第五章剪力墙结构
《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。
[建筑土木]框架剪力墙计算
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第五章框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念5.1 计算基本假定1、基本假定(1)一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略。
因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加力。
(2)楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。
因而在侧向力作用下，楼板可作剐体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。
¾弹性工作状态假定¾平面抗侧力结构和刚性楼板假定¾水平荷载的作用方向¾框架结构计算方法分类平面抗侧力结构和刚性楼板假定¾平面抗侧力结构假定¾(a)结构平面¾(b)y方向抗侧力结构¾(c)x方向抗侧力结构¾刚性楼板假定结构→构件→截面→材料2、框架结构计算方法分类框架计算方法精确法渐进法近似法位移法力法力矩分配法迭代法无剪力分配法分层法反弯点D 值法5.2 框架结构的近似计算方法5.2.1 竖向荷载下的近似计算——分层力矩分配法基本假定多层多跨框架在竖向荷载作用下，侧向位移比较小，计算时可忽略侧移的影响；本层横梁上竖向荷载对其他各层横梁内力的影响很小，计算时也可忽略，因此可将多层框架分解成一层一层的单层框架，分别进行计算。
分层法示意图计算要点¾分层方法：将多层框架分层，每层梁与上下柱构成的单层框架作为计算单元，柱远端假定为固端；¾各计算单元按弯矩分配法计算内力；¾分层计算所得的横梁的弯矩即为其最后的弯矩，每一柱（底层柱除外）属于上下两层，所以柱的弯矩为上下两层柱的弯矩叠加；¾因为分层计算时，假定上下柱的远端为固定端，而实际上是弹性支承，为了反映这个特点，减小误差，除底层柱外，其他层各柱的线刚度乘以折减系数0.9；楼层柱弯矩传递系数为1/3，底层柱为1/2；¾分层计算法所得的结果，在刚结点上诸弯矩可能不平衡，但误差也不致很大，如有需要，可对结点不平衡弯矩再进行一次分配。
剪力墙结构简介
剪力墙结构简介关键信息项：1、剪力墙结构的定义2、剪力墙结构的特点3、剪力墙结构的分类4、剪力墙结构的适用范围5、剪力墙结构的设计要点6、剪力墙结构的施工工艺7、剪力墙结构的优缺点8、剪力墙结构的发展趋势11 剪力墙结构的定义剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。
这种结构在高层房屋中被广泛应用。
111 剪力墙的组成剪力墙通常由墙肢和连梁组成。
墙肢是主要的受力构件，其截面形状可以是矩形、T 形、L 形等。
连梁则用于连接相邻的墙肢，增强结构的整体性。
12 剪力墙结构的特点121 侧向刚度大剪力墙结构能够提供较大的侧向刚度，有效抵抗水平荷载，如风荷载和地震作用，减少结构的水平位移，保证建筑物在使用过程中的安全性和稳定性。
122 空间整体性好剪力墙结构具有良好的空间整体性，能够协同工作，共同承受竖向和水平荷载，使结构的受力性能更加均匀。
123 室内无梁柱外露剪力墙结构的墙体可以隐藏在房间内部，不会出现梁柱外露的情况，增加了室内空间的使用效率和美观度。
13 剪力墙结构的分类131 整体墙没有洞口或洞口面积小于墙体面积 15%的剪力墙称为整体墙。
整体墙的受力性能类似于悬臂梁，其变形以弯曲变形为主。
132 小开口整体墙洞口面积大于墙体面积 15%，但洞口仍较小，且洞口之间的墙肢较长的剪力墙称为小开口整体墙。
这种剪力墙的受力性能介于整体墙和联肢墙之间。
133 联肢墙洞口尺寸较大，连梁对墙肢的约束作用较弱，墙肢单独受力较为明显的剪力墙称为联肢墙。
联肢墙的变形以弯曲变形和剪切变形为主。
134 壁式框架洞口尺寸较大，连梁的线刚度接近或大于墙肢的线刚度时，剪力墙的受力性能接近于框架，称为壁式框架。
14 剪力墙结构的适用范围141 高层住宅由于剪力墙结构能够提供较好的抗震性能和空间利用效率，因此在高层住宅建筑中得到了广泛的应用。
142 酒店对于需要较大空间和较高抗震要求的酒店建筑，剪力墙结构也是一种合适的选择。
第五章钢筋混凝土剪力墙结构
剪力墙分布筋（双层）
（3）剪力墙水平分布钢筋的搭接、锚固和连接
（4）楼板与剪力墙连接部位的配筋构造
（5）竖向分布钢筋的连接构造 非抗震设计的剪力墙竖向分布钢筋可在同一截面搭
接，搭接长度不应小于1.2 la ，且不应小于300mm。当
分布钢筋直径大于28mm时，不宜采用搭接接头。
4.连梁的配筋构造
4）壁式框架
（开口较大、墙肢宽度较小， 剪力墙受力 接近于框架）
剪力墙的裂缝特点：
高墙
中高墙
矮墙
（二）震害特点
抗震在墙肢之间连梁的剪切破坏。
二、 剪力墙的设计与构造措施
1.剪力墙的配筋形式
2.材料 (1)混凝土：强度不宜低于C20级 (2)钢筋：分布筋及箍筋采用HPB300；
其余采用HRB335或HRB400。 3.截面尺寸 墙厚：钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼 层净高的1/25，也不应小于140mm。
一、 剪力墙结构的受力特点与震害特点
开洞剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成。 1.剪力墙的类型
