剪力墙结构设计课件.ppt

1、Chapter 6 剪剪 力力 墙墙 结结 构构 设设 计计一、剪力墙的分类、受力特点及分类界限一、剪力墙的分类、受力特点及分类界限（一）分类及受力特点（一）分类及受力特点 1按墙肢截面长度与宽度之比分类按墙肢截面长度与宽度之比分类 hwbw/3:/3 5/5 8/8wwwwwwwwhbhbhbhb ：异形柱异形柱;小墙肢短肢剪力墙小墙肢短肢剪力墙;短肢剪力墙短肢剪力墙;普通剪力墙。普通剪力墙。异形柱形式（柱宽等于墙厚）：异形柱形式（柱宽等于墙厚）：2按墙面开洞情况分类按墙面开洞情况分类 整截面剪力墙整截面剪力墙 不开洞或开洞面积不大于不开洞或开洞面积不大于15%的墙为整截面剪力墙。的墙为整截

2、面剪力墙。受力特点：如同一个整体的悬臂墙。在墙肢的整个高度受力特点：如同一个整体的悬臂墙。在墙肢的整个高度上，弯矩图既不突变，也无反弯点。变形以弯曲型为主。上，弯矩图既不突变，也无反弯点。变形以弯曲型为主。MM整体小开口剪力墙整体小开口剪力墙 开洞面积大于开洞面积大于15%但仍较小的墙为整体小开口剪力墙。但仍较小的墙为整体小开口剪力墙。受力特点：弯矩图在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度受力特点：弯矩图在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度上没有或仅仅在个别楼层中才出现反弯点。整个剪力墙的变形仍上没有或仅仅在个别楼层中才出现反弯点。整个剪力墙的变形仍以弯曲型为主以弯曲型为主。双肢及多肢剪力墙双肢

3、及多肢剪力墙 开洞较大、洞口成列布置的墙为双肢或多肢剪力墙。开洞较大、洞口成列布置的墙为双肢或多肢剪力墙。受力特点：与整体小开口墙相似。受力特点：与整体小开口墙相似。壁式框架壁式框架 洞口尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙为壁式框架。洞口尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙为壁式框架。受力特点：柱的弯矩图在楼层处有突变，而且在大多数楼层中都出现受力特点：柱的弯矩图在楼层处有突变，而且在大多数楼层中都出现反弯点。整个剪力墙的变形以剪切型为主，与框架的受力相似。反弯点。整个剪力墙的变形以剪切型为主，与框架的受力相似。（二）整体小开口墙、联肢墙、壁式框架的分类（二）整体小开口墙、联肢墙

4、、壁式框架的分类 界限界限 ahb1IHIhbI2l0根据整体性系数根据整体性系数 ，墙肢惯性矩的比值，墙肢惯性矩的比值 以及楼层层数确定。以及楼层层数确定。nII 整体系数整体系数双肢墙：双肢墙：231212()bbnI aIHh IIII 多肢墙：多肢墙：2131112mbjjmjn bjjjI aHI lhI 考虑墙肢轴向变形的影响系数，当考虑墙肢轴向变形的影响系数，当3 34 4肢时取肢时取0.80.8；5 57 7 肢时取肢时取0.85；8肢以上取肢以上取0.9；剪力墙对组合截面形心的惯性矩；剪力墙对组合截面形心的惯性矩；I11mnjjIII 扣除墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩，扣除墙肢

5、惯性矩后剪力墙的惯性矩，；nI002301bjbjbjbj bjIIIA l 第第 j 列连梁的折算惯性矩，列连梁的折算惯性矩，；bjI 墙肢墙肢1、2的截面惯性矩；的截面惯性矩；12II、洞口列数；洞口列数；m 剪力墙总高度；剪力墙总高度；H 层高；层高；h 第第 j 列洞口两侧墙肢轴线距离；列洞口两侧墙肢轴线距离；()ja a 第第 j 列连梁计算跨度，取为洞口宽度加梁高的一半；列连梁计算跨度，取为洞口宽度加梁高的一半；bjl 第第 j 墙肢的截面惯性矩；墙肢的截面惯性矩；jI 第第 j 连梁截面惯性矩（刚度不折减）；连梁截面惯性矩（刚度不折减）；0bjI 截面形状系数，矩形截面的截面形状

6、系数，矩形截面的 ；I型截面取型截面取 等等 于墙全截面面积除以腹板毛截面面积，于墙全截面面积除以腹板毛截面面积，T形截面见下表：形截面见下表：1.2 第第 j 列连梁的截面面积；列连梁的截面面积；bjA 系数，由系数，由 及层数按下表取用；及层数按下表取用；系数系数 和和 见见P.159表表6.1和表和表6.2。分类界限分类界限(1)(1)当当 时，按整体小开口墙计算时，按整体小开口墙计算；(2)(2)当当 时，按壁市式框架计算；时，按壁市式框架计算；(3)(3)当当 时，按联肢墙计算。时，按联肢墙计算。10nII且且10nII 且且10 二、结构布置二、结构布置 剪力墙应双向或多向布置。高

