剪力墙整体小开口墙设计
装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析
装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析我国装配式建筑结构发展起步晚，设计规范以及部分施工标准还存在不统一的情况，在建筑设计中，需要重点关注到剪力墙结构的设计。
基于此，本文先分析了剪力墙结构设计特点，随后，探讨了装配式建筑结构中剪力墙结构设计的方法，具体如下。
标签：剪力墙;装配置建筑;结构设计装配式建筑结构是一种新型的建筑模式，与传统方法相比优势更显著，所以能在众多建筑行业中广泛地应用。
为了有效推广预制装配置建筑模式，需要重视装配置建筑结构体系优势，同时优化剪力墙结构设计，使二者更加协调统一，提高装配式建筑整体结构稳定性。
1、剪力墙结构设计特点1.1小开口剪力墙小开口剪力墙是虽然有较小的开口，但是总对整体上进行分析，整个门窗洞口总面积和大于剪力墙面积的15%，所以，从受力曲线图上进行分析，这类剪力墙会出现弯曲性状况。
整个正应力分布在建筑水平荷载作用下，并且呈现出直线分布状态。
这种模式可以认为是局部弯曲应力与整体剪力墙应力对的叠加。
此外，虽然小开口的剪力墙弯矩图不会在整个墙肢高度基础上出现弯曲点，但是，因为开口面积较大，所以弯矩图几点主要位置可能会发生改变[1]。
1.2整体剪力墙整体没有洞口、整个门窗洞口总面积小于剪力墙侧面积的15%。
这种类型的剪力墙受力特点类似于整体悬臂墙，类似底部被固定但是上端自由竖向悬臂构建模式。
整体剪力墙的整个界面正应力在建筑水平荷载作用下，主要呈现出整体直线分布的趋势，且弯矩图在整个剪力墙墙肢高度上，一般不会产生弯点，突发情况也较少发生。
1.3多肢剪力墙多肢剪力墙与双肢剪力墙有相似性，主要是指整个墙面有一列或者多个成列分布洞口的剪力墙。
虽然这种剪力墙开洞尺寸大，但是受力情况和整体小口剪力墙类似，所以，多肢剪力墙与小开口剪力墙的结构模式与弯矩图差异不显著。
如果从连梁对于剪力墙墙肢的约束作用进行分析，可以看出整个剪力墙的整体结构受到过多开设洞口而产生破坏，所以，剪力墙局部会出现明显的弯曲现象，如果洞口开设过多的话，部分正应力分布曲线偏离了直线分布。
16层剪力墙结构毕业设计
YSW-3，YSW-4，YSW-6，YSW-7，YSW-8，YSW-11，YSW-12，YSW-15，YSW-16 为整体墙。
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西安中新浐灞半岛地产 A11 地块 6#住宅楼结构设计
图 2-2
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华北科技学院毕业设计
图 2-1
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4.00
0.20
1.00
0.80 0.20 0.00
YSW-9 0.20
5.50
0.20
2.80
1.10 0.56 0.00
YSW-1 0
0.20
1.40
0.20
1.40
0.28 0.28 0.00
YWS-1 3
0.20
0.40
0.20
3.00
0.20
1.10 0.08 0.60 0.22
YWS-1 4
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图 2-3Y 方向各剪力墙截面尺寸
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剪力墙根据是否开洞和开洞大小可以分为： （1） 实体墙或整截面剪力墙：不开洞或开洞面积不大于 15%的墙。 （2） 整体小开口剪力墙：开洞面积不大于 15%但仍较小的墙。 （3） 双肢或多肢剪力墙：开洞较大且成列布置的墙。 （4） 壁式框架：洞口尺寸大，连梁线刚度和墙肢线刚度相近的墙。 整体小开口墙，整体小开口墙和壁式框架的分类界限可以根据整体性系数α，墙肢 惯性矩的比值 In/I 以及楼层数确定。整体性系数可以按下列公式计算： 双肢墙：α=H 多肢墙：α= 式中τ----------考虑墙肢轴向变形的影响系数，当 3-4 肢是取 0.8,5-7 肢时取 0.85,8 肢以上取 0.9；