整体剪力墙 整体小开口剪力墙 双肢及多肢剪力墙 壁式框架
2.受力特点 1）整体剪力墙
（不开洞或开洞面积不大于15%的墙）
2） 整体小开口剪力墙 （开洞面积大于15%，但仍较小的墙）
3）双肢及多肢剪力墙 （开口较大、洞口成列布置的剪力墙 ）
(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3％。
连梁的配筋构造
采用现浇楼板时连梁的配筋构造
5.剪力墙墙面和连梁开洞时构造要求 ●当剪力墙墙面开洞较小时，除了将切断的 分布钢筋集中在洞口边缘补足外，还要有所加强， 以抵抗洞口应力集中。连梁是剪力墙中的薄弱部 位，应重视连梁中开洞后加强措施。
剪力墙墙面开 有非连续小洞 口（其各边长 度小于800mm） 的配筋构造
剪力墙结构概念
剪力墙结构概念在建筑领域中，剪力墙结构是一种常见且重要的结构形式。
对于大多数非建筑专业的朋友来说，可能对这个概念感到陌生或者一知半解。
接下来，就让我们用通俗易懂的方式来深入了解一下剪力墙结构。
剪力墙结构，简单来说，就是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载的结构体系。
想象一下，一堵厚实坚固的混凝土墙，它不仅要承担房子自身的重量，还要抵御风的吹拂、地震的摇晃等来自各个方向的力量。
为了更好地理解剪力墙结构，我们先从它的组成部分说起。
剪力墙就像是建筑的“大力士”，这些墙板通常是竖直的，而且厚度较大。
它们在建筑物中纵横交错，形成了一个稳固的网络。
除了剪力墙本身，还有连梁，连梁把相邻的剪力墙连接在一起，增强了整个结构的整体性和协同工作能力。
那么，剪力墙结构有哪些特点呢？首先，它的抗侧刚度非常大。
这意味着在面对风荷载和地震作用时，剪力墙结构的房子不会轻易地晃动或变形。
这给居住者带来了极大的安全感。
其次，剪力墙结构的室内空间比较规整。
由于剪力墙的布置相对比较规则，所以房间的布局往往比较整齐，有利于空间的有效利用。
再者，剪力墙结构的抗震性能良好。
在地震发生时，它能够有效地吸收和分散地震能量，减少建筑物的损坏程度，保障人们的生命财产安全。
然而，剪力墙结构也并非十全十美。
由于剪力墙的存在，可能会在一定程度上影响室内的采光和通风。
而且，剪力墙结构的施工相对复杂，需要较高的技术水平和施工质量控制。
在实际应用中，剪力墙结构适用于多种建筑类型。
比如高层住宅，因为高层住宅需要有足够的抗侧力能力来保证居住的安全性。
另外，一些商业办公楼、酒店等也会采用剪力墙结构。
为了确保剪力墙结构的质量和安全性，在设计和施工过程中需要遵循一系列的规范和标准。
设计师要根据建筑物的用途、高度、地理位置等因素，精确计算剪力墙的尺寸、配筋等参数。
施工人员则要严格按照设计要求进行施工，保证混凝土的浇筑质量、钢筋的绑扎位置等都符合规范。
在日常生活中，我们可能不太会直接关注到剪力墙结构，但它却默默地为我们的居住和工作环境提供了坚实的保障。
5剪力墙结构设计
（3）、当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设 置暗柱，并宜按计算确定配筋； （4）、必要时，剪力墙内可设置型钢。 本条所列措施，均可增大墙肢抵抗平面外弯矩的 能力。另外，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。铰接端或半刚接端可通 过弯矩调幅或梁变截面来实现，此时应相应加大梁跨 中弯矩。
≥2000
(a)
(b)
(c)
(d)
4、剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确 的墙肢和连梁。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。 抗震设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强 部位不宜采用错洞墙，其他情况如无法避免错洞墙，宜 控制错洞口间的水平距离不小于2m，设计时应仔细计算 分析，并在洞口周边采取有效构造措施（图5－1a、b）。 一、二、三级抗震设计的剪力墙不宜采用叠合错洞墙； 当无法避免叠合错洞布置时，应按有限元方法仔细计算 分析，并在洞口周边采取加强措施（图5－1c）或采用其 他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口（图5－1d， 其中阴影部分表示轻质填充墙体）。
图5－5 标准层 结构平 面图
本工程抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地土，基本风 压为 0.5kN / m 2。 （1）、结构方案 本工程上部标准层为住宅，每个单元由9个建筑分 单元组成，其结构布置利用单元中部设置的两部电梯、 设备管道井及一个剪力楼梯所围合的剪力墙内筒体单 元，作为结构的主要抗侧力构件，但围绕其周围的8个 住宅单元结构如何布置值得推敲。
错洞墙的内力和位移计算应符合有关规定。对结 构整体计算中采用杆系、薄壁杆系模型或对洞口作了 简化处理的其他有限元模型时，应对不规则开洞墙的 计算结果进行分析、判断，并进行补充计算和校核。 目前除了平面有限元方法外，尚没有更好的简化方法 计算错洞墙。采用弹性平面有限元方法得到应力后， 可不考虑混凝土的作用，按应力进行配筋，并加强构 造措施。
课件剪力墙结构