7、层建筑不应采用全部为短剪力墙应双向或多向布置。高层建筑不应采用全部为短肢肢的剪力墙，短肢墙应与筒体配合使用。的剪力墙，短肢墙应与筒体配合使用。较长的剪力墙可用楼板较长的剪力墙可用楼板（无连梁无连梁）或弱的连梁分为若干或弱的连梁分为若干独独立墙段，每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于立墙段，每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于2。剪力墙的门窗洞口宜上下对齐。剪力墙的门窗洞口宜上下对齐。墙肢截面高度与厚度之比不宜小于墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3。剪力墙的混凝土强度等级不应低于剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20，短肢墙，短肢墙筒体结构的筒体结构的 混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低

8、于C25。剪力墙厚度应满足：。剪力墙厚度应满足：一、二级抗震时：底部：一、二级抗震时：底部：，其他部位：，其他部位：，；无端柱或翼墙时：底部：无端柱或翼墙时：底部：，其他部位：，其他部位：，；三、四级抗震时：底部：三、四级抗震时：底部：，其他部位：，其他部位：，；116iH120iH 160m m160m m112iH115iH 180m m180m m120iH125iH 160m m160m m 可近似按每层可近似按每层10mm初估。剪力墙截面总面积与露面面积之比初估。剪力墙截面总面积与露面面积之比大约为：大约为：小开间小开间(3(34 4m):):大开间大开间(78m):基本周期：基本周

9、期：（n为建筑物层数）为建筑物层数）6%8%wfAA 4%6%wfAA 1(0.04 0.06)Tn 三、剪力墙有效翼缘宽度三、剪力墙有效翼缘宽度bf 1计算剪力墙的内力与位移时，可以考虑纵、横墙的计算剪力墙的内力与位移时，可以考虑纵、横墙的 共同工作。共同工作。有效翼缘的宽度按下表采用，取最小值。有效翼缘的宽度按下表采用，取最小值。bfbfbfbf(b )01bfbfbfbf(b )01(b )01(b )01bbbS01S02bfbf考虑方式考虑方式截面形式截面形式T T形或形或I I形形L L形或形或 形形按剪力墙间距按剪力墙间距按翼缘厚度按翼缘厚度按总高度按总高度按门窗洞口按门窗洞口0

10、10222SSb022Sb 12fbh 6fbh 10H20H01b02b 2在双十字形和井字形平面的建筑中，核心墙各墙段轴在双十字形和井字形平面的建筑中，核心墙各墙段轴线错开距离线错开距离a不大于实体连接墙厚度的不大于实体连接墙厚度的8倍，并且不大于倍，并且不大于2.5m时，整体墙可以作为整体平面剪力墙考虑，计算所得的内力应时，整体墙可以作为整体平面剪力墙考虑，计算所得的内力应乘以增大系数乘以增大系数1.2，等效刚度应乘以折减系数，等效刚度应乘以折减系数0.8。3当折线形剪力墙的各墙段总转角不大于当折线形剪力墙的各墙段总转角不大于15时，可按时，可按平面剪力墙考虑。平面剪力墙考虑。实体连接墙

11、a15四、荷载及地震作用计算四、荷载及地震作用计算 剪力墙结构除承受自重外，还承受楼（屋）面活荷载以及风剪力墙结构除承受自重外，还承受楼（屋）面活荷载以及风荷载。在地震区，还可能要承受地震作用。荷载。在地震区，还可能要承受地震作用。荷载及地震作用按第三章所述方法计算。荷载及地震作用按第三章所述方法计算。五、剪力墙结构在竖向荷载作用下五、剪力墙结构在竖向荷载作用下 的内力计算方法的内力计算方法 竖向荷载除了在连梁内产生弯矩以外，在墙肢内主要是产竖向荷载除了在连梁内产生弯矩以外，在墙肢内主要是产生轴向力。生轴向力。在竖向荷载作用下，一片剪力墙所承受的竖向荷载应为该在竖向荷载作用下，一片剪力墙所承受

12、的竖向荷载应为该剪力墙平面计算单元范围内的荷载及剪力墙自重，根据楼盖（屋剪力墙平面计算单元范围内的荷载及剪力墙自重，根据楼盖（屋盖）结构布置及平面尺寸的不同，剪力墙上的荷载可能为均盖）结构布置及平面尺寸的不同，剪力墙上的荷载可能为均布、梯形分布、三角形分布荷载或集中荷载。布、梯形分布、三角形分布荷载或集中荷载。整截面剪力墙整截面剪力墙 整截面墙计算截面的轴力为该截面以上全部竖向荷载之和。整截面墙计算截面的轴力为该截面以上全部竖向荷载之和。整体小开口剪力墙整体小开口剪力墙 每层传给各墙肢的荷载按图所示范围计算，每层传给各墙肢的荷载按图所示范围计算，j墙肢的轴力墙肢的轴力为该墙肢计算截面以上全部荷

