高层剪力墙结构设计

最小配筋率 最大间距 最小直径 最大直径
（％）
（mm） （mm） （mm）
一、二、三级
0.25
300
四级、非抗震
0.20
8
bw/10
部分框支剪力墙结构 底部和加强部位
0.30
200
特殊部位尚需加强
⑶布置方式
为避免墙表面的温度裂缝，使混凝土 均匀受力，墙肢分布筋不允许采用单 排配筋，应采用双排或多排配筋。
fyw
Asw hw0
(hw0
?
1.5x)
x 1. 5x
五、墙肢斜截面设计
墙肢斜截面破坏形态
剪拉破坏
剪跨比较大且横向钢筋较少时 发生。一条斜裂缝裂通，脆性
斜压破坏
剪压比过大。混凝土斜向压碎
剪压破坏
设计情况。出现一条主要的弯 剪（或腹剪）斜裂缝，横筋屈 服、混凝土压碎。
设计措施：
防止发生剪拉破坏 ——配筋必须满足最小配筋率；
V
?
1.1Mwua Mw
Vw
大小偏压的区分： ——界限压区高度。
破坏形态与设计方法同柱子，区别仅在于配筋方式不 同。剪力墙配筋有 ：
⑵水平分布筋；
⑴端部纵筋； ⑶竖向分布筋。
弯弯弯弯
弯弯弯弯弯
弯弯
弯弯弯弯 弯弯弯弯弯
弯弯
弯弯弯弯弯
弯弯弯弯弯
考虑到竖向分布筋直径较小，对承担压力贡献不大，设 计规定：
3、底部加强部位
抗震设计时，剪力墙底部加强部位的范围，应符合下列规定： ①底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起； ②取底部两层和墙体总高度1/10的较大值； ③当结构计算嵌固部位位于地下一层底板或以下时，底部加强
部位宜延伸至计算嵌固端。
7 剪力墙结构内力、位移计算
1. 剪力墙结构的延性设计 2. 剪力墙墙肢设计 3. 剪力墙连梁设计
大偏拉墙肢出现时，应加强另一墙肢的弯矩、剪力
设计值 ——×1.25。——偏拉可能形成通缝，抗剪刚度减 小，使另一墙肢荷载增加。
B、设计剪力调整：
针对一、二、三级剪力墙底部加强部位，其余不作调整
V ? ? vwVw
底截面最不利组合的剪力值 1.6，1.4，1.2
9度设防时一级剪力墙尚 应满足
四、墙肢偏压、偏拉设计
q
?
Ect3
10l
2 0
式中： q——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值； Ec——剪力墙混凝土的弹性模量； t——剪力墙墙肢截面厚度；
l0——剪力墙墙肢计算长度，按下列规定采用。
2、剪力墙墙肢计算长度应按下式计算：
l0 ? ? h
式中： h——墙肢所在楼层的层高；
b——墙肢计算长度系数，按下列规定采用：
①单片独立墙肢按两边支撑计算，取 b等于1.0;
②T形、L形、槽形和工字形剪力墙的翼缘，采用三边
支撑板按下式计算：
??
1
? 0.25
1?
?? h ?? 2b f
??2 ??
bf——T形、L形、槽形和工字形剪力墙的单侧翼缘截面高度：
③ T形剪力墙的腹板，也按三边支撑板计算：
??
1
? 0.25
1
?
????
h 2bw
????2
④槽形和工字形剪力墙的腹板，按四边支撑板计算：
??
1
? 0.2
1
?
????