剪力墙的构造措施
剪力墙的构造措施在建筑结构中，剪力墙是一种非常重要的抗侧力构件，能够有效地抵抗水平荷载，如地震作用和风荷载，保障建筑物的稳定性和安全性。
为了确保剪力墙能够发挥其应有的作用，在设计和施工过程中需要采取一系列的构造措施。
一、剪力墙的类型和特点剪力墙根据其开洞情况和受力特点，可以分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙等类型。
整截面剪力墙没有洞口或洞口很小，其受力性能类似于一根竖向悬臂梁，具有较高的抗侧刚度和承载能力，但延性相对较差。
整体小开口剪力墙洞口较小，墙肢的弯矩图基本没有反弯点，其受力性能介于整截面剪力墙和双肢剪力墙之间。
双肢剪力墙和多肢剪力墙则通过连梁将多个墙肢连接在一起，具有较好的延性和耗能能力。
二、剪力墙的材料选择剪力墙的材料通常包括混凝土和钢筋。
混凝土的强度等级应根据建筑物的抗震等级、设防烈度和结构类型等因素进行选择。
一般来说，对于高层建筑，混凝土强度等级不宜低于 C30。
钢筋的种类和规格应根据剪力墙的受力情况和构造要求进行确定。
纵向受力钢筋通常采用 HRB400 级或 HRB500 级钢筋，箍筋则多采用HPB300 级或 HRB400 级钢筋。
三、剪力墙的厚度要求剪力墙的厚度应满足承载力、稳定性和构造要求。
对于一般的高层建筑，底部加强部位的剪力墙厚度不应小于 200mm，其他部位的厚度不应小于 160mm。
剪力墙的厚度还应根据其抗震等级和设防烈度进行调整。
在地震作用较大的地区，剪力墙的厚度应适当增加，以提高其抗震性能。
四、剪力墙的配筋构造1、纵向钢筋纵向钢筋的配筋率应根据剪力墙的受力情况和抗震等级进行确定。
一般来说，一、二、三级抗震等级的剪力墙底部加强部位的纵向钢筋配筋率不应小于 025%，其他部位不应小于 020%。
纵向钢筋应沿墙肢的全长均匀布置，并应满足锚固长度的要求。
2、箍筋箍筋的直径和间距应根据剪力墙的抗震等级和墙肢的长度进行确定。
一般来说，箍筋的直径不应小于 8mm，间距不应大于 100mm。
剪力墙具体做法与施工
剪力墙具体做法与施工剪力墙是建筑物中承受水平荷载和竖向荷载的重要结构构件，其施工质量直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
下面我们就来详细了解一下剪力墙的具体做法与施工。
一、剪力墙的定义与作用剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙。
在建筑结构中，剪力墙主要用于承受风荷载或地震作用引起的水平荷载，同时也能承受一部分竖向荷载。
它能够有效地抵抗水平力，防止建筑物在地震或强风等自然灾害中发生倒塌或严重损坏。
二、剪力墙的类型1、整体墙没有门窗洞口或只有少量小洞口的剪力墙称为整体墙。
这种剪力墙的受力性能较好，在水平荷载作用下，整体墙类似于一根悬臂梁，其弯矩图既不发生突变，也无反弯点。
2、小开口整体墙洞口稍大且成列分布的剪力墙，其受力性能介于整体墙和联肢墙之间，墙肢的局部弯矩会在洞口处发生突变，但沿墙肢的大部分区段没有反弯点。
3、联肢墙洞口较大且成列布置，使连梁的刚度比墙肢的刚度大得多的剪力墙称为联肢墙。
在水平荷载作用下，连梁对墙肢有约束作用，墙肢的弯矩图不仅会在洞口处发生突变，而且在大多数楼层中都会出现反弯点。
4、壁式框架洞口尺寸较大，连梁的线刚度与墙肢的线刚度接近时，剪力墙的受力性能接近于框架，称为壁式框架。
其特点是墙肢在大多数楼层中都会出现反弯点。
三、剪力墙的材料选择1、混凝土混凝土是剪力墙最常用的材料之一，其强度等级一般不低于 C20。
为了提高混凝土的抗裂性能，通常会在混凝土中掺入适量的外加剂和掺合料。
2、钢筋钢筋在剪力墙中主要起到抗拉的作用，常用的钢筋种类有热轧钢筋和冷轧带肋钢筋。
钢筋的布置应根据剪力墙的受力情况进行合理设计，以确保其能够有效地承受拉力。
四、剪力墙的设计要求1、强度要求剪力墙应具有足够的强度，以承受水平荷载和竖向荷载产生的内力。
2、刚度要求剪力墙应具有足够的刚度，以控制建筑物在水平荷载作用下的变形。