13、载之和。为该墙肢计算截面以上全部荷载之和。h1l01h2l02h3h1+l01/2h2+(l01+l02)/2h3+l02/2联肢墙联肢墙 1无偏心荷载时联肢墙内力计算无偏心荷载时联肢墙内力计算 墙肢轴力计算方法与整体小开口墙相同，但应计算竖向荷墙肢轴力计算方法与整体小开口墙相同，但应计算竖向荷载在连系梁中产生的弯矩和剪力，可近似按两端固定梁计算连载在连系梁中产生的弯矩和剪力，可近似按两端固定梁计算连系梁的弯矩和剪力。系梁的弯矩和剪力。2偏心竖向荷载作用下双肢墙内力计算偏心竖向荷载作用下双肢墙内力计算 1）墙肢内力）墙肢内力 1 12201120112120221122(1)()1,2()(1

14、)jjjIHMp ep ek SjIIHNpkhIIIISkpepeIaAaA A1 A2 I1 I2l0Le1 e2 N1 N2 Hhn层式中式中 分别为第分别为第j 肢墙的弯矩和轴力；肢墙的弯矩和轴力；I 双肢墙的组合截面惯性矩；双肢墙的组合截面惯性矩；分别为在墙肢分别为在墙肢1、墙肢、墙肢2上每层上每层 作用的平均竖向荷载，作用的平均竖向荷载，分别为分别为 的偏心矩；的偏心矩；双肢墙两墙肢的截面面积双肢墙两墙肢的截面面积 a 两墙肢轴线距离；两墙肢轴线距离；H 双肢墙高度；双肢墙高度；h 双肢墙层高；双肢墙层高；jjMN、12pp、12ee、12AA、1122;pNnpNn=、=、12p

15、p、S 双肢墙对组合截面形心的面积矩，双肢墙对组合截面形心的面积矩，由图由图11查得。查得。1211;aA ASAA 1 图图 11 偏心竖向荷载作用下的偏心竖向荷载作用下的 值值1 2）连梁内力）连梁内力 3竖向偏心荷载作用下多肢墙内力计算竖向偏心荷载作用下多肢墙内力计算 端部墙肢可与相邻墙肢近似按双肢墙计算，中部墙肢端部墙肢可与相邻墙肢近似按双肢墙计算，中部墙肢可分别与相邻左右墙肢按双肢墙计算，近似取两次计算结可分别与相邻左右墙肢按双肢墙计算，近似取两次计算结果的平均值。果的平均值。020000222bbVkllMVk 式中：式中：分别为连梁的弯矩和剪力；分别为连梁的弯矩和剪力；由图由图1

16、2查得。查得。bbMV、2 图图 12 偏心竖向荷载作用下的偏心竖向荷载作用下的 值值2 壁式框架壁式框架 壁式框架在竖向荷载作用下壁梁和壁柱的内力计算与壁式框架在竖向荷载作用下壁梁和壁柱的内力计算与框架在竖向荷载作用下内力计算相同，可采用迭代法、分框架在竖向荷载作用下内力计算相同，可采用迭代法、分层法或法。层法或法。抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位，其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比限值为：位，其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比限值为：一级（一级（9度）：度）：0.4 一级（一级（7、8度）：度）：0.5 二级：二级：0.6 六、

17、剪力墙结构在水平荷载作用下的内六、剪力墙结构在水平荷载作用下的内 力与位移计算方法力与位移计算方法 可按纵、横两个方向墙体分别按平面结构进行计算。可按纵、横两个方向墙体分别按平面结构进行计算。总水平荷载可以按各片剪力墙的等效刚度分配，然后进总水平荷载可以按各片剪力墙的等效刚度分配，然后进行单片剪力墙的计算。行单片剪力墙的计算。qmaxF maxmaxceqiiceqceqiiceqE IqqE IE IFFE I 整体墙的内力与位移计算整体墙的内力与位移计算 1应力计算应力计算VM 当剪力墙孔洞面积与墙面面积之比不大于当剪力墙孔洞面积与墙面面积之比不大于0.15且孔洞净距且孔洞净距及孔洞至墙边

18、距离大于孔洞长边时，可作为整截面悬臂构件按及孔洞至墙边距离大于孔洞长边时，可作为整截面悬臂构件按平截面假定计算截面应力分布。平截面假定计算截面应力分布。MyIVSIb 2顶点位移顶点位移 要考虑洞口对截面面积及刚度的削弱影响。要考虑洞口对截面面积及刚度的削弱影响。（1）小洞口整体墙的折算截面面积为：）小洞口整体墙的折算截面面积为：HBhnhih1h2h3式中式中 墙截面毛面积；墙截面毛面积；墙面洞口面积；墙面洞口面积；墙面总面积。墙面总面积。AOPAfA11.25OPwfAAAA (6-10)(6-10)（2）等效惯性矩等效惯性矩等效惯性矩取有洞口截面与无洞口截面的加权平均值。等效惯性矩取有洞