课件剪力墙结构contents •剪力墙结构基本概念与特点•剪力墙结构受力性能分析•剪力墙结构设计与计算方法•剪力墙结构施工方法与质量控制•剪力墙结构工程实例分析•剪力墙结构发展趋势与展望目录剪力墙结构基本概念与特点01定义及作用01剪力墙又称抗风墙或抗震墙，主要作用是在房屋建筑中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载，防止结构剪切破坏。
02它分为平面剪力墙和立体剪力墙，一般采用钢筋混凝土和现浇钢筋混凝土筑成。
结构类型与特点整体墙没有门窗洞口或只有少量很小的洞口时，可以忽略洞口的存在，这种剪力墙即为整体剪力墙，简称整体墙。
小开口整体墙墙面上开有一列或多列洞口，且洞口尺寸相对较大，此时剪力墙的受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢，故称连肢墙。
框支剪力墙当底层需要大空间时，采用框架结构支撑上部剪力墙，就形成框支剪力墙。
适用范围及优缺点适用范围剪力墙结构较适用于住宅、公寓和旅馆等建筑。
优点侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小；整体性好，承载力高，适用于建造较高的建筑物；对比框架结构，抗侧力刚度大，侧移小，室内较框架结构经济。
缺点间距小，平面布置不灵活，不适应大空间的公共建筑；结构自重较大，自振周期短且延性差；施工较复杂且造价较高。
剪力墙结构受力性能分析02在水平荷载作用下，剪力墙结构主要发生弯曲变形，墙肢底部受拉，顶部受压。
弯曲型变形剪切型变形弯剪型变形当水平荷载较大时，剪力墙可能发生剪切变形，此时墙肢的剪切应力较大，需进行抗剪设计。
在弯曲和剪切变形的共同作用下，剪力墙可能呈现弯剪型变形，此时需同时考虑弯曲和剪切的影响。
030201延性剪力墙在竖向荷载作用下的延性也是需要考虑的因素。
延性好的剪力墙在地震等极端荷载作用下能够吸收更多的能量，保证结构的安全。
轴压比在竖向荷载作用下，剪力墙的轴压比是影响其受力性能的重要因素。
轴压比过大会导致墙体失稳，过小则可能浪费材料。
稳定性在竖向荷载作用下，剪力墙需保持足够的稳定性，防止发生失稳破坏。
自考高层建筑结构设计复习试题及答案11
／m2；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN
考虑活荷载的不
利布置。如果活荷载较大，可按满载布
置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以
1.1～1.2的系数加以放大，以考虑活荷
载不利分布所产生的影响。
4．抗震设计时高层建筑按其使用功能
的重要性可分为甲类建筑、乙类建筑、
2度且．可高在宽初进比步行满选框足为架于h结bhb构/(设b1b/计10时4~，。1梁/ 1截8)面lb 高，
3．采用分层法计算竖向荷载下框架内 力的两个基本假定是指在竖向荷载下， 框架的侧移不计；每层梁上的荷载对其 他层梁的影响不计。 第五章 剪力墙结构 1．剪力墙结构体系承受房屋的水平荷 载和竖向荷载。 2．剪力墙结构的混凝土强度等级不应 低于C20，以短肢剪力墙为主的结构， 其混凝土强度等级不应低于C25。 3．剪力墙根据有无洞口，洞口大小和 位置以及形状等，可分为整截面墙，整 体小开口墙，联肢墙，和壁式框架四类。 4．孔洞面积／墙面面积≤0.16，且孔 洞净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞
b．相邻建筑物的基础类型
c．建筑物的荷载
d．施工条件
3．基础的埋置深度一般是指：[ C ]
a．自标高±0.00处到基础底面的距离
比。是影响重力 P 效应的主要
参数。 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位
水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度
的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向
布置时，设层间剪力通过刚度中心 作用于某个方向，若结构产生的层 间位移与层间剪力作用的方向一 致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移） 大，上部层间变形小，是由梁柱弯 曲变形产生的。框架结构的变形特 征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒 结构中除腹板框架抵抗倾复力矩 外，翼缘框架主要是通过承受轴力 抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼 缘框架平面内的弯矩和剪力。由于 翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变 形，使翼缘框架中各柱轴力向中心 逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允 许结构某些部位进入屈服状态，形 成塑性铰，这时结构进入弹塑性状 态。在这个阶段结构刚度降低，地 震惯性力不会很大，但结构变形加 大，结构是通过塑性变形来耗散地 震能量的。具有上述性能的结构， 称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的
剪力墙结构ppt课件
03
在选用材料时，应注意 材料的来源和质量，避 免使用劣质材料。
04
对于新材料的应用，应 进行充分的试验和论证， 确保其性能可靠、经济 合理。
05
剪力墙结构加固改造技术探讨
加固改造原因及目标设定
原因 结构老化、损伤或设计不足