3h 2bw
????2
三、墙肢的设计内力调整
1、墙肢的控制截面 ⑴墙肢底截面； ⑵墙肢厚度改变处； ⑶混凝土等级改变处； ⑷配筋改变处。
2、墙肢的设计内力调整 A、设计弯矩调整：
⑴除一级剪力墙外，设计弯矩不作调整。 ⑵抗震等级为一级的剪力墙：
4、边缘构件
1）当剪力墙的轴压比较高时，在水平力作用下，塑 性变形能力差。为改善剪力墙的塑性变形能力，在剪力墙 的两端和洞口边缘设置暗柱、翼柱、端柱、转角柱 等，称 作剪力墙的边缘构件。
弯剪破坏 ：当 2＞l ＞1 时，墙肢内很难避免出现剪切斜
裂缝，设计合理时，可以实现延性尚好的弯剪 破坏。
剪切破坏 ：当 l ≤ 1 时，墙肢内力以剪力为主，一般发生
剪切破坏，延性较差。
二、墙肢的稳定性验算
剪力墙墙肢的稳定承载力，与其支撑条件有关。工程 中剪力墙墙肢的支撑情况大致Fra Baidu bibliotek以下几种：
1、剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求：
墙肢设计
一、墙肢的破坏形态
在轴向压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙 的破坏形态相同
弯弯弯弯
弯弯弯弯
弯弯 弯
弯弯弯弯
弯弯弯弯
剪跨比是影响剪力墙破坏形态的重要因素，一般用 剪力墙截面上弯矩与剪力的相对大小来表示：
l? M
Vhw
弯曲破坏 ：当 l ≥2 时，墙肢内力以弯矩为主，容易发生
弯曲破坏，延性较好。
底部加强部位
采用墙肢底截面弯矩组合值
其他部位
截面弯矩组合值× 1.2
其目的是，如果剪力墙在地震力下出现塑性铰，则应
保证塑性铰出现在墙底，防止其他部位形成薄弱层。
特别注意
避免出现小偏拉墙肢。
小偏拉时墙肢裂通，对抗震不利。
避免出现小偏拉墙肢的方法：⑴调整剪力墙的长度 (≤8m) —剪力墙越长，端部墙肢拉力越大；⑵设计弱连 梁—墙肢轴力由连梁剪力产生。
7 剪力墙结构设计
1. 剪力墙结构的 延性设计 2. 剪力墙墙肢设计 3. 剪力墙连梁设计
7 剪力墙结构内力、位移计算
1. 剪力墙结构的延性设计 2. 剪力墙墙肢设计 3. 剪力墙连梁设计
剪力墙结构的延性设计
剪力墙结构或框 —剪结构，抗震设计时，要求剪力墙 必须具备足够的延性。要做到这一点，应注意以下几个方 面： 1、强墙弱梁
防止发生斜压破坏 ——限制剪力墙截面的最小尺寸；
防止发生剪压破坏 ——通过计算配置所需的水平钢筋。
六、墙肢构造要求 1、剪压比限制
无震组合 有震组合
V ? 0.25?c fcbwhw0
? ??
l
? 2.5
?
?l ? 2.5
??
V
?
1
?RE
?0.2?c
fcbwhw0
?
V
?
1
?RE
?0.15?c
fcbwhw0
连梁塑性铰先于墙肢出现，利用连梁的塑性变形耗散 地震能。
⑴合理设置洞口 ，使剪力墙由墙肢、连梁构成，形成 多道抗震设防；
⑵合理设计连梁 。
2、强剪弱弯
地震力一般会使墙肢底部形成塑性铰，应提高其抗剪 承载力，避免剪切破坏。
合理设计剪力墙配筋，使墙肢具有足够的承载力和延 性。⑴限制墙肢 轴压比—底部；⑵合理设置 边缘构件。二 者是保证剪力墙抗震性能的重要措施。
?
2、轴压比限制 ——按重力荷载代表值计算
墙肢轴压比限制
轴压比
n
一级（9度） 0.4
一级（7、8度） 0.5
二、三级 0.6
目的:保证塑性铰延性，针对一、二、三级剪力墙底
部加强部位。
3、分布钢筋构造
⑴作用 —— 抗弯、抗剪、减少收缩裂缝。
⑵最小配筋率
墙肢的竖向、横向分布筋最小配筋率
抗震等级或部位