19、口截面与无洞口截面的加权平均值。iiwiI hIh (6-11)(6-11)（3）顶点位移）顶点位移 3023023023.6711(1)6041(1)831(1)3cwcwwcwcwwcwcwwV HE IE IH GAV HE IE IH GAV HE IE IH GA （倒三角形分布荷载）（倒三角形分布荷载）（6-12）（均布荷载）（均布荷载）（6-13）（顶点集中荷载）（顶点集中荷载）（6-14）式中式中 底部截面剪力；底部截面剪力；G 混凝土的剪切模量，混凝土的剪切模量，。0V0.4cGE 为了计算上的方便，引入等效刚度为了计算上的方便，引入等效刚度 的概念，它把剪切变形的概念，它把

20、剪切变形与弯曲变形综合成用弯曲变形的形式表达，将上式写成：与弯曲变形综合成用弯曲变形的形式表达，将上式写成：ceqE I30303011601813ceqceqceqV HE IV HE IV HE I （倒三角形分布荷载）（倒三角形分布荷载）（6-15）（均布荷载）（均布荷载）（6-16）（顶点集中荷载）（顶点集中荷载）（6-17）三种荷载下三种荷载下 分别为：分别为：ceqE I2223.6714131cwcwwcwcwwcwcwwE ImE IH GAE ImE IDH GAE ImE IH GA （倒三角形分布荷载）（倒三角形分布荷载）（6-18）（均布荷载）（均布荷载）（6-19）（

21、顶点集中荷载）（顶点集中荷载）（6-20）小开口墙的内力与位移计算小开口墙的内力与位移计算 1内力计算内力计算 整体小开口墙墙肢截面的正应力可以看整体小开口墙墙肢截面的正应力可以看作是由两部分弯曲应力组成，其中一部分是作是由两部分弯曲应力组成，其中一部分是作为整体悬臂墙作用产生的正应力，另一部作为整体悬臂墙作用产生的正应力，另一部分是作为独立悬臂墙作用产生的正应力。整分是作为独立悬臂墙作用产生的正应力。整体小开口墙的内力可按下式计算：体小开口墙的内力可按下式计算：0.85MiA1A2 局部弯矩不超过整体弯矩的局部弯矩不超过整体弯矩的15。为简化计算起见，将三种荷载下的为简化计算起见，将三种荷载

22、下的 统一取为：统一取为：ceqE I 291cwceqwwE IE IIA H 6-21 6-21墙肢弯矩墙肢弯矩 （6-22）0.850.15jjjiijIIMMMII 墙肢轴力墙肢轴力 （6-23）0.85jjjiA yNMI 连梁的剪力可由上、下墙肢的轴力差计算。连梁的剪力可由上、下墙肢的轴力差计算。剪力墙多数墙肢基本均匀，又符合整体小开口墙的条件，当剪力墙多数墙肢基本均匀，又符合整体小开口墙的条件，当有个别细小墙肢时，仍可按整体小开口墙计算内力，但小墙肢端有个别细小墙肢时，仍可按整体小开口墙计算内力，但小墙肢端部宜按下式计算，附加局部弯曲的影响为：部宜按下式计算，附加局部弯曲的影响为

23、：墙肢剪力墙肢剪力 （6-24）()2jjijjjAIVVAI式中式中 第第 i 层总弯矩和总剪力；层总弯矩和总剪力；第第 j 墙肢的截面惯性矩和截面面积；墙肢的截面惯性矩和截面面积；第第 j 墙肢的截面形心至组合截面形心的距离；墙肢的截面形心至组合截面形心的距离；I 组合截面惯性矩。组合截面惯性矩。iiMV、jjIA、jy 002jjjjjMMMhMV 6-25 6-25 6-26 6-26式中式中 按整体小开口墙计算的墙肢弯矩；按整体小开口墙计算的墙肢弯矩；由于小墙肢局部弯曲增加的弯矩；由于小墙肢局部弯曲增加的弯矩；第第 j 墙肢剪力；墙肢剪力；洞口高度。洞口高度。0jMjM jV0h2顶

24、点位移顶点位移 考虑到开孔后刚度的削弱，应将计算结果乘考虑到开孔后刚度的削弱，应将计算结果乘1.20。因此整体小。因此整体小开开口墙的顶点位移可按下式计算：口墙的顶点位移可按下式计算：424max24241.2(1)8113.671.2(1)12031.2(1)3qHEIEIGAHqHEIEIGAHPHEIEIGAH （均布荷载）（均布荷载）（6-27）（倒三角形分布荷载）（倒三角形分布荷载）（6-28）（顶点集中荷载）（顶点集中荷载）（6-29）式中式中 A 截面总面积，截面总面积，。11mjjAA 联肢墙的内力与位移计算联肢墙的内力与位移计算 1基本假设基本假设 （1）连梁的反弯点在跨中，