抗震设防要求提高
加固改造原因及目标设定
使用功能改变或荷载增加 目标设定
剪力墙结构ppt课件
contents
目录
• 剪力墙结构基本概念与特点 • 剪力墙结构设计原理与方法 • 剪力墙结构施工工艺与流程 • 剪力墙结构材料选择与性能要求 • 剪力墙结构加固改造技术探讨 • 剪力墙结构发展趋势及挑战
01
剪力墙结构基本概念与特点
定义及作用
定义
剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震 作用引起的水平荷载和竖向荷载（重力）的墙体，防止结构剪切（受剪）破坏。
• 联肢墙：剪力墙上开有一列或多列洞口，且洞口尺寸相对较大，此时剪力墙的 受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢，故称连肢墙。
• 壁式框架：在联肢墙中，如果洞口开的再大一些，使得墙肢刚度较弱、连梁刚 度相对较强时，剪力墙的受力特性已接近框架。由于剪力墙的厚度较框架结构 梁柱的宽度要小一些，故称壁式框架。
行业标准和政策对发展的影响
行业标准
统一验收标准：建立统一的验收标准和评价体系，确保剪 力墙结构的施工质量符合设计要求和相关标准。
鼓励创新研发：政府应加大对剪力墙结构创新研发的支持 力度，通过资金扶持、税收优惠等措施鼓励企业和科研机 构进行技术创新。
完善设计规范：制定和完善剪力墙结构设计规范，明确 设计原则、荷载取值、构造措施等要求，保证设计质量 和安全。
剪力墙结构定义
剪力墙结构定义剪力墙结构是建筑中常用的一种结构形式，它通过设置墙体来承担建筑的水平荷载，从而增加建筑的稳定性和抗震性能。
本文将从剪力墙结构的定义、构造形式、工作原理、设计要点等方面进行探讨。
剪力墙结构是指通过设置墙体来承担建筑的水平荷载，从而增加建筑的稳定性和抗震性能的结构形式。
剪力墙可以是实心墙、空心墙或者组合墙，其主要作用是通过抵抗剪切力来承担水平荷载，并将其传递到地基。
剪力墙结构在我国的建筑中广泛应用，特别是在抗震设计中起到了重要的作用。
剪力墙结构的构造形式有多种，常见的有平面剪力墙、柱边剪力墙和核心筒剪力墙等。
平面剪力墙通常设置在建筑的外围，起到抵抗整体水平荷载的作用；柱边剪力墙通过设置在柱子周围，增加柱子的刚度，提高建筑的整体稳定性；核心筒剪力墙则是将剪力墙设置在建筑的核心部位，承担主要的水平荷载。
剪力墙结构的工作原理是通过墙体的抗剪承载力来抵抗水平荷载。
墙体的抗剪承载力主要取决于墙体的几何形状、材料强度和连接方式等。
墙体的几何形状包括墙体的厚度、长度和高度等，墙体的厚度越大，抗剪承载力越大；材料强度指的是墙体材料的抗剪强度和抗压强度等，材料强度越高，抗剪承载力越大；连接方式主要指墙体与结构其他部分的连接形式，合理的连接方式可以提高墙体的整体抗剪性能。
剪力墙结构的设计要点包括墙体的布置、剪力墙的尺寸和开洞等。
墙体的布置应根据建筑的功能和荷载特点进行合理的布置，避免墙体过于集中或者过于分散。
剪力墙的尺寸应根据墙体的抗剪承载力要求进行设计，同时还要考虑墙体的变形和开裂控制。
墙体的开洞应根据建筑的功能需求进行合理的设置，同时还要考虑墙体开洞对结构整体性能的影响。
在设计剪力墙结构时，还需要考虑墙体的稳定性和抗震性能。
墙体的稳定性主要包括墙体的整体稳定和局部稳定两个方面，墙体的整体稳定要求墙体满足抗侧扭和抗弯强度的要求，局部稳定要求墙体满足抗剪强度和抗压强度的要求。
墙体的抗震性能主要包括墙体的抗剪承载力和抗震位移能力，墙体的抗剪承载力要求满足抗震设防要求，抗震位移能力要求墙体能够在地震作用下保持整体的稳定。
剪力墙结构计算
剪力墙结构具有较高的侧向刚度 和抗侧力能力，能够承受较大的 水平荷载和地震作用，同时具有 较好的整体性和稳定性。
剪力墙结构的应用场景
高层建筑
由于剪力墙结构具有较高的侧向刚度 和抗侧力能力，因此适用于建造高层 建筑，能够满足高层建筑的侧向力和 稳定性要求。
大跨度跨越结构
剪力墙结构也可用于大跨度跨越结构 ，如桥梁、大型工业厂房等，能够提 供较大的承载力和跨越能力。
剪力墙的抗震设计方法
基于力的设计方法
根据地震作用力的大小，通过计算和分析，确定剪力墙的截面尺寸、配筋等参 数，以满足结构的抗震要求。
基于性能的设计方法
这种方法更注重剪力墙在地震作用下的性能表现，通过优化剪力墙的构造措施， 提高其抗震性能，以达到预期的抗震目标。
提高剪力墙抗震性能的措施
加强剪力墙的延性
钢材质量
采用高强度钢材，降低截 面尺寸和重量，提高结构 承载力和抗震性能。
复合墙体
采用轻质材料作为填充或 夹层，形成复合墙体，提 高保温、隔热和隔音效果。
结构优化
合理布置剪力墙
根据建筑需求和地震作用，合理 布置剪力墙的位置、数量和尺寸， 以提高结构的整体刚度和稳定性。
优化连梁设计
连梁是剪力墙的重要组成部分，通 过优化连梁的截面尺寸、配筋方式 和连接方式，提高其承载力和延性。
费。
05 剪力墙结构的抗震性能分 析
地震作用下的剪力墙性能分析
剪力墙的变形能力
在地震作用下，剪力墙的变形能力对其抗震性能至关重要。 剪力墙应具有足够的延性和耗能能力，以吸收地震能量并减 轻结构损坏。
剪切破坏机制
地震作用下，剪切破坏是剪力墙的一种常见破坏模式。通过 合理的剪力墙设计，可以避免剪切破坏的发生，从而提高其 抗震性能。
高层建筑结构,第五章框架-剪力墙结构的内力和位移计算
§ 5.2 铰结体系协同工作计算
3、计算图表的应用 （1）根据荷载形式（有三种）、刚度特征值和高度坐标查 图表得系数 y( ) / f
y H
m M W ( ) / M 0 V VW ( ) / V0