3、稳定性要求剪力墙应具有足够的稳定性，以防止在施工和使用过程中发生失稳现象。
4、延性要求剪力墙应具有良好的延性，以保证在地震等强烈作用下能够吸收能量，避免发生脆性破坏。
11.剪力墙及框剪部分
a
则由连梁弯曲和剪切变形产生的相对位移为
3(x)
3m
3v
2 (x)ha3
3EIb
(1
3EIb
A b Ga 2
)
2 (x)ha3
3EI0b
④
式中：h—层高
a—连系梁的计算跨度的一半
hb—连系梁的截面高度 Ib—连系梁的惯性矩
高层建筑结构设计
μ—连系梁的截面积截面剪应力分布不均匀系数； G—材料的剪切弹性模量； Ib0—连系梁考虑剪切变形影响后的折算惯性矩。
率相同，则各墙肢分担整体弯矩Φ EcIj；局部弯矩近似
认为在各墙肢中按抗弯刚度分配，则任一墙肢弯矩为：
M
j
Mp
Ij I
(1 )
Mp
Ij Ij
式中：
Mp—外荷载在计算截面产生总弯矩； I—整个剪力墙截面对组合截面形心的惯性矩；
γ—整体弯矩系数γ=0.85； Ij —第j墙肢的截面惯性矩 。
高层建筑结构设计
各墙肢的轴力 Nj
局部弯矩在墙肢中不产生轴力,整体弯矩引起墙肢 轴力，因此各墙肢轴力为：
Nj
M p
I
Aj y j
式中：
Aj —第j墙肢的截面面积 ； yj —第j墙肢的截面形心到整个剪力墙组合截面形心的距离。
高层建筑结构设计
各墙肢的剪力 Vj
外载产生总剪力在各墙肢间按抗侧刚度近行分配， 抗侧刚度与截面惯性矩、面积有关，近似取两者均值进 行分配。因此各墙肢剪力为：
μ—剪应力分布不均匀系数，矩形截面μ=1.2，I字形截 面为全面积除以腹板面积。
高层建筑结构设计
倒三角形荷载、均布荷载、顶点集中力作用下的 位移计算公式，综合起来如下：
剪力墙结构设计计算要点和实例
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
M=q/2H2(均布荷载) ；V=qH M=q/3H2 (倒三角形) ；V=qH/2 M：墙体底部弯矩；V：墙体底部剪力。
3、计算位移： （1）考虑洞口对截面面积及刚度的削弱： 其中： 等效截面面积， ：截面毛面积。 （2）等效截面惯性矩：即取有洞和无洞截面惯性矩沿竖向的加权 平均值。 有洞口处墙截面惯性矩的计算：
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。
剪力墙技术标准
剪力墙技术标准在建筑工程领域，剪力墙作为一种重要的结构构件，对于建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
为了确保剪力墙的设计、施工和质量达到预期要求，制定一套明确且严格的技术标准是必不可少的。
一、剪力墙的定义与作用剪力墙，又称抗风墙或抗震墙，是建筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。
它通过自身的刚度和强度，将水平荷载传递到基础，从而有效地抵抗建筑物的侧向变形，保障结构的稳定性和安全性。
二、剪力墙的分类1、整体墙没有洞口或洞口很小的剪力墙，可以视为整体墙。
其受力性能类似于悬臂梁，整体工作性能较好。
2、小开口整体墙洞口稍大，但洞口面积不超过墙体总面积的 15%，且洞口之间的净距及洞口至墙边的净距大于洞口长边尺寸的剪力墙。
3、联肢墙洞口较大，洞口面积超过墙体总面积的 15%，此时墙肢之间的连梁将墙肢连接起来，形成联肢墙。
4、壁式框架当连梁的刚度接近或大于墙肢的刚度时，剪力墙的受力性能接近于框架，称为壁式框架。
三、剪力墙的设计要求1、强度要求剪力墙应具备足够的强度，以承受水平荷载和竖向荷载产生的内力。
设计时需根据建筑物的使用功能、高度、抗震设防烈度等因素，确定剪力墙的混凝土强度等级和钢筋配置。
2、刚度要求为了有效地控制建筑物在水平荷载作用下的侧向变形，剪力墙应具有足够的刚度。
刚度不足可能导致建筑物出现过大的位移，影响使用功能甚至危及结构安全。
3、稳定性要求剪力墙在各种荷载作用下应保持稳定，避免出现失稳现象。
这需要合理设计墙体的厚度、长度和配筋等。
4、延性要求在地震作用下，剪力墙应具有良好的延性，能够吸收和耗散能量，避免发生脆性破坏。