25、连梁的作用可以用沿高度均匀分布的连续弹）连梁的反弯点在跨中，连梁的作用可以用沿高度均匀分布的连续弹性薄片代替；（连梁连续化假定）性薄片代替；（连梁连续化假定）（2）各墙肢的变形曲线相似；）各墙肢的变形曲线相似；（3）连梁和墙肢考虑弯曲和剪切变形；墙肢还应考虑轴向变形的影响。）连梁和墙肢考虑弯曲和剪切变形；墙肢还应考虑轴向变形的影响。aI10lb0II2HhA1A2A ,bzola0AI11AI22AI11AI22(z)(z)(z)关键是要求出关键是要求出 。()z 2内力分析方法内力分析方法 32121(=)m21 （墙肢弯曲变形）墙肢弯曲变形）（墙肢轴向变形）（墙肢轴向变形）（连梁弯曲和剪切

26、变形）（连梁弯曲和剪切变形）以等肢双肢剪力墙为例。以等肢双肢剪力墙为例。将连续化后的连系梁沿中线切开，由于跨中为反弯点，故切开后将连续化后的连系梁沿中线切开，由于跨中为反弯点，故切开后截截面上只有剪力集度面上只有剪力集度 及轴力集度及轴力集度 。沿连梁切口处未知力。沿连梁切口处未知力 方向方向上各因素将使其产生相对位移，但总的相对位移为零。上各因素将使其产生相对位移，但总的相对位移为零。连梁轴力不引起连梁沿竖向相对位移，不改变整体截面的总弯矩。连梁轴力不引起连梁沿竖向相对位移，不改变整体截面的总弯矩。墙肢剪切变形不引起连梁竖向相对位移。墙肢剪切变形不引起连梁竖向相对位移。墙肢弯曲变形、墙肢轴向

27、变形以及连梁弯曲变形和剪切变形引起墙肢弯曲变形、墙肢轴向变形以及连梁弯曲变形和剪切变形引起连连梁中点切口处竖向相对位移。梁中点切口处竖向相对位移。()z()z()z 1230 6 6-3 30 0将各种变形产生的将各种变形产生的 代入上式，经整理可得：代入上式，经整理可得：21231212031200032312121212124121bbbbIAAazzhlIIA AI azVIIhlHI aEI l VzVIIhlHG AAH hl （均布荷载）（均布荷载）（6-31）（倒三角形荷载）（倒三角形荷载）（6-32）式中式中 基底总剪力；基底总剪力；计及剪切变形影响后的连梁折算惯性矩，计及剪切

28、变形影响后的连梁折算惯性矩，000022122811bbbbbbbIIIEIIGA lA l（6-33）l 连梁的计算跨度，连梁的计算跨度，；截面上剪力分布的不均匀系数，对矩形截面，截面上剪力分布的不均匀系数，对矩形截面，。02bhll1.2 bVbI解微分方程，可以求得解微分方程，可以求得 ，求得后可求得双肢墙的内力。求得后可求得双肢墙的内力。连梁对墙肢的约束弯矩为：连梁对墙肢的约束弯矩为：（634）j 层连梁的剪力为：层连梁的剪力为：（635）j 层连梁的端弯矩为：层连梁的端弯矩为：（636）j 层墙肢的轴力为：层墙肢的轴力为：（637）j 层墙肢的弯矩为：层墙肢的弯矩为：()z()z()

29、()m zza()bjjVzh 02bjbjlMV 1,2nijbkkjNVi 12121212jjnjpjkkjIIMMMMIIIIMMmz =，=，（638）（639）3顶点位移顶点位移 30303011601813ceqceqceqV HE IV HE IV HE I （倒三角形分布荷载）（倒三角形分布荷载）（6-40）（均布荷载）（均布荷载）（6-41）（顶点集中荷载）（顶点集中荷载）（6-42）式中，式中，双肢墙的等效刚度，三种荷载下分别为：双肢墙的等效刚度，三种荷载下分别为：ceqE I22213.641413ciiciceqiciiEITTEIE ITTEITT （6-43）（6

30、-44）（6-45）4双肢墙内力及变形特点双肢墙内力及变形特点 232222260 12221138112231shshchchchshchchshch （6-46）（6-47）（6-48）22iiiEIH GA （6-49）（1）侧移曲线呈弯曲型。）侧移曲线呈弯曲型。（2）连梁的最大剪力不在底层，随着连梁与墙的刚度比）连梁的最大剪力不在底层，随着连梁与墙的刚度比 的的增大，连梁的剪力加大，剪力最大的梁下移。增大，连梁的剪力加大，剪力最大的梁下移。（3）墙肢轴力等于该截面以上所有连梁剪力之和，当连梁与）墙肢轴力等于该截面以上所有连梁剪力之和，当连梁与墙墙的刚度比的刚度比 增大时，连梁剪力加大，

