。地 类 ，抗 震 设 防 烈 度 为 ７度 ， 设 计 基 本 地 震 加 速 度 为
于 １０ ； ． ％
Ｘ向
基 』 力 Ｑ Ｋ） 氐 Ｃ（ Ｎ ２９．９ ７ １ ８
Ｙ向
１１．８ ９ ７ ４
基 底 弯 矩 Ｃ Ｋ ＿） （ ｍ Ｎ
建 筑 物 总 重 Ｗ （） ｔｔ 地 剪重 比 Ｑ／ｔ Ｃ Ｗ 震
５ ４ ６ ８ ４ ３ ．５
３ ３％ ０
．
３６ ９ ７ ５ １． ７
０ ３ ６ ０ ４ ０ ０ ＋ ． １ ０ ５ ．３０ ． ９（． ８ ０ ４ ） ．１ ＜０ ９
．
（） 震设计 时 ， ４抗 各层 短肢 剪力 墙在 重 力荷 载 代表值
２９
作用 下产 生 的轴 力 设计值 的轴 压 比， 震 等级 为一 级不 抗
Ｔ ５ Ｔ ６
剪力墙结构工程实例
剪力墙结构工程实例在现代建筑领域，剪力墙结构因其出色的抗震性能和空间布局灵活性而被广泛应用。
接下来，我将为您详细介绍一个剪力墙结构的工程实例，带您深入了解其设计、施工以及实际应用中的优势。
这个工程实例是一座位于市中心的高层住宅楼，总高度为 80 米，地上 25 层，地下 2 层。
该建筑的主要用途为住宅，同时配备了一定的公共设施，如电梯间、楼梯间、配电室等。
在设计阶段，工程师们充分考虑了该地区的地质条件、抗震设防要求以及建筑的使用功能等因素。
由于地处地震多发区，抗震性能成为设计的重中之重。
剪力墙结构在这方面表现出色，它能够有效地抵抗水平地震作用，保障居民的生命财产安全。
剪力墙的布置经过了精心的规划。
在建筑物的周边、电梯间和楼梯间等位置，设置了较多的剪力墙，形成了一个较为完整的抗侧力体系。
这样的布置不仅能够提高结构的整体稳定性，还可以减少室内柱子的数量，增加使用空间的灵活性。
在材料选择方面，采用了高强度的钢筋和高性能的混凝土。
钢筋的强度等级为 HRB400，混凝土的强度等级为 C30 至 C50 不等，根据不同部位的受力情况进行合理配置。
这些优质的材料为剪力墙结构的强度和耐久性提供了有力保障。
施工过程是确保剪力墙结构质量的关键环节。
首先是基础施工，由于建筑物较高，基础的承载能力要求很高。
采用了桩基础的形式，通过灌注桩将建筑物的荷载传递到深层稳定的土层中。
在剪力墙的施工中，钢筋的绑扎严格按照设计要求进行，确保钢筋的间距、位置和连接方式准确无误。
模板的安装也十分重要，要保证模板的平整度和垂直度，以确保混凝土浇筑后的墙体尺寸和形状符合设计要求。
混凝土的浇筑是一个关键工序。
采用了泵送混凝土的方式，保证混凝土能够连续、均匀地浇筑到模板内。
在浇筑过程中，要进行充分的振捣，排除混凝土中的气泡，提高混凝土的密实度。
在施工过程中，还注重质量控制和安全管理。
定期对施工质量进行检查，发现问题及时整改。
同时，加强对施工现场的安全防护，确保施工人员的人身安全。
剪力墙结构的创新设计与应用案例分享
剪力墙结构的创新设计与应用案例分享引言剪力墙结构是一种常用的建筑结构形式，广泛应用于高层建筑、桥梁以及其他工程结构中。
随着建筑设计和施工技术的不断发展，剪力墙结构的设计也在不断创新与改进。
本文将介绍剪力墙结构的创新设计理念，并结合具体案例分享创新设计在实际工程中的应用。
1. 剪力墙结构的基本原理剪力墙结构是一种通过设置墙体来承担结构荷载的框架结构形式。
其基本原理是通过竖向的墙体，将水平荷载沿墙体传递到地基，从而抵抗地震荷载和风荷载对建筑物的作用。
传统的剪力墙结构设计可以采用不同材料的墙体（如混凝土墙、钢板墙等），并通过合理的布置达到结构稳定和荷载传递的目的。
2. 剪力墙结构的创新设计理念2.1 薄壁剪力墙传统的剪力墙结构中，墙体通常采用较大的厚度以提供足够的强度和刚度。
然而，随着材料科学和结构分析方法的发展，出现了薄壁剪力墙的设计理念。
薄壁剪力墙通过增加钢材的使用，减小墙体厚度，从而达到减少材料消耗、提高空间利用率的目的。
该设计理念在高层建筑中得到广泛应用，能够满足建筑结构的抗震和抗风需求。