（2）根据荷载形式按悬臂杆计算顶点侧移fH，底截面弯矩M0 和底截面剪力V0 （3）计算结构顶点侧移y、总剪力墙弯矩Mw和剪力VW以及总框 架剪力VF
P
PW 图
PF图
高层建筑结构——框架-剪力墙结构
§ 5.5 讨论
2、框剪结构设计中应注意的问题 框剪结构容易满足平面布置灵活和有较大抗侧刚度的要求。 此外，由于框架与剪力墙协同工作，使框架层剪力分布，从 底到顶趋于均匀（与纯框架结构中，框架层剪力上小下大不 同），这对框架的设计十分有利－框架柱和梁的断面尺寸和 配筋可以上下比较均匀 由此可以看出三个值得注意的问题： （1）纯框架设计完毕后，如果又增加了一些剪力墙（例如电梯 井，楼梯井等改成剪力墙），就必须按框架－剪力墙结构重 新核算 （2）剪力墙与框架协同工作的基本条件是：传递剪力的楼板必 须有足够的整体刚度。因此框剪结构的楼板应优先采用现浇 楼面结构，剪力墙的最大间距不能超过规定限值
高层建筑结构——框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：
1.剪力墙宜均匀地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平 面形状变化 恒载较大的部位；在伸缩缝、沉降缩、防震 缝两侧不宜同时设置剪力墙。 2.平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力 墙； 3.剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向 无法设置剪力墙时，该方向采用壁式框架或支撑等抗侧力 构件，但是，两方向在水平力作用下的位移值应接近。壁 式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。 4.剪力墙的布置宜分布均匀，各道墙的刚度宜接近，长度较 长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢 墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。单片剪力墙底部承 担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。
剪力墙结构内力与位移计算
G E 0.42
E 2.55104 MPa
.0
38
第五章 剪力墙结构内力与位移计算
5.1 概述 5.2 整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算 5.3 联肢剪力墙的计算 5.4 壁式框架的计算 5.5 剪力墙结构的分类 5.6 剪力墙截面设计 5.7 剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求 5.8 短肢剪力墙的设计要求 5.9 剪力墙设计构造要求 5.10 连梁截面设计及配筋构造
第i个墙肢的剪力计公式：
Vzi
1 ( Ai 2 Ai
Ii Ii
)V pz
Ai——第i个墙肢截面的面积。
35
如何对细小墙肢的弯矩进行调整？
第i个墙肢受到的因局部弯曲而修正后的弯矩 计算公式(小墙肢)：
Mzio=Mzi+ΔMi=Mzi+Vzi
hi 2
h0-洞口的高度
36
（2）位移计算
• 由于剪力墙中洞口存在使墙的整体抗弯刚 度减弱，将材料力学公式计算出的侧移增 大20%。
剪力墙的承载力，结构自重也较小。
5
6
7
5．应控制剪力墙平面外的弯矩。当剪力墙与其平面 外方向的楼面梁连接时，应采取：
1）沿梁轴线方向设置剪力墙 2）设置扶壁柱 3）设暗柱 4）剪力墙内设置型钢。
8
9
控制剪力墙平面外的弯矩
10
11
12
剪力墙的计算简 图
• 计算剪力 墙结构的 内力和位 移时，应 考虑纵横 墙的共同 工作。
M 2 x
M
p
2c
N ( x)
M
p x
2c
x
(x)dx
0
EI1 EI 2
d 2 y1m dx 2 d 2 y2m dx 2
第五章-剪力墙结构1
I
k 1 l i
I
V pi
2017/11/13
熊海贝 《高层建筑结构》2017
31
2017/11/13
熊海贝 《高层建筑结构》2017
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5.2.6 壁式框架的简化计算
壁式框架
刚域长度
梁刚域长度：
方法：类似于框架
假定：
lb1 a1 hb / 4
倒三角形分布荷载 均布荷载 顶部集中荷载
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10
5.2 剪力墙结构的计算
5.2.1 结构整体计算
5.2.2 整体剪力墙的简化计算
方法：悬臂柱的计算分析方法
计算简图采用三维空间整体模型 剪力墙宜采用墙单元，具有平面内的刚度和平 面外的刚度； 剪力墙可根据情况简化为壁式框架单元，需考 虑节点刚域的作用； 注意轴压比问题； 注意边缘构件的配筋率和截面尺寸等。
熊海贝 《高层建筑结构》2017
38
5.2.7 剪力墙类型的判别方法
5.2.7 剪力墙类型的判别方法
根据整体性分类，即连梁刚度与墙肢 刚度的比值：
根据沿高度是否出现反弯点进行判断
影响因素：
1）当<1，连梁刚度很弱，可以忽略连 梁对墙肢的约束作用，剪力墙按独立 墙肢计算； 2）当10，连梁刚度很强，剪力墙按 整体小开口墙计算； 3）当1<10，剪力墙按联肢墙计算。
计算模型－悬臂构件 计算假定：
单片墙，全高； 底部固定支座； 水平荷载下剪力墙的变形不仅有弯曲变形，还有剪切变 形； 不考虑平面外的受力和变形。