31、墙肢轴力也加大。增大时，连梁剪力加大，墙肢轴力也加大。（4）连梁与墙的刚度比）连梁与墙的刚度比 增大时，墙肢弯矩则减小。增大时，墙肢弯矩则减小。（5）可称为双肢墙整体系数，可称为双肢墙整体系数，称为轴向变形影响系数。称为轴向变形影响系数。OHyOHy水平位移连梁剪力OHyOHy墙肢弯矩墙肢轴力(a)(b)(c)(d)双肢墙截面应力整体弯曲应力局部弯曲应力(b)=(c)+(d)（6）双肢墙截面应力：）双肢墙截面应力：壁式框架在水平荷载作用下的近似计算壁式框架在水平荷载作用下的近似计算 c2c12a1ab2l lb1lc2lc1hbbc刚域1.计算简图计算简图 112211120.250.250.

32、250.25bbbbcccclahlahlcblcb 当计算的刚域长度小于零时，可不考虑刚域的影响。当计算的刚域长度小于零时，可不考虑刚域的影响。2带刚域杆件考虑剪切变形后的刚度系数和带刚域杆件考虑剪切变形后的刚度系数和D值的修正值的修正 壁式框架与普通框架的差别是：壁式框架与普通框架的差别是：（1）壁式框架带刚域；）壁式框架带刚域；（2）壁式框架杆件截面较宽，剪切变形的影响不宜忽略。）壁式框架杆件截面较宽，剪切变形的影响不宜忽略。因此，当对带刚域的杆件考虑剪切变形后的因此，当对带刚域的杆件考虑剪切变形后的 D 值值进行修正和对反弯进行修正和对反弯点高度比点高度比 y 值值进行修正后，便可以用

33、进行修正后，便可以用 D 值法对壁式框架在水平荷载作用值法对壁式框架在水平荷载作用下的内力与变形进行计算。下的内力与变形进行计算。计算柱的计算柱的 D 值：值：212cKDh 值的计算见下表。值的计算见下表。k =cik =cih24k =cik =cik =c ik =c i2413132424k =ci_c+chk =2ck =cik =c i221122icc+c2_k =cicc+c2_k =c_c+cicck =c2i一般层底层情况情况情况情况k +k2kK =c_2+KK =cKK_2+K =c24k +k +k +k2k1_K =c2_2kk K =ck +kk1_K =c234

34、壁式框架D值计算3反弯点高度比的修正反弯点高度比的修正 nk1k2k3k4yhkcbhahhhsk1Mbsk2sk3sk4MasMbsMay hahic_s_ 1236-65nyasyyyy 16-66sh hab 式中式中 标准反弯点高度比，由框架结构设计中的有关标准反弯点高度比，由框架结构设计中的有关表表 查得，但梁柱刚度比查得，但梁柱刚度比 要用要用 代替。代替。nyKK 七内力组合七内力组合 见第四章。见第四章。212341234222ccsKsKsKsKKKKKKsisiEIih （667）上下梁刚度变化时的修正值，由上下梁刚度变化时的修正值，由 及及 查表，查表，上层层高变化时的修

35、正值，由上层层高变化时的修正值，由 及及 查表，查表，下层层高变化时的修正值，由下层层高变化时的修正值，由 及及 查表，查表，112343412KKKKKKKK 或或；2;hh 上上3hh 下下。1y2y3yK 2 K 2 式中式中八截面设计八截面设计 1.5xxx中和轴以下腹筋全屈服，计算中考虑；中和轴以上腹筋不考虑。中和轴以下腹筋全屈服，计算中考虑；中和轴以上腹筋不考虑。（一）偏心受压正截面承载力计算（一）偏心受压正截面承载力计算1.矩形、矩形、T形、工形截面偏心受压正截面承载力计算形、工形截面偏心受压正截面承载力计算(1)无地震作用组合时：无地震作用组合时：0000-(6-68)0()(

36、6-69)2ssyssswcwAwsywsswcxNA fANNhMN ehA fhaMM （）111010()()()()22ccwcfwffccwwcfwfwNf b xf bbhhxMf b x hf bbhh（672）（673）110()2ccfccfwNf b xxMf b x h （674）（675）fx h 1.当当 时时:fxh 2.当当 时时:020(1.5)1(1.5)2syswwwywwswwwywwfNhx b fMhxb f （676）（677）0bwxh 3.当当 时（大偏心受压）时（大偏心受压）:（678）0(0.8)0.800ysbwswswfxhNM （679