2.2 剪力墙与框架结构的融合传统的剪力墙结构和框架结构通常是独立的设计和施工。
然而，随着结构工程技术的进步，剪力墙与框架结构的融合设计理念出现了。
这种设计理念通过将剪力墙和框架结构相结合，既保留了剪力墙的抗震性能，又提供了框架结构的开放空间和灵活性。
这种创新设计在商业建筑和公共建筑中得到广泛应用，提高了建筑的整体性能和舒适度。
2.3 高性能材料的应用随着材料科学的进步，高性能材料如高强度钢材、高强度混凝土等的应用也在剪力墙结构的设计中得到推广。
这些高性能材料具有更好的力学性能，能够实现更薄壁、更高强度的剪力墙设计。
此外，高性能材料的使用还能够提高结构的耐久性和抗腐蚀性，延长建筑物的使用寿命。
3. 剪力墙结构创新设计的应用案例分享3.1 上海中心大厦上海中心大厦是一座位于上海的超高层建筑，采用了创新的剪力墙结构设计。
高层剪力墙结构设计实例分析
高层剪力墙结构设计实例分析【摘要】：结构式建筑的基础，剪力墙是结构竖向的主要承重体系，同时也是抵抗水平方向力不可缺少的部分。
笔者通过国内某建筑结构设计实例，阐述了高层建筑结构设计的设计方案以及相应构造应采取的措施。
【关键词】：高层建筑；剪力墙；设计中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：剪力墙结构体系是指利用建筑物墙体作为建筑的竖向承重体系，并用它抵抗水平力的结构体系。
在受力方面，因为剪力墙的刚度大，容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。
在地震作用下，其变形小，破坏程度低，可以设计成延性剪力墙，大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形耗散地震能量。
这种体系在高层住宅、公寓和旅馆建筑中广泛应用。
所以有必要对剪力墙结构进行合理设计以满足安全、经济、合理的要求。
一、剪力墙结构设计要点在进行高层建筑结构设计时，必须要清晰掌握这种建筑相对于低多层建筑来说所具有的特征，只有这样才能准确地就其特殊性而作出相应的设计措施。
笔者总结了高层建筑结构设计特点主要有以下几点：（一）水平荷载是高层剪力墙结构设计时的决定性因素这是因为结构由自重等竖向荷载产生的轴力和弯矩的大小，仅与楼房高度的一次方成正比；而结构由于水平荷载产生的倾覆力矩及在竖构件中产生的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；同时，对于同一建筑来说，自重等竖向荷载基本上是定值，而风荷载和地震作用等水平荷载，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
（二）轴向变形不容忽视因为在高层建筑中，自重等竖向荷载很大，能够使柱产生较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生较大的影响，对预制构件的下料长度产生影响，另外对构件的剪力和侧移也会产生影响，较易造成结构设计不够安全。
（三）侧移是高层剪力墙结构设计的关键因素水平荷载下结构的侧移变形随着楼房高度的增加迅速增大，因此水平荷载作用下结构的侧移应控制在规定限度之内。
（四）结构延性是高层建筑结构设计的重要设计指标与低多层建筑相比，高层建筑结构在地震作用下的变形更大一些。
高层框架剪力墙结构设计实例探析_张星亮
工程技术193高层框架剪力墙结构设计实例探析【摘要】框架剪力墙结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系，其在工程中的应用较为广泛，本文通过结合实践以及规范要求，总结出高层框架剪力墙结构设计结构布置，同时结合工程实例进一步探讨框架剪力墙结构的应用，为同行提供参考借鉴。
【关键词】结构设计；框架剪力墙；结构布置；计算分析1.框架剪力墙结构布置（1）双向抗侧力体系和刚性连接。
