剪力墙定义_范文大全

剪力墙定义

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【优秀范文】剪力墙定义

范文一:剪力墙的定义 投稿:叶笴笵

剪力墙还有很多得名字。像抗震墙,结构墙,混凝土墙等。

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,能承担各类载荷引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构简称剪力墙结构。

高层建筑剪力墙结构应用广泛,但是,剪力墙结构也有明显的缺点,一是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求;二是结构自重往往较大,造成建材用量增加,地震力增大,使上部结构和基础设计困难。

剪力墙指在框架结构内增设的抵抗水平剪切力的墙体。因高层建筑所要抵抗的水平剪力主要是地震引起,故剪力墙又称抗震墙。一般来说,钢筋混凝土墙都是剪力墙。

剪力墙结构即现浇注钢筋混凝土墙结构,它具有节能、节地、抗震等优点,是国家推广采用的新型墙体结构型式之一。

它的主要施工步骤是:先按墙体设计厚度绑扎钢筋,在钢筋两侧支模板,然后浇注混凝土,最后拆模,梁、墙板一次成型。

剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,高度和宽度可与整栋建筑相同。因其承受的主要荷载是水平荷载,使它受剪受弯,所以称为剪力墙。剪力墙结构的侧向刚度很大,变形小,既承重又围护,适用于住宅和旅游等建筑。

剪力墙受力特性:剪力墙应进行平面内(即沿截面长边偏心)的斜截面受剪,偏

心受压或偏心受拉;平面外(沿截面短边)的轴心受压承载力计算;集中力时墙内无暗柱还应进行局部受压承载力计算;

另外,剪力墙应在洞口两侧,墙两端,转角设置约束边缘构件;纵横剪力墙宜组成L形T形C形等形式!

受压构件截面高度与厚度之比小于5的为柱子

大于5的为剪力墙

分类为

1,墙肢的高度与厚度之比大于8为一般剪力墙

2,墙肢的高度与厚度之比为5~8的为短肢剪力墙

剪力墙的计算模型为《混凝土规范》中的I型柱计算方法

H/B小于3 为框架柱 3~5为特殊的短肢剪力墙 5~8为短肢剪力墙 大于8为一般剪力墙

范文二:剪力墙的定义 投稿:潘智晻

剪力墙 说通俗了就是把很多柱子一个一个连在一起,可以比喻成“柱子墙”整个墙受力, 作用相当于框架结构的柱子, 剪力墙也可以形象的看做把一个很大的柱子拍的扁扁的, 形成墙的形状,其实剪力墙就是布满钢筋网的混凝土侧立板。剪力墙结构比框架结构受力性能更好,适合于比框架结构更高的建筑。

短肢剪力墙用一个比较具象的解释来说就是肢长比肢厚在4~6之间的剪力墙,比如假设一片普通的剪力墙,看其顶视图,应该是一个扁的长方形, 设长边为a,也就是所谓的肢长,短边为b,也就是肢厚。当a/b大于8时是剪力墙,当a/b大于4小于8时是短肢剪力墙,当a/b小于4时是异形柱。

剪力墙的类别: 一般按照剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式,将剪力墙分为以下几种类型:

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。

当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的15%,且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸时,即为整体墙。 小开口整体墙

门窗洞口尺寸比整体墙要大一些,此时墙肢中已出现局部弯矩,这种墙称为小开口整体墙。

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。

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。在**区,不容许采用纯粹的框支剪力墙结构。 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。 开有不规则洞口的剪力墙

有时由于建筑使用的要求,需要在剪力墙上开有较大的洞口,而且洞口的排列不规则,即为此种类型。

需要说明的是,上述剪力墙的类型划分不是严格意义上的划分,严格划分剪力墙的类型还需要考虑剪力墙本身的受力特点。 中文词条名:剪力墙

英文词条名:shear wall

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的墙体。防止结构剪切破坏。又称抗风墙或抗震墙、结构墙。分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周

边梁、柱同时浇筑,整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中 ,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成,筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。