第五章框架剪力墙框架剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
合并为总框架，协同工作计算主要解决荷载在总剪力墙和 总框架之间的分配，得到总剪力墙和总框架的总内力，并 计算侧向位移。
第五章 框架 剪力墙 框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
§5.4 框架-剪力墙结构的近似计算方法 二、框剪结构的两种计算图形
板联系。总剪力墙中包含2片墙，总框架中包含5片框架。
第五章 框架 剪力墙 框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
§5.4 框架-剪力墙结构的近似计算方法 二、框剪结构的两种计算图形
2、通过联系梁联系，刚结体系 图示结构平面的横向抗侧力单元中，②轴和⑥轴2片墙
之间由联系梁连接，总剪力墙包含4片墙，总框架包含5片框 架。连杆与剪力墙相连端为刚结，与框架相连端仍为铰结，
计算简图见下页。
第五章 框架 剪力墙 框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
§5.4 框架-剪力墙结构的近似计算方法 三、铰结体系协同工作计算
铰结体系计算简图
第五章 框架 剪力墙 框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
§5.4 框架-剪力墙结构的近似计算方法 三、铰结体系协同工作计算
切开连梁后总剪力墙为静定结构，所受荷载如图所示，
框架-剪力墙结构的刚度特征值为：
H CF
EJW
刚度特征值是框架抗推刚度与剪力墙抗弯刚度的比值。
第五章 框架 剪力墙 框架-剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
§5.4 框架-剪力墙结构的近似计算方法 六、刚度特征值对框剪结构受力、位移特性的影响
1、位移曲线 右图给出了均布荷载作用下具有不同
刚度特征值时结构的位移曲线形状。 当刚度特征值很小时，剪力墙变形曲
剪力墙结构介绍
连梁（有交叉暗撑） LL（JC） XX
构造边缘柱
GDZ
XX
暗梁
AL
XX
构造边缘暗柱
GAZ
XX
边框梁
BKL
XX 构造边缘翼墙（柱） GYZ
XX
墙身矩形洞口
JD
XX 构造边缘转角墙（柱） GJZ
XX
墙身圆形洞口
YD
XX
非边缘暗柱
AZ
XX
扶壁柱
FBZ
XX
剪力墙编号
5.3.2 柱平法施工图表示方法
柱平法施
抗震墙的竖向和横向分布钢筋, 配筋率均不应小于 0.25%, 并应双排布置, 拉筋间距不应大于600mm, 直 径不应小于6mm
框架-抗震墙结构的其他抗震构造措施, 应符合纯框 架结构和纯抗震墙结构的有关要求
5.3 混凝土结构施工图识读
建筑工程施工图主要包括建筑施工图、结构施工 图、设备施工图等
结构施工图是针对房屋建筑中的承重构件进行结 构设计后画出的图样
内 容
筋和h边中部筋三项分别注写
箍筋类型: 在表中箍筋类型栏内注写箍筋类型和及箍筋肢数。各
种箍筋类型图以及箍筋复合的具体方式，根据具体工程由设计人
员画在表的上部或图中的适当位置，并在其上标注与表中相应的b、 h和编上类型号
箍筋直径和间距: 在表中箍筋栏内注写箍筋，包括钢筋种类、直径 和间距
5.3.3 梁平法施工图表示方法
对集中标注的原位修正信息
截面注写方式
在分标准层绘制的梁平面布置图上, 分别在不同编号 的梁中各选择一根用截面剖切符号引出配筋图, 并在其 上注写截面尺寸和配筋具体数值的方式来表达梁的整 体配筋
截面注写方式常可与平面注写方式结合使用, 对于梁 布置过密的局部或为表达异型截面梁的尺寸及配筋时 常采用截面注写方式表达。截面注写方式也可单独使 用
2024年课件剪力墙结构(多场合)
课件剪力墙结构(多场合)剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式，它能够有效地承担和传递水平荷载，如风荷载和地震作用。
本文将详细介绍剪力墙结构的概念、特点、分类、设计方法以及施工要点。
一、剪力墙结构的概念及特点1.承载能力高：剪力墙结构能够承担大量的水平荷载，提高建筑物的整体稳定性。
2.空间利用灵活：剪力墙结构可以在建筑物内部形成较为灵活的空间布局，满足不同的使用需求。
3.抗震性能好：剪力墙结构具有良好的抗震性能，能够有效地减轻地震对建筑物的影响。
4.施工简便：剪力墙结构的施工相对简便，有利于缩短工期和降低成本。
二、剪力墙结构的分类1.整体剪力墙：整体剪力墙是指墙体与楼板、梁等构件共同组成一个整体受力体系，能够承担和传递水平荷载。
2.框架-剪力墙结构：框架-剪力墙结构是指在建筑物中设置一定数量的剪力墙，与框架结构共同承担水平荷载。
3.剪力墙-筒体结构：剪力墙-筒体结构是指将剪力墙与筒体结构相结合，共同承担水平荷载。
4.剪力墙-支撑结构：剪力墙-支撑结构是指将剪力墙与支撑构件相结合，共同承担水平荷载。
三、剪力墙结构的设计方法1.确定剪力墙的布置：根据建筑物的使用功能、空间布局和受力特点，合理确定剪力墙的布置。
2.确定剪力墙的尺寸：根据建筑物的受力特点和设计要求，合理确定剪力墙的厚度、长度和高度等尺寸。
3.确定剪力墙的材料：根据建筑物的受力特点和设计要求，合理选择剪力墙的材料，如混凝土、钢板等。
4.确定剪力墙的连接方式：根据建筑物的受力特点和设计要求，合理确定剪力墙与楼板、梁等构件的连接方式。
四、剪力墙结构的施工要点剪力墙结构的施工要点如下：1.施工前应进行详细的施工组织设计，明确施工工艺、施工顺序和施工方法。