框架—剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。
结构在两个主轴方向均应市置剪力墙，并应设计为纵、横双向刚接框架体系，尽可能使两个方向抗侧力刚度接近，除个别节点外，不应采用铰接。
如果仅在一个主轴方向布置剪力墙，会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一方向不协调，也容易造成结构整体扭转。
主体结构构件间的连接刚性，目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥；同时，较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。
（2）框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接，将地震作用传递到剪力墙，保证结构在地震作用下的整体工作的。
因此，剪力墙之间的距离不宜过大，否则，两墙之间的楼盖会不能满足平面内刚性的要求，造成处于该区间的框架不能与邻近的剪力墙协同工作而增加负担。
为了保证楼、屋盖的刚性，剪力墙之间无大洞口的楼屋盖长宽比不宜超过规范要求。
当两墙之间的楼盖开大洞时，该段楼盖的平面刚度更差，墙的间距应再适当缩小。
（3）楼板开洞处理。
当建筑无可避免地采取楼板开洞时，则应尽可能避免在剪力墙两侧楼板全部开洞或开大洞，对剪力墙结构是如此，对框架—剪力墙结构更是如此。
两侧楼板全部开洞的剪力墙，计算中可能认为它已发挥作用，但由于没有楼板的协同工作，水平力并不能有效地传递至此片剪力墙土，实际受力完全不是那回事，造成其他墙肢和框架柱实际受力比计算值大。
同时应通过正确的计算分析，适当折减其抗侧力刚度。
2.结构计算分析要点框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点，按两者变形协调工作特点进行结构分析。
剪力墙设计(结构)
根据工程实际情况，选择合适的 施工方法，如预制装配式、整体
浇筑式等。
施工顺序
合理安排施工顺序，确保施工过程 的连续性和稳定性，避免因施工不 当造成结构损伤。
施工监控
采用施工监控技术，实时监测施工 过程和结构状态，及时发现和解决 施工中的问题，确保施工质量和安 全。
05
工程实例分析
某高层住宅楼的剪力墙设计
结构体系的选择与优化
结构形式
根据建筑功能和抗震要求，选择合适 的剪力墙结构形式，如框架-剪力墙、 筒体-剪力墙等。
结构布置
结构分析
采用先进的结构分Βιβλιοθήκη 方法，对剪力墙 结构进行详细的分析和优化，确保结 构的安全性和经济性。
合理布置剪力墙的位置、数量和尺寸， 以提高结构的承载力和稳定性。
施工工艺的优化
使用极限状态
考虑正常使用条件下的变形和 裂缝，保证剪力墙的正常使用 功能。
构造措施
根据剪力墙的类型、高度、跨 度等参数，采取相应的构造措 施，如钢筋的锚固、搭接和连 接等。
经济性
在满足安全性和使用功能的前 提下，合理选择材料和施工方
法，降低工程成本。
02
剪力墙的受力分析
剪力和弯矩的计算
剪力计算
根据结构体系和荷载分布，计算剪力 墙所承受的剪力，以确定墙体的剪切 承载能力。
剪力墙设计(结构)
• 剪力墙概述 • 剪力墙的受力分析 • 剪力墙的构造要求 • 剪力墙的设计优化 • 工程实例分析
目录
01
剪力墙概述
定义与作用
定义
剪力墙，又称抗风墙或抗震墙， 是一种竖向和水平向均连续的墙 体结构，主要承受风荷载或地震 作用引起的水平剪力。
作用
高层框支剪力墙结构设计实例分析
高层框支剪力墙结构设计实例分析摘要：框支剪力墙结构体系是将框架结构和剪力墙结构相结合的产物，在工程界被广泛采用。
本文结合工程实例，探讨了高层框支剪力墙结构的设计方法。
关键词：高层建筑；结构设计；框支剪力墙；抗震设计在当今寸土寸金的大环境下，为了适应社会对建筑功能多样化的要求，结构往往必须反常规地进行布置：即上部布置小空间；下部布置大空间，因此，建筑功能的要求与正常合理的结构布置产生了矛盾，结构转换层为解决这一矛盾应运而生。