剪力墙结构

(一)剪力墙的概念和结构效能

1.建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。

2.剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。

3.剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。

4.剪力墙的间距有一定限制,故不可能开间太大。对需要大空间时就不太适用。灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。

5.剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。

(二)剪力墙结构体系的类型及适用范围

1.框架-剪力墙结构。是由框架与剪力墙组合而成的结构体系,适用于需要有局部大空间的建筑,这时在局部大空间部分采用框架

结构,同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗侧能力,从而满足高层建筑的要求。

2.普通剪力墙结构。全部由剪力墙组成的结构体系。

3.框支剪力墙结构。当剪力墙结构的底部需要有大空间,剪力墙无法全部落地时,就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。

(三)普通剪力墙结构的结构布置

1.平面布置

剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受,所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。

1)矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置;

2)三角形及Y形平面可沿三个方向布置;

3)正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。 单片剪力墙的长度不宜过大:

1)长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大不经济;

2)剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙

肢的宽度不宜大于8.0m,以保证墙肢是由受弯承载力控制,和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时,墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用,每个墙段作为一片独立剪力墙计算。

剪力墙结构特点

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。 这种结构型式的特点是:

①结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;

②墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置; ③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单;

④连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,可隐蔽; ⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清华大学的TUS,广东省建院的SSW等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。虽然

三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

在进行以上分析后,按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计,相对于异形柱结构,短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟,但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。

(1)由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小,设计时宜布置适当数量的长墙,或利用电梯,楼梯间形成刚度较大的内筒,以避免设防烈度下结构产生大的变形,同时也形成两道抗震设防;

(2)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,应加强其抗震构造措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率;

(3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下,显现整体弯曲变形为主,底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力,由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂,因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量,加强小墙肢的延性抗震性能。短肢墙应在两个方向上均有连接,避免形成孤立的“一”字形墙肢;

(4)各墙肢分布要尽量均匀,使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近,必要时用长肢墙来调整刚度中心;

(5)高层结构中的连梁是一个耗能构件,在短肢剪力墙结构中,墙肢刚度相对减小,连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁,而不同于一般剪力墙间的连梁,不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力降低,应按普通框架梁要求,控制砼压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决,按强剪弱弯,强柱弱梁的延性要求进行计算。 剪力墙的计算 剪力墙的计算方法:

剪力墙所承受的竖向荷载,一般是结构自重和楼面荷载,通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁(门窗洞口上的梁)内产生弯矩以外,在墙肢内主要产生轴力。可以按照剪力墙的受荷面积简单计算。

在水平荷载作用下,剪力墙受力分析实际上是二维平面问题,精确计算应该按照平面问题进行求解。可以借助于计算机,用有限元方法进行计算。计算精度高,但工作量较大。在工程设计中,可以根据不同类型剪力墙的受力特点,进行简化计算。

整体墙和小开口整体墙

在水平力的作用下,整体墙类似于一悬臂柱,可以按照悬臂构件来计算整体墙的截面弯矩和剪力。小开口整体墙,由于洞口的影响,墙肢间应力分布不再是直线,但偏离不大。可以在整体墙计算方法的基础上加以修正。

联肢墙

联肢墙是由一系列连梁约束的墙肢组成,可以采用连续化方法近似计算。

壁式框架

壁式框架可以简化为带刚域的框架,用改进的反弯点法进行计算。

框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙

此两类剪力墙比较复杂,最好采用有限元法借助于计算机进行计算。其计算判断过程是由整体参数来判断的有关计算方法有那些注意的问题,希望大家展开讨论. 还有个比较重要而且需要进一步理解的概念是:协同工作原理 基本的原理是这样的:框架结构和剪力墙结构,两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型,曲线凹向原始位置;而剪力墙的侧移曲线是弯曲型,曲线凸向原始位置。在框架—剪力墙(以下简称框-剪)结构中,由于楼盖在自身平面内刚度很大,在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。这使得框—剪结构的侧移曲线既不是剪切型,也不是弯曲型,而是一种弯、剪混合型,简称弯剪型。在结构底部,框架将把剪力墙向右拉;在结构顶部,框架将把剪力墙向左推。因而,框—剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些,比纯剪力墙结构的侧移要大一些;其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时,二者之间为保持变形协调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系,即为协同工作原理。

