第五章 剪力墙结构设计

2.结构平面布置（续）

（6）剪力墙的平面布置尽量使结构质心 和刚心接近，使结构在两个主轴方向的 抗侧刚度及振动性能相接近。
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3.结构竖向布置

（1）竖向连续，上应到顶，下要到底。

剪力墙沿高度厚度每次减小宜 50~100mm（宜两侧同时内收（除外墙， 电梯井外）），厚度改变和混凝土等级 的改变宜错开楼层；
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短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪 力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪 力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并应 符合下列规定：
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短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）形成 的结构，应符合下列规定： ①抗震设计时，各层短肢剪力墙的轴压比， 抗震等级为一、二、三时分别不宜大于 0.5、0.55和0.60；底部加强区部位分别 不宜大于0.45、0.50和0.55； 对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙， 其轴压比限值相应降低0.1；
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（2）剪力墙的洞口宜上下对齐，成列布 置，使剪力墙形成明确的墙肢和连梁；
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3.结构竖向布置（续）
（3）避免形成
小墙肢，要求 墙肢hw/bw≥3且 hw≥500mm
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（4）慎重采
用刀把形剪力 墙
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4. 应wenku.baidu.com制剪力墙平面外的弯矩

（1）楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的
连梁上。当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外 相交的楼面梁刚接时，可沿楼面梁轴线方向 设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设 置暗柱，并应符合下列规定： ①设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙 时，墙的厚度不宜小于梁的宽度； ②设置扶壁柱时，其宽度不应小于梁宽，墙 厚可计入扶壁柱的截面高度；

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底部加强部位：
1 、底部加强部位的高度，应从地下室顶板算 起； 2 、抗震设计时，剪力墙底部加强部位的高度 可取底部两层和墙体总高度的1/10 二者的较大 值，部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度 应符合本规程10.2.4 条的规定；（10.2.4 、带 转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部 位的高度宜取至转换层以上两层且不宜小于房 屋高度的1/10。） 3 、当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以 下时，底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
非抗震
底部 加强 部位
其他 部位
≥1/25 （ 层 高或剪力墙 无支长度） ≥160
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2. 剪力墙最小厚度(续）
剪力墙无支长度 沿剪力墙长度方向没有平面外横向支 承墙的长度

当墙厚不能满足上述要求时，应按《高 层建筑混凝土结构技术规程》附录D计算 墙体的稳定 剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的 墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于 160mm
3
2.剪力墙的破坏特征

弯曲破坏 剪切破坏
滑移破坏
4
在剪力墙上开洞可改善剪力墙的受力变形特征：

①增加剪力墙的高宽比，由受弯承载力 决定破坏状态； ②使剪力墙变为多防线体系；

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5.1.2剪力墙的结构布置

1.最大适应高度和高宽比限制（整体抗倾 覆稳定性要求）
A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m）
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4. 应控制剪力墙平面外的弯矩（续）
③墙内设置暗柱时，暗柱的截面高度可取墙的 厚度，暗柱的截面宽度不应小于梁宽加2 倍墙 厚、不宜大于墙厚的4 倍； ④应通过计算确定暗柱或扶壁柱的竖向钢筋 （或型钢），竖向钢筋的总配筋率应符合下列 要求：非抗震设计时不应小于0.6％；抗震设计 时，一、二、三、四级分别不应小于1.0％、 0.8％、0.7％和0.6％；采用HRB400 级热轧钢 筋时应允许减少0.1%；
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短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）形成 的结构，应符合下列规定（续） ⑤短肢剪力墙边缘构件的设置应符合 JGJ3-2010第7.2.14的要求。 ⑥ 7度和8度抗震设计时，短肢剪力墙 宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外 不宜布置与之单侧相交的楼面梁。 一字形剪力墙:当墙肢两侧均为跨高比不 小于5的非连梁或一侧为连梁而另一侧为 无翼墙或端柱时，称为一字墙