转换层可改变轴线和柱网布置：亦可将框架结构转换成剪力墙结构，从而为建筑提供下层室内大空间和宽广的出入口。
转换层依其上下不通的平面布置可采用梁式、桁架式、箱型或厚板式转换层，其中，梁式转换层是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式，梁式转换层具有传力直接，明确，传力途径清楚，受力性能好，工作可靠，构造简单，施工方便的优点，结构设计相对比较简单，而且造价也较节省。
1 、工程概况该工程为某小区高层建筑中的一座商住综合楼。
1、2 层用于商业,,转换层设在2层顶；3～30层为住宅,用于商业；地下1层为地下室,用于车库、水池和设备间。
室外地面至主要屋面的高度为90.5m,至局部电梯机房女儿墙顶的高度为99.2m。
标准层和转换层结构平面分别如图1和图2 所示。
图1 标准层结构平面图2转换层结构平面典型的板式住宅,南北通透,进深小,立面宽。
由于建筑平面狭长,并且西端局部轴线转向,如图设一道防震缝将建筑物分为东、西两个结构单元。
东座为长矩形平面,西座平面严重不对称,高宽比都很大。
本工程为丙类建筑,抗震设防烈度为 6 度,基本地震加速度为0.05g,建筑场地类别为 ii 类, 设计地震分组为第一组, 基本风压为0.35kn/m2,地面粗糙度为c 类。
2 、结构布置与计算调整住宅建筑平面形状复杂,高宽比的计算方法没有明确的标准。
如果按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比：东座达90.2∶9.3=9.7,西座达87.3∶9.3=9.4,远远超过了规范限值6。
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3.3 剪力墙刚度计算
整体小开口墙等 效刚度计算公式
3.3 剪力墙刚度计算
双肢墙等效刚 度计算公式
3.3 剪力墙刚度计算
（4）壁式框架XSW-1和XSW-3（略）。
3.3 剪力墙刚度计算
框架剪力墙结构 内力计算思路
3.3 剪力墙刚度计算
3.3 剪力墙刚度计算
刚度特征值
3.4 荷载计算
按构造要求确定分 布钢筋，然后进行 端部钢筋面积计算
剪压比：
（3）斜截面受剪承载力计算
教材P186
为防止发生斜 压破坏，进行 剪压比计算
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
截面尺寸验算 (剪压比)
为防止发生 斜压破坏
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
竖向分布钢筋
名义受压区高度
壁式框架
整体墙
各片剪力墙的尺寸
壁式框架
双肢墙
各片剪力墙的尺寸
整体墙
整体小开口墙
3.1 设计任务书
3.2 剪力墙类型判别
判别方法
3.2 剪力墙类型判别
剪力墙类型判别
3.2 剪力墙类型判别
3.2 剪力墙类型判别
利用整体性系数 判别剪力墙类型
3.3 剪力墙刚度计算
• 3.3.1 各片剪力墙刚度计算
3.10.2 壁式框架XSW-1在竖向荷载作用下结构内力 设计值计算
（略）
3.11 内力组合
比较各片剪力墙非地震时内力和地震时内力 可知，墙肢平面内力偏压、偏拉内力、连梁内力 均由地震内力控制。故内力组合时对非地震内力 仅列出轴力。
荷载效应组合 (教材P81)
3.12 截面配筋
3.12.1 实体墙XSW-5截面设计
层间位移
层间位 移验算
3.7 刚重比和剪重比验算
满足此要求，则不 用考虑重力二阶效 应的不利影响
3.7 刚重比和剪重比验算
VEki G j
j i
n
水平地震作用计算时， 结构各楼层对应于地 震作用标准值的剪力 应符合公式要求
3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算 • 3.8.1 总剪力墙、总框架内力设计值计算