考虑地震作用组合的剪力墙,其正截面抗震承载力应按规定计算,但在其正截面承载力计算公式右边,应除以相应的承载力抗震调整系数 γRE。剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值:对一级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层,应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用,其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数

1.《建筑结构》

2.MorGain 结 构 快 速 设 计 程 序 V2007

3.中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 --主编部门:中华人民共和国建设部 过梁柱连梁框架梁框剪结构框剪框架剪力墙框架结构砖混结构圈梁构造柱

词条统计 剪力墙指在框架结构内增设的抵抗水平剪切力的墙体。因高层建筑所要抵抗的水平剪力主要是地震引起,故剪力墙又称抗震墙。一般来说,钢筋混凝土墙都是剪力墙。

不知道楼主是不是懂结构的同行,所以也不知道该解释到何种程度。 补充几个名词解释吧!

框架结构指由柱子、纵向梁、横向梁、楼板等构成的骨架作为承重结构,墙体是围护结构。框架剪力墙结构指竖向荷载由框架和剪力墙共同承担;水平荷载由框架承受20%~30%,剪力墙承受70%~80%的结构。剪力墙长度按每建筑平方米50mm的标准设计。

全剪力墙结构是利用建筑物的内墙(或内外墙)作为承重骨架,来承受建筑物竖向荷载和水平荷载的结构。

PS:平时所说的承重墙、非承重墙之类的和剪力墙没有必然关系。

剪力墙就是在砼结构的建筑物里面,含有钢筋的砼墙,这样受理效果比较好。

剪力墙的概念是比较简单.就是在在剪力结构中同时能承受并抵抗各种荷载的钢筋混泥土墙称为剪力墙.如果你真的想聊解剪力墙墙的话建议你直接在百度里查什么是剪力墙就好.那里的答案非常的完整!

减力墙专业来叫应该是叫剪力墙。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,能承担各类载荷引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构简称剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。高层住宅的剪力墙结构,当窗下墙改为填充墙时,周期可延长并节约造价。但值得注意的上剪力墙拆模后应立即砌填充墙。

高层建筑剪力墙结构应用广泛,但是,剪力墙结构也有明显的缺点,一是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求;二是结构自重往往较大,造成建材用量增加,地震力增大,使上部结构和基础设计困难。

参考资料:

范文三:剪力墙的定义 投稿:冯朻朼

承重墙:直接承受外加作用和自重的墙体。

结构墙:主要承受侧向力工地震作用,并保持结构整体稳定的承重墙。又称剪力墙、抗震墙等。

非承重墙:一般情况下仅承受自重的墙。

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,能承担各类载荷引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构简称剪力墙结构。

高层建筑剪力墙结构应用广泛,但是,剪力墙结构也有明显的缺点,一是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求;二是结构自重往往较大,造成建材用量增加,地震力增大,使上部结构和基础设计困难。

剪力墙指在框架结构内增设的抵抗水平剪切力的墙体。因高层建筑所要抵抗的水平剪力主要是地震引起,故剪力墙又称抗震墙。一般来说,钢筋混凝土墙都是剪力墙。

剪力墙结构即现浇注钢筋混凝土墙结构,它具有节能、节地、抗震等优点,是国家推广采用的新型墙体结构型式之一。

它的主要施工步骤是:先按墙体设计厚度绑扎钢筋,在钢筋两侧支模板,然后浇注混凝土,最后拆模,梁、墙板一次成型。

剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,高度和宽度可与整栋建筑相同。因

其承受的主要荷载是水平荷载,使它受剪受弯,所以称为剪力墙。剪力墙结构的侧向刚度很大,变形小,既承重又围护,适用于住宅和旅游等建筑。

剪力墙受力特性:剪力墙应进行平面内(即沿截面长边偏心)的斜截面受剪,偏心受压或偏心受拉;平面外(沿截面短边)的轴心受压承载力计算;集中力时墙内无暗柱还应进行局部受压承载力计算;

另外,剪力墙应在洞口两侧,墙两端,转角设置约束边缘构件;纵横剪力墙宜组成L形T形C形等形式!