2.施工过程中应严格按照设计要求进行，确保剪力墙的尺寸、材料、连接方式等符合设计要求。
3.施工过程中应加强质量控制和安全管理，确保施工质量符合规范要求，避免安全事故的发生。
4.施工完成后应进行验收，确保剪力墙结构的质量符合设计要求。
第五章剪力墙结构设计
⑶ 顶层取消部分剪力墙形成顶部大空间时，其
余延伸到顶的剪力墙应予以加强。
⑷ 抗震设计时，一般剪力墙底部应予加强，其
高度可取：
a.墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值；
b.高度≥150m时，取墙肢总高度的1/10。
3.剪力墙最小厚度与材料强度要求: ⑴剪力墙砼应 ≥ C20，带有筒体与短肢剪力
2（x）是由墙肢轴向变形产生的相对位移 3（x）是由连梁弯曲和剪切变形产生的相 对位移
1 2c m 2c
d ym dx
H
由
N ( )
( )d
0
2
1 1 1 （ ） ( ) d d E A1 A2 0 Z
3 3 m 3v
通常情况下，根据剪力墙的高宽比可以分为：
H/bw>2 : 高墙－弯曲破坏或滑移破坏
H/bw<1 : 矮墙－剪切破坏
1≤H/bw ≤2: 中高墙－剪切破坏
按剪力墙的间距分：
小开间剪力墙：间距2.7~ 4m，底层墙截面与 底层楼面面积比可达8%~10%。 大开间剪力墙：间距6~8m，底层墙截面与底 层楼面面积比可以在7%以内。 剪力墙结构应具有良好的延性，细高的剪力墙 容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，是一个以受弯 为主的悬臂墙，承受弯矩、剪力与轴力，侧向变形 主要呈弯曲型。
三、计算基本假定：
1、楼板在其自身平面内刚度很大：可视为刚度无 限大的刚性楼板，而在平面外的刚度很小，可忽略不 计，楼板将各榀剪力墙连成一体，在楼板平面内没有 相对变形，承受水平荷载后，楼板在其平面内作刚体 运动，并把水平作用的外荷载向各榀剪力墙分配。 2、剪力墙在使用荷载作用下构件材料均处于弹性 阶段。
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分布钢筋的作用： （1）斜裂缝出现后限制斜裂缝的开展，使得剪切破坏有 一定的预兆 （2）混凝土收缩或其他原因产生裂缝时，剪力墙能够抵 抗外荷载 2分布钢筋的构造要求 竖向、水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计不小 于0.25％，四级抗震和非抗震设计不应小于0.20％ 竖向、水平分布钢筋间距不应大于300mm，直径不小 于8mm
4墙肢平面外承载力验算（小偏心受压）
当为矩形截面小偏心受压墙肢时，尚需验算墙肢平面外承 载力。 这时不考虑墙体竖向分布钢筋的作用，而只考虑端部钢筋 的作用， 其承载力计算公式为：
5、1墙肢截面承载力计算
二、剪力墙的斜截面受剪承载力计算
截面尺寸符合下列条件：－防止钢筋屈服，混凝土剪压破碎 （1）无地震作用组合时 Vw 0.25 C f C bw hw0 （2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时
一、正截面承载力的计算 按照混凝土偏压构件计算 按偏心受力构件 1.大偏心受力（受压、拉） 2、小偏心构件（受压、拉）
与柱子不同墙肢截面的分布钢筋参与受力。 并且（1）竖向分布箍筋比较细，容易压曲 （2）中和轴处分布钢筋不能屈服
5、1墙肢截面承载力计算
1、剪力墙大偏心受压承载力计算
特点（1）一侧受拉、一侧受压 （2）端部受压、受拉屈服， 大部分受 拉分布钢筋屈服 （3）受压区混凝土达到受压极限应变 假定： （1）平截面假定—— 截面的应变沿截面高度保持直线分布 （2）不考虑混凝土的抗拉强度 （3）不考虑受压分布钢筋的作用 （4）1.5x（x受压区高度）以外受压分布钢筋 达到屈服，参与工作
图中虚线为计算的组合弯矩图，实线为应采用的弯矩设计值。 图 一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值来自5、2悬臂剪力墙设计和构造
四、延性悬臂剪力墙截面设计和构造要求
1、承载力计算 （1）正截面抗弯承载力计算——纵向受力钢筋 偏心受压、拉构件 （2）斜截面抗剪承载力计算－强剪弱弯 （3）剪力墙截面尺寸及剪压比限制 2轴压比及边缘构件设计 3.构造要求
5、2悬臂剪力墙设计和构造－延性剪力墙
墙肢 墙肢
连梁
5、2悬臂剪力墙设计和构造
一、墙肢破坏形态和设计要求
1）弯曲破坏 2）剪切破坏 3）滑移破坏
剪切滑移或 施工滑移
5、2悬臂剪力墙设计和构造
二、剪力墙截面配筋构造
1、配筋形式
5、2悬臂剪力墙设计和构造
分布钢筋的构造要求
hf x M c 1 f c bw x(hw0 ) 1 f c (bf bw )hf (hw0 ) 2 2
5、1墙肢截面承载力计算
3、偏心受拉剪力墙的正截面承载力近似计算： （1）无地震作用组合 （2）地震作用组合时
1 1 N RE 1 e0 N M wu 0u 式中，N0u、Mwu下列公式计算：
e0 1 N 0u M wu N 1
N0u 2 As f y Asw f yw
(hw0 s ) M wu As f y (hw0 s ) Asw f yw 2
式中Asw——剪力墙腹板竖向分布钢筋的全部截面面积。
5、1墙肢截面承载力计算
5、1墙肢截面承载力计算
剪力墙大偏心受压承载力计算公式
大偏压
b
根据平衡条件：
f y As f y N sw Nc N As
N (e0 hw0 hw f y M sw M c ) As 2
考虑地震作用时， 承载力计算右边 乘以1/γRE