通过合理的配筋和构造措施，可以提高剪力墙的延性性能。
四、剪力墙的构造要求1、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震设防烈度、墙体的受力情况等因素确定。
一般来说，底部加强部位的墙体厚度较大，往上逐渐减小。
2、混凝土强度等级混凝土强度等级应根据结构的受力要求和耐久性要求确定，一般不低于 C20。
剪力墙结构近似计算方法
壁式框架
1.六、不规则开洞墙 洞口尺寸较大，且排列不规则的剪力墙 不能简化成平面杆系结构计算，而应采用平面有限元方法
关于各类剪力墙划分判别式的讨论
(1)整体参数和 计算方法的关系：
H
12
m1
Th Ij
m Ibaj 2j l3
j1 bj
j1
连梁的转动刚度越大，对墙肢的约束作用也越大。
1(x)2cm(x)2cddm yx
②由墙肢轴向变形所产生的相对位移2(x)
在水平荷载作用下，一个墙肢受 拉，另一个墙肢受压，墙肢轴向变 形将使连梁切口处产生相对位移
2(x)E 1A 11A 12xH
x(x)dx
0
③由连梁弯曲和剪切变形所产生的相对位移3(x)
双肢墙的基本微分方程为：
2[1(1)2] (倒三角形荷载）
()2()2
（均布荷载）
2
（顶部集中力）
利用边界条件求解()，()与荷载形式、截面位置、整 体参数有关
V0——双肢墙底部总剪力 T——轴向变形影响参数：
s1
s1
I Ii
1.一、内力计算
2.墙肢弯矩
Mj 0.8M 5i IIj 0.1M 5i IjIj
3.墙肢轴力
Nj
0.85Mi
Ajyj I
4.墙肢剪力
Vj
Vi ( 2
Aj Aj
Ij ) Ij
5.连梁剪力由上下层墙肢的轴力差计算
1.二、顶点位移计算
2.考虑洞口的削弱作用，放大1.2倍
1.2
墙肢是否出现反弯点，与墙肢惯性矩的比值IA／I、整 体参数、层数N等多种因素有关。
式中：IA——扣除墙肢惯性矩后的组合截面惯性矩。 IA=I－(I1+I2) = Ai×y2i
剪力墙结构设计分析
剪力墙结构设计分析摘要：剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式，被广泛应用于现代高层建筑领域。
本文根据多方的学习及结构设计经验，对剪力墙结构设计进行探讨。
关键词：剪力墙; 结构设计中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：一、墙肢的分类和结构布置（1）墙肢的分类剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。
一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙, 短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为 5～8的剪力墙。
剪力墙根据墙面开洞大小的情况 , 还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。
当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。
其中, 当不大于 3时, 宜按框架柱进行截面设计, 轴压比、剪压比和箍筋体积配筋率按相应抗震等级框架柱进行控制。
（2）结构布置多高层建筑应有较好的空间工作性能, 剪力墙结构应双向布置, 形成空间结构。
特别是在抗震设防区, 应避免单向布置剪力墙, 并宜使两个方向刚度接近。
剪力墙平面上分布要力求均匀, 使其刚度中心和建筑物质心尽量接近 ,以减小扭转效应。
必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。
剪力墙抗侧刚度大, 结构自振周期短, 所受水平地震作用较大, 对结构不利。
可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力, 尽量减薄纵横墙体的厚度,或采用“主次结构”加大墙体的间距, 减少墙体数量, 以降低结构的抗侧移刚度, 减轻结构重量, 减少墙体的水平地震剪力和弯矩。
剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都相对很小。
当剪力墙与平面外方向的梁连接时, 会造成墙肢平面外弯矩。
当梁高大于2倍墙厚时, 梁端弯矩对墙平面外的安全不利, 因此应采取措施, 如增加暗柱或壁柱, 以保证剪力墙平面外的稳定安全。
对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接, 减少墙肢平面外弯矩。
二、墙肢长度和厚度的选取（1）墙肢的长度剪力墙墙肢长度 (即墙肢截面高度)一般不宜大8m。
高层建筑剪力墙设计与研究现状
高层建筑剪力墙设计与研究现状在当今城市的天际线中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
剪力墙作为高层建筑结构中至关重要的抗侧力构件，其设计的合理性直接关系到建筑的安全性、经济性和使用性能。
本文将对高层建筑剪力墙的设计与研究现状进行探讨。
一、剪力墙的定义与作用剪力墙，又称为抗风墙、抗震墙或结构墙，是一种用于抵抗水平荷载（如风荷载和地震作用）的钢筋混凝土墙体。
在高层建筑中，水平荷载往往成为控制结构设计的主要因素，而剪力墙能够有效地承担这些水平力，防止结构发生过大的侧向位移和变形，从而保障建筑的稳定性和安全性。
二、剪力墙的类型1、整体墙没有洞口或洞口很小的剪力墙可视为整体墙。
其受力特点类似于悬臂梁，在水平荷载作用下，整面墙的变形以弯曲变形为主。
2、小开口整体墙洞口稍大，但洞口面积不超过墙体面积 15%的剪力墙称为小开口整体墙。
其受力性能仍接近整体墙，但由于洞口的存在，墙肢的局部弯矩会有所增加。
3、联肢墙洞口较大，连梁刚度较大的剪力墙称为联肢墙。
连梁将墙肢连接在一起，墙肢和连梁共同工作，在水平荷载作用下，墙肢以弯曲变形为主，连梁以剪切变形为主。
4、壁式框架洞口更大，连梁刚度较小的剪力墙称为壁式框架。
其受力性能与框架结构较为相似，但墙肢的刚度较大，对结构的抗侧力仍有重要贡献。
三、剪力墙的设计要点1、墙肢的布置剪力墙的墙肢应均匀、对称布置，使结构的质心和刚心尽量重合，减少扭转效应。
墙肢的长度不宜过长或过短，过长容易导致墙体出现薄弱部位，过短则会增加墙肢数量，增加施工难度和成本。
2、墙厚的确定剪力墙的厚度应根据结构的高度、抗震等级、风荷载大小等因素确定。
一般来说，底层剪力墙的厚度较大，随着楼层的增加，墙厚逐渐减小。
3、混凝土强度等级混凝土强度等级的选择应综合考虑结构的受力要求、施工条件和经济因素。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸，但也会增加施工难度和成本。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
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试下计算整体小开口墙的内力。墙肢的布置如下图所示。底层分配剪力为600
KN，底层分配弯矩为14000KN.m。
解：
几何参数计算
墙肢
1 2 3 4
面积Ai（m2） 0.68 0.12 0.34 0.78 1.920
惯性矩（m4） 0.655 0.004 0.082 0.989 1.730
各墙肢内力分配
墙肢号 iiAA iiII iiAyI iII 各层墙肢内力 底层墙肢内力
Vzi Nzi Mzi Vzi Nzi Mzi
1 0.3542 0.3786 0.1096 0.0234 0.3664 Vi 0.0931 Mi 0.0769
Mi
219.84 1304.24 1076.6
2 0.0625 0.0023 0.0060 0.0001 0.0324 Vi 0.0051 Mi 0.0004
Mi
19.44 71.4 5.6
3 0.1771 0.0474 0.0053 0.0029 0.1123 Vi 0.0045 Mi 0.0096
Mi
67.35 63.07 134.4
4 0.4063 0.5718 0.1098 0.0353 0.4891 Vi 0.0933 Mi 0.1158
Mi
293.43 1306.62 1621.2