37、）（680）0bwxh 4.当当 时（小偏心受压）时（小偏心受压）:（681）00010(-(6-70)10()(6-71)2ssyssswcREwAwsywsswcRExNA fANNhMN ehA fhaMM )（）(2)有地震作用组合时：有地震作用组合时：式中式中 剪力墙端部受拉钢筋强度设计值；剪力墙端部受拉钢筋强度设计值；剪力墙端部受压钢筋强度设计值；剪力墙端部受压钢筋强度设计值；墙体竖向分布钢筋强度设计值；墙体竖向分布钢筋强度设计值；混凝土弯曲抗压强度设计值；混凝土弯曲抗压强度设计值；偏心矩，偏心矩，；剪力墙截面有效高度，剪力墙截面有效高度，；剪力墙受压区端部钢筋合力点到受压区边缘的

38、距离，剪力墙受压区端部钢筋合力点到受压区边缘的距离，剪力墙竖向分布钢筋配筋率；剪力墙竖向分布钢筋配筋率；界限相对受压区高度；界限相对受压区高度；组合的轴向压力设计值；组合的轴向压力设计值；承载力抗震调整系数，承载力抗震调整系数，取取0.85。yfyf ywfcmf0e0eM N 0mh0mwshha sa;swab w b NRE RE 000200()2()1(1.5)2wREwswcssywsswywswwwhN ehMMAAfhaAfMhxh （682）2.矩形截面大偏心受压对称配筋矩形截面大偏心受压对称配筋 时时 按下列公式计算（无地震作用组合时，按下列公式计算（无地震作用组合时，）。

39、由式（）。由式（669）可得：）可得：（683）ssAA 1.0RE 10010()21.5ccwwREswywwcwwswywxMf b x hNAfxhf b hAf （684）（685）计算步骤如下：计算步骤如下：1）按构造要求确定竖向分布钢筋的总截面面积）按构造要求确定竖向分布钢筋的总截面面积 ，；2）按公式（）按公式（6-85）计算受压区高度）计算受压区高度 x；3）如果）如果 ，说明为大偏压受压，由公式（，说明为大偏压受压，由公式（6-83）计算）计算 ，公式（公式（6-84）计算）计算 。4）将）将 ，x 代入式（代入式（6-82）求出钢筋面积；）求出钢筋面积；5）如果）如果 ，

40、说明为小偏心受压，按小偏心受压公式重新计算。，说明为小偏心受压，按小偏心受压公式重新计算。swA0swwwwAb h 0bwxh swMcMswMcM0bwxh 2100(10.5)()2REcwwssywswisNef b hAAfhaheea （686）3.矩形截面小偏心受压对称配筋矩形截面小偏心受压对称配筋 时时 正截面承载力可近似按下列公式计算（无地震作用组合正截面承载力可近似按下列公式计算（无地震作用组合时，时，）。）。（687）ssAA 1.0RE 000102101000.12(0.3)00.45(0.8)()iaawREbcwwbREcwwcwwbwseeeeheNf b hN

41、ef b hf b hha （688）（689）（690）4.T形、工形截面大偏心受压对称配筋（形、工形截面大偏心受压对称配筋（）时）时 应按公式（应按公式（6-73）、（）、（6-75）、（）、（6-82）、（）、（6-83）及下列公式计）及下列公式计算（无地震作用组合时，算（无地震作用组合时，）。）。ssAA 1.0RE 0101.5REswywwcfwswywNAfxhf b hAf （691）1010()1.5REcfwfswywwcwwswywNf bbhAfxhf b hAf （692）fx h 当当 时时fxh 当当 时时计算步骤如下：计算步骤如下：1）按构造要求确定竖向分布钢筋

42、的总截面面积）按构造要求确定竖向分布钢筋的总截面面积 ，；2）先假定）先假定 ，按公式（，按公式（6-91）计算受压区高度）计算受压区高度 x；3）如果）如果 ，则由公式（，则由公式（6-83）计算）计算 ，公式（，公式（6-75）计算）计算 ，然后把，然后把 、及及 x 代入公式（代入公式（6-92）计算钢筋面积；）计算钢筋面积；4）如果）如果 ，则应按公式（，则应按公式（6-92）重新计算受压区高度）重新计算受压区高度 x；5）如果由式（）如果由式（6-92）计算的）计算的 ，且，且 ，则由公式（，则由公式（6-83）计算）计算 ，公式（，公式（6-73）计算）计算 ，再将，再将 、及及

43、x 代入公式代入公式（6-82）计算钢筋面积；）计算钢筋面积；6）如果由式（）如果由式（6-92）计算的）计算的 ，则应按小偏心受压正截面，则应按小偏心受压正截面承载力公式重新计算。承载力公式重新计算。swA0swwwwAb h fxh fxh swMcMswMcMfx h fx h 0bwxh swMcMswMcM0bwxh 5.T形、工字形小偏心受压对称配筋（形、工字形小偏心受压对称配筋（）时）时正截面承载力仍可按公式（正截面承载力仍可按公式（6-86）（）（6-90）计算，但在应用公）计算，但在应用公式（式（6-90）时，用）时，用 替换替换 ，应用公式（，应用公式（6-86）时用）时用