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5.1.4剪力墙设计计算要点和程序框图
根据高宽比限值确定剪力墙结构三维几何参数 剪力墙平面布置
剪力墙厚度初选 计算单元选取 竖向荷载作用下内力计算 水平荷载作用下的内力和位移计算 荷载效应组合 承载力设计 构造处理
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5.2剪力墙结构的内力和侧移的简化近 似计算
5.2.1基本假定 5.2.2竖向荷载作用下的内力计算 5.2.3水平荷载作用下的计算 5.2.4水平荷载的分配 5.2.5平面剪力墙分类及受力特点 5.2.6整体强的内力和位移计算 5.2.7小开口整体墙的内力和位移计算 5.2.8双肢墙和多肢墙的内力和位移计算 5.2.9壁式框架的内力和位移计算
第五章 剪力墙结构设计
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5.1剪力墙结构概念设计
5.1.1 5.12 5.1.3 5.1.4 剪力墙结构的受力变形特点 剪力墙的结构布置 剪力墙最小厚度及材料强度选定 剪力墙设计计算要点和程序框图
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5.1剪力墙结构概念设计
剪力墙与框架柱相比，截面薄而长（受力方向截面高宽比大 于4），水平荷载作用下截面抗剪问题较为突出。剪力墙必 须依赖各层楼板作为支撑，以保持平面外稳定，受经济跨度 的影响，剪力墙之间的间距一般为3-8米，故剪力墙结构主要 适用于有小开间要求的高层住宅、公寓和旅馆建筑 5.1.1剪力墙结构的受力变形特点 1.水平荷载作用下的受力变形特点 剪力墙的内力：底部整体弯距 水平剪力 变形：弯曲型变形 剪切型变形 高墙（H/Bw＞2） 以弯曲型变形 为主， 中高墙（H/Bw－1～2） 矮墙（H/Bw＜1）以剪切型变形为主
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5.2剪力墙结构的内力和侧移的简化近似计算 5.2.1基本假定 （1）竖向荷载在纵横向剪力墙平均按450 刚性角传力； （2）每片剪力墙仅在自身平面内提供侧向 刚度，在平面 外的刚度为零； （3）平面楼盖在平面内刚度无限大，在平 面 外的刚度为零； （4）材料处于线弹性阶段
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5.2.2竖向荷载作用下的内力计算

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4. 应控制剪力墙平面外的弯矩（续）
⑤楼面梁的水平钢筋应伸入剪力墙或扶壁柱，伸入 长度应符合钢筋锚固要求。钢筋锚固段的水平投影 长度，非抗震设计时不宜小于0.4lab，抗震设计时 不宜小于0.4labE；当锚固段的水平投影长度不满 足要求时，可将楼面梁伸出墙面形成梁头，梁的纵 筋伸入梁头后弯折锚固，也可采取其他可靠的锚固 措施。 ⑥暗柱或扶壁柱应设置箍筋，箍筋应符合柱箍筋的 构造要求。抗震设计时，箍筋加密区的范围及其构 造要求应符合相同抗震等级的柱的要求，暗柱或扶 壁柱的抗震等级应与剪力墙或核心筒的抗震等级相 同。

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4. 应控制剪力墙平面外的弯矩（续）
（2）不宜将楼面主梁支撑在剪力墙之间 的连梁上 （3）楼面梁与剪力墙连接时，梁内纵筋 应伸入墙内并可靠锚固。

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5.1.3剪力墙最小厚度及材料强度选定

1. 剪力墙的材料
不应低于 C20 不应低于 C25（筒体、短肢剪力墙）

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2. 剪力墙最小厚度

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2.结构平面布置（续） （5）控制剪力墙的数量，采用大开间剪力 墙（间距为6.0~7.2m） 合理刚度的判断：①自振周 T=(0.05~0.06)n ②结构的侧移

周期短、刚度过大时结构刚度的调整： ①适当减小剪力墙的厚度； ②降低连梁的高度； ③增大门窗洞口的宽度； 25 ④墙肢开洞

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短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）形成 的结构，应符合下列规定（续）
②抗震设计时，除底部加强部位应调整剪
力设计值外，其他各层短肢剪力墙的剪力 设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增 大系数1.4和1.2； ③ 抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部 纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小 于1.0％，其他部位不宜小于0.8％； ④ 短肢剪力墙截面厚度不应小于180mm;
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2. 剪力墙最小厚度