受压构件截面高度与厚度之比小于5的为柱子

大于5的为剪力墙

分类为

1,墙肢的高度与厚度之比大于8为一般剪力墙

2,墙肢的高度与厚度之比为5~8的为短肢剪力墙

剪力墙的计算模型为《混凝土规范》中的I型柱计算方法

H/B小于3 为框架柱 3~5为特殊的短肢剪力墙 5~8为短肢剪力墙 大于8为一般剪力墙

中的“剪力墙(shearwall)”,在现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中称抗震墙,在现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083中称结构墙(structuralwall)。“剪力墙”既用于抗震结构也用于非抗震结构,这一术语在国外应用已久,在国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中和国内建筑工程界也一直应用。

主次梁

最简单的鉴别方法:主梁支承在柱或墙上,次梁支承在主梁上。

次梁在主梁的上部,主要起传递荷载的作用,而主梁是承重且传递荷载。 有些建筑对空间有要求时,一般只有主梁,不设次梁。

简单的说就是次梁以主梁为支座,主梁以柱子为支座,次梁的力传给主梁

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1、从梁的位置和直观来说,凡是与同框架柱相连,并作为其它梁的支点的梁为

主梁;凡两端均与主梁连接的其它梁为次梁;

2、从受力角度来说,传力路径总是次梁传至主梁;承担竖向力又承担水平力的梁

为主梁,只承担竖向力的梁为次梁;

3、从刚度来说,刚度相对较大的梁为主梁,刚度相对较小的梁为次梁。

4、主梁需考虑抗震,次梁不需考虑抗震。反映在梁的刚度、延性、强度上的要

求不同.

1、主梁是承担整个建筑物的结构安全的主要骨架,是满足强度和稳定性要求的必须构件,它更侧重强度要求。次梁则是为了满足建筑要求(如功能区划分)及主梁、柱等的有效连接而设的次要骨架,它更侧重构造要求。

2、次梁钢筋应向主梁锚固。

3、一般来说:有两条梁,一条是框架梁,一条是普通梁,那么框架梁就是主梁,普通梁就是次梁,但是当两条都是框架梁时,那么较大的一条框架梁就是主梁,较小的框架梁就是次梁.普通梁也是一样的道理.所以我觉得所谓的主次梁是相对而言的.

4、主次梁是相对而言的,两根梁,其中有一根的两端支撑在柱或墙上,另一根的一端支撑在这根梁另一端在其他梁或墙柱上的,前者为主梁后者为次梁。

5、一般框架结构梁有框架主梁(KL)、框架次梁(L)、悬挑梁(XL)、连梁(LL)等,KL、XL一般直接支承在墙、柱等承重构件上,次梁较多的支承在KL上,也有支承在墙柱上的。

6、主梁支承点在柱或墙上,次梁支承在主梁上;一般主梁的截面面积大于次梁的截面面积。

7、主梁和次梁可以按以下几点来判断:

主次梁相交时高度大的是主梁

主次梁相交时有吊筋的梁是主梁

主次梁相交时跨数多的为主梁

范文四:短肢剪力墙的定义(1) 投稿:曾蕒蕓

短肢剪力墙专题

短肢剪力墙

一、短肢剪力墙质量控制的要求

(1)短肢剪力墙是墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙;

(2)外教公寓楼的短肢剪力墙较多时,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。

二、短肢剪力墙的界定方法

规程相关规定:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。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,并且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。

短肢剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的 50%。

短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的 15%~ 40%,则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。