44、 替换替换 。根据根据钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程规定，在规定，在对双肢剪力墙进行抗震设计时，当其中的一肢为大偏心受拉时，对双肢剪力墙进行抗震设计时，当其中的一肢为大偏心受拉时，对受压墙肢弯矩计算值，应乘以增大系数对受压墙肢弯矩计算值，应乘以增大系数1.25。ssAA 1()REcffNf bb hREN 10()()2fREcffwhNef bb hh RENe （二）偏心受拉正截面承载力计算（二）偏心受拉正截面承载力计算 对于矩形截面偏心受拉剪力墙，不论大、小偏拉，其正截面对于矩形截面偏心受拉剪力墙，不论大、小偏拉，其正截面承载力可下列近似公式验

45、算：承载力可下列近似公式验算：无地震作用组合无地震作用组合011ouwuNeNM （6-93）6-93）0111REouwuNeNM （6-94）6-94）有地震作用组合有地震作用组合 和和 可按下列公式计算：可按下列公式计算：钢筋承受的拉力钢筋承受的拉力 （6-95）钢筋对钢筋对 之矩之矩 （6-96）式中各符号的含义与偏心受压计算公式中相同。式中各符号的含义与偏心受压计算公式中相同。ouNwuM2ousyswywNA fAf00()()2wswusywsswywhaMA fhaAf sA（三）偏心受压斜截面受剪承载力计算（三）偏心受压斜截面受剪承载力计算1.剪力设计值取值剪力设计值取值剪力

46、墙的剪力设计值剪力墙的剪力设计值 应按下列规定计算：应按下列规定计算：wV式中式中 V 考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力 设计值；设计值；考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力 计算值；计算值；考虑承载力抗震调整系数考虑承载力抗震调整系数 后的剪力墙墙肢正截面抗弯后的剪力墙墙肢正截面抗弯承载力，应按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力设计值确定，有承载力，应按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力设计值确定，有翼墙时应考虑墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；翼墙时应

47、考虑墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；剪力增大系数，一级为剪力增大系数，一级为1.6，二级为，二级为1.4，三级为，三级为1.2。RE mVwuaMvw 剪力墙的底部加强区，其高度为剪力墙的底部加强区，其高度为 ，并不小于底层层高。，并不小于底层层高。无地震作用组合时，取考虑水平荷载组合的剪力设计值。无地震作用组合时，取考虑水平荷载组合的剪力设计值。有地震作用组合时，剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，有地震作用组合时，剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，一、二、三级抗震等级时应按下式调整：一、二、三级抗震等级时应按下式调整：1.1vwwwuawwVVMVVM （6-96-97）7

48、）（6-98）6-98）9度时尚应符合度时尚应符合8wH2.剪力墙截面尺寸限制条件剪力墙截面尺寸限制条件剪力墙的截面应符合下列要求：剪力墙的截面应符合下列要求：无地震作用组合无地震作用组合00.256-99wccwwVf b h （）有地震作用组合有地震作用组合0012.5 0.20 (6-100)12.50.15(6-101)wccwwREwccwwREVf b hVf b h 剪跨比剪跨比 时时剪跨比剪跨比 时时式中式中 剪力墙的剪力设计值；剪力墙的剪力设计值；矩形截面的宽度或工形截面、矩形截面的宽度或工形截面、T形截面的腹板宽度；形截面的腹板宽度；剪力墙截面有效高度；剪力墙截面有效高度；

49、混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不大于混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不大于C50时取时取 1.0；当为；当为C80时取时取0.8；C50C80时可按线性内插取用。时可按线性内插取用。wVwb0whc 3.斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算偏心受压剪力墙其斜截面受剪承载力应按下列公式验算：偏心受压剪力墙其斜截面受剪承载力应按下列公式验算：无地震作用组合无地震作用组合001(0.50.13)6-1020.5wshtwwyhwAAVf b hNfhAS （）有地震作用组合有地震作用组合0011(0.40.1)0.8 (6-103)-0.5wshwtwwyhwREAAVf b hNfh

50、AS式中式中 剪力墙的轴向压力设计值，当剪力墙的轴向压力设计值，当 大于大于 时，时，取取 等于等于 ；剪力墙计算截面处的调整组合剪力设计值；剪力墙计算截面处的调整组合剪力设计值；剪力墙截面面积；剪力墙截面面积；T形或工形截面剪力墙腹板的面积，矩形截面时取形或工形截面剪力墙腹板的面积，矩形截面时取 等于等于 ；NN0.2cwwf b hN0.2cwwf b hVAwAwAA 计算截面处的剪跨比，计算截面处的剪跨比，小于小于1.5时取时取1.5，大于大于2.2时取时取2.2，此处，此处 为与为与 相应的弯矩值。当相应的弯矩值。当 计算截面与墙底之间的距离小于计算截面与墙底之间的距离小于 时，时，