保证出平面的刚度和稳定性
剪力墙的最小厚度 一、二级抗震等级 无端柱或翼 其他截面剪 墙的一字形 力墙 剪力墙 ≥1/12 （ 层 高 ） ≥1/16 （ 层 高 ≥200 或剪力墙无 支长度） ≥200 ≥1/15 （ 层 高 ） ≥1/20 （ 层 高 ≥180 或剪力墙无 支长度） ≥160 三、四级抗 震等级 ≥1/20 （ 层 高 或剪力墙无 支长度） ≥160 ≥1/25 （ 层 高 或剪力墙无 支长度） ≥160



保证出平面的刚度和稳定性，剪力墙的截面厚度应符 合下列要求： 1 应符合本规程附录D 的墙体稳定验算要求； 2 一、二级剪力墙，底部加强部位不应小于200mm， 其他部位不应小于160mm；无端柱或翼墙的一字形独 立剪力墙，底部加强部位不应小于220mm，其他部位 不应小于180mm； 3 三、四级剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于 160mm，其他部位不应小于160mm；无端柱或无翼墙 的一字形独立剪力墙，底部加强部位截面厚度不应小 于180mm，其他部位不应小于160mm； 4 非抗震设计的剪力墙的截面厚度不应小于160mm； 5 剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度 可适当减小，但不宜小于160mm。
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叠合错洞墙：一、二、三级抗震等级的
剪力墙均不宜采用。
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2.结构平面布置（续）
（4）较长的剪力墙宜开设洞口，将其分 成长度较为均匀的若干墙段， 墙段之间宜采用弱连梁（Ln/h≥6)连接， 每个独立墙段的H/hw≥3。 墙肢截面高度hw≤8m。 （保证墙肢的延性，受弯产生的裂缝 宽度小，靠近中性轴的竖向分布钢筋破 坏时能充分发挥其强度）
非抗震 设计 全部落地剪 力墙 部分框支剪 力墙 150
130
抗震设防列烈度
6度 7度 8度
100 (80) 80(50)
9度
140
120
120
100
60
不应 采用
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1.最大适应高度和高宽比限制（续）
表5.2 B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 （m） 非抗震 设计
抗震设防烈度 6度 7度
150 120

竖向荷载按剪力墙受荷面积传递到墙， 墙肢主要产生轴向力； 竖向荷载使连梁产生弯距、剪力； 集中荷载作用时要验算局部承压力，可 按均布荷载计算集中力对墙肢的影响；
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5.2.3水平荷载作用下的计算单元和计算简图
简化为纵横两个方向的平面结构进行内力计算， 并考虑另一个方向的部分墙肢作为翼缘参与工 作 剪力墙的有效翼缘宽度按表5.1的较小值取用； S S S b 按剪力墙间距计算： 2 2 或 b 03
8度
130 (110) 100(80)
全部落地剪力墙 部分落地剪力墙
180 150
170 140
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1.最大适应高度和高宽比限制（续）
表5.3 A级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽 非抗震设 计 6 6度、7度设防 6 8度设防 5 9度设防 4
高宽比限值 表5.4
B级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽
9
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2.结构平面布置（续）
（2）不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构 柱子 hc/bc＜ 4 短肢剪力墙 hw/bw=5~8 一般剪力墙 hw/bw＞8



注：1 短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高 度与厚度之比的最大值大于4 但不大于8 的剪力墙； 2 具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指，在规定的水平地 震作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结 构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。

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2.结构平面布置（续）

（3）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（小墙 肢）的洞口设置。

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错洞墙：一、二、三级抗震等级剪力墙
的底部加强部位不宜采用； 其他情况如无法避免，应注意： ①错洞墙洞口的水平距离≥2m； ②按弹性平面有限元方法进行应力分 析，按应力进行配筋； ③洞口周边加强有效的构造配筋；
非抗震设计
高宽比限值 8
6度、7度设防
7
8度设防
6
8
2.结构平面布置 （1）避免仅单向布置 剪力墙，应双向(T 形、L形、十字形)或三向（三角形、Y形） 和多向（正多边形）布置； 剪力墙墙肢宜简单、规则；

单片剪力墙的长度不宜过大（<=8m)：
– ①侧向刚度大，地震作用大；
– ②易形成矮墙，延性差