剪力墙结构设计实例讲解
3 高层剪力墙结构设计例题
3.1 设计任务书
3.2 剪力墙类型判别
3.3 剪力墙刚度计算
3.4 荷载计算
3.5 水平地震作用计算
3.6 结构水平位移验算
3 高层剪力墙结构设计例题
3.7 刚重比和剪重比验算
3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算
3.9 风荷载作用下结构内力设计值计算
3.5 水平地震作用计算
均布荷载
3.5 水平地震作用计算
顶点位移法(P70)
3.5 水平地震作用计算
地震作用计算选 用方法分析
地震影响系数
结构等效重力荷载
3.5 水平地震作用计算
顶部集中 荷载判别
计算公式
3.5 水平地震作用计算
将水平地震作用等效 为倒三角形分布荷载
Байду номын сангаас
3.6 结构水平位移验算
端部钢筋计算
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
剪跨比
按构造要求配水平分布钢筋
验算承载力
构造配筋已经满 足承载力要求
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
• 3.4.1 重力荷载标准值计算（方便内力组合）
– – – – 屋面及楼面荷载标准值 梁自重、墙体自重荷载标准值 门框重量标准值 设备重量标准值 示例
3.4 荷载计算
风振系数
3.4 荷载计算
风荷载体型系数
3.4 荷载计算
3.4 荷载计算
将各层风荷载转化为 倒三角形分布荷载
3.4 荷载计算
3.9 风荷载作用下结构内力设计值计算
XSW-1在风荷载 作用下壁梁、 壁柱弯矩图
XSW-1在风荷载作 用下壁梁剪力、 壁柱轴力图
3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算
3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算
（2）内力计算
3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算 3.10.2 整体小开口墙XSW-7在竖向荷载作用下结构 内力设计值计算 3.10.2 双肢墙XSW-4在竖向荷载作用下结构内力设 计值计算
剪跨比
限制剪压比
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
教材公式P193
END
3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计
3.12.3 壁式框架XSW-1截面设计 3.12.4 双肢墙XSW-4截面设计
3.12.1 实体墙XSW-5截面设计
验算墙体截面尺寸， 防止发生斜压破坏
3.12.1 实体墙XSW-5截面设计
Ac=180+300=480
名义受压区高度
3.12.1 实体墙XSW-5截面设计
总剪力墙剪力
总框架剪力
总剪力墙弯矩
总剪力墙剪力
总剪力墙弯矩
剪力墙内力计算方法
3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算
（2）（整体小开口墙）XSW-7墙肢及连梁内力设计值
（3）双肢墙XSW-4内力设计值计算
• 3.8.3 壁式框架内力设计值（略）
– 壁柱弯矩设计值计算 – 壁梁弯矩设计值计算 – 壁梁剪力及壁柱轴力设计值计算
3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算
3.11 内力组合
3.12 截面配筋
3.1 设计任务书
某高层住在楼，采用 剪力墙结构，地下一 层，地上15层，地下 室层高3.9m，电梯机 房高3.2m，水箱高 3.1m，室内外高差 0.3m。设计使用年限 为50年。
图3.1 结构平面布置图
各片剪力墙的尺寸