设计方法： a、先按构造要求确定全截面的竖向分 布钢筋 A A A b、按计算求端部配筋
5、3开洞剪力墙设计和构造
一、开洞剪力墙的破坏形态和设计要求
连梁先塑 性铰 后墙肢塑 性铰
墙肢塑性 铰
连梁剪切 破坏
墙肢剪切 破坏
开洞剪力墙破坏形态
5、2悬臂剪力墙设计和构造
二、 连梁截面设计和变形特点——受弯构件
抗弯设计： 对称配筋：As=A's
无地震作用组合
M f y As (hb0 )
有地震作用组合：
Aw Ash 1 V [ (0.4 f t bw hw0 0.1N ) 0.8 f yh hw0 ] RE 0.5 A s 1
要求： M 剪跨比 Vh
Aw ——工形或T形截面腹板面积
取1.5～2.2
w0
轴向力 N 0.2 f c bw hw0
连梁
剪力墙配筋示意图
e
混凝土柱子设计
Nu ei e’
sAs
1fcbx f'yA's
x
As
h0 h
As
a
a’
’
b
1 fc
e
N e0 e’
fyAs
fywAsw
f bx 1.5x 1 c
x
f'yA's
As
a hw
a’
As ’
bw
对称配筋 As As
1 fc
5、1墙肢截面承载力计算
5、2悬臂剪力墙设计和构造
四、延性悬臂剪力墙截面设计和构造要求
（二）一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值的确定， 一级抗震等级的剪力墙，应按照设计意图控制塑性铰出现部位， 在其他部位则应保证不出现塑性铰，因此对一级抗震等级的 剪力墙的设计弯矩包线作了近似的规定： l）底部加强部位及其上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用； 2）其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.2倍采用。
计算 说明： 约束边缘构件范围Lc及配箍特征值 v 取值参看P239表7－5
5、2悬臂剪力墙设计和构造
3、强剪切强剪调整 底部加强区墙肢剪力设计值，一、二、三级抗震等级调整， 四级抗震及无地震左右组合可不调整
V vwVw
9度抗震设计尚应符合
M wu V 1.1 Vw Mw
vw ——剪力增大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为1.2
剪力墙结构
第5章
墙肢
剪力墙设计和构造（剪力墙）
墙肢
连梁
第5章
剪力墙设计和构造（某剪力墙）
某剪力墙的内力图（弯矩、剪力、轴力图）
连梁
墙肢
剪力墙设计设计计算内容与要求
墙肢 （1）设计对象 （a）剪力墙 正截面：N、M，压弯构件——竖向钢筋 斜截面：V，受剪构件——水平钢筋 （b）连梁：M、V，受弯、受剪——纵筋与箍筋 （2）设计要求：满足强度、刚度、稳定性和延性 延性设计原则：强墙弱梁，强剪弱弯，强锚固 （3）设计措施 （a）内力调整 （b）截面尺寸 （c）纵筋或竖向钢筋 （d）箍筋或水平钢筋
有地震作用组合
M
1
RE
f y As (hb 0 )
5、2悬臂剪力墙设计和构造
连梁设计——连梁的抗剪承载力验算
（1）无地震作用组合时
Vb 0.7 f t bb hb 0 f yv
（2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时
Asv hb 0 s
Vb
1
RE
1
(0.42 f t bb hb0 f yv
考虑地震作用时，承载力计算右边乘以1/γRE
5、1墙肢截面承载力计算
2剪力墙小偏心受压承载力计算公式
根据平衡条件
f y As s N c N As
N (e0 hw0
s
hw ) As f y M c 2
(
x 1 ) b 0.8 hw0
fy
Nc 1 f cbw x 1 f c (bf bw )hf
不满足截面规定： 采取（1）减小连梁 的高度 （2）连梁弯矩和剪 力进行调幅
Vw
1
RE
1
(0.20 C f C bb hb 0 )
剪跨比不大于2.5时
Vw
5、2悬臂剪力墙设计和构造
2边缘约束构件（暗柱、端柱和翼墙）
抗震墙的两端及洞口两侧应布置边缘构件
5、2悬臂剪力墙设计和构造
2、约束边缘构件体积配箍率
v ——约束边缘构件配箍特征值
f c ——混凝土轴心抗压强度设计值
fc v v f yv
f yv —— 箍筋或拉筋的抗拉强度设计值，超过 360MPa 按 360MPa
Vw 1
RE
(0.20 C f C bw hw0 )
剪跨比不大于2.5时
Vw 1
RE
(0.15 C f C bw hw0 )
5、1墙肢截面承载力计算
3、剪力墙的斜截面受剪承载力计算－水平分布钢筋
无地震作用组合：
V A A 1 (0.5 f t bw hw0 0.13N w ) f yh sh hw0 0.5 A s
5、2悬臂剪力墙设计和构造
三、抗震延性悬臂剪力墙的设计和构造
延性悬臂剪力墙要求 （1）控制塑性铰在恰当的位置 （2）在塑性铰区防止过早出现剪切破坏（即按强剪弱弯设计）， 防止过早出现锚固破坏（强锚固） （3）在塑性铰区改善抗弯及抗剪钢筋构造，控制斜裂缝开展， 充分发挥弯曲作用下抗拉钢筋的延性作用
底部加强区 （H/8)
sw s s
5、1墙肢截面承载力计算
剪力墙大偏心受压承载力计算公式
大偏压
2当
b
根据平衡条件：
f y As f y N sw Nc N As
hw f y M sw M c N (e0 hw0 ) As 2
N sw (hw0 1.5x)bw f yw w
Asv hb0 ) s
剪跨比不大于2.5时
Vb
RE
(0.38 f t bb hb 0 0.9 f yv