其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。

如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。

短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。

如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。

当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件“总信息”参数的结构体系中,定义结构为“短肢剪力墙结构”。

短肢剪力墙结构有时用薄壁杆元(TAT)可能更合适。因短肢墙的模型更符合薄壁杆元模型,采用壳元则有单元划分不细的问题。

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范文五:短肢剪力墙的定义 投稿:邵踦踧

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第3 7卷第 2期 

20 0 7年 3月  

东 南 大 学 学 报 (自然科 学版 )  

J R L O  S U HE S   NI R I ( a a Si c  dt n  OU NA   F O T A T U VE STY N mr  c n eE io ) l e i

VO . 7 No 2 13   . 

M a . 2 07 r 0  

短 肢 剪 力 墙 的 定 义 

彭 飞     程 文渡  陆和 燕   黄东升  汪 杰    魏大平。  

(  东南大学混凝 土及 预应力混凝土教育部重点实验室 , 南京 2 09 ) 10 6  ( 南 京 航 空 航 天 大 学 航 空 宇 航 学 院 ,南 京 2 0 1 ) 。 10 6  (  南京市 民用建筑设计研究院有限责任公司 ,南京 2 00 ) 10 2 

摘 要 :为 了正确定 义 短肢剪力 墙 , 肢 强系数  和整体 性 系数 O来 反 映短肢 剪力 墙 的 受力特 性. 用 /   通 过弹 性有 限元 方法对联 肢 剪力墙在 水平 力作 用下 顶 点水 平 位 移 的分析 研 究, 发现 了联 肢 剪力   墙 的顶 点水平 位移 随肢 强系数  的变化 规律.   <k ] , 当 [ 时 水平位 移 曲线 比较平 缓 , 为 区分  [  ] 剪 力墙和 框架 的肢 强系数 限值 , 与楼层数 有 关 的 系数.由此 , 联肢 剪 力墙 分 为 2段 , k为 把 满足 

< [ 的为长肢联肢墙,≥k 的为短肢联肢墙. k  ]   [  ] 同时还 指出我国《 高层建筑混凝土结构技术 

规程 》 J 3 20 ) 出的短肢 剪力墙 的定 义只考 虑墙 肢截 面高度 , 考 虑 洞 口大 小 , (GJ- 02 给 不 因此是 错 

误 的.  

关键词 :剪力 墙 ; 肢剪 力墙 ; 短 肢强 系数 ; 整体 性 系数 O /  

中图分 类号 : U 5   T 32 文 献标识 码 :A   文 章编 号 : 0 1 0 0 ( 0 7 0 -160   10 — 5 5 2 0 ) 20 8 -4

De n to   f s o t 1 b s e r wa l  i f ii n o  h r .i   h a   l m s

P n  i e g Fe  Ch n   e r n   e gW na g Lu He a     y n Hua g Do g h n n   n se   W a g Je n   i  W e  p n   iDa i g

( e   aoa r f n readPe ̄ s dC nrt Srcue fMiir fE uao ,S uhat iesy Naj g2 09 C ia   K yL b rt yo  ce  n  rses   o ce   t trs   nsyo  dct n o tes Unvri , ni   106, hn ) o Co t e e u o t i   t n ( ol e

o  eopc  n ier g Naj gU iesyo  rnuis n   t nu c , nig20 1 , hn )  C lg fA rsaeE gnei , ni   nvrt f o at   dAso at s Naj  10 6 C ia  e n n i Ae ca r i n (Naj gMu iia Istt fCvl rht tr, nig2 0 0 Ch a    ni   ncplntueo  iiA ci c e Naj  102, i ) n   i   eu n n

Ab t a t s r c :To c re t   e n   h r.i   he rwa l he l   te g h c e ce t a  h   n e r -   o r cl d f e s o t1mb s a   l,t  i y i mb sr n t   o f i n  nd t e i tg a  i tv   oe fce tO a e u e  o e h btt e me h n c lpef r a c    h r.i  he   ls i e c f i n  /   s d t  x i i h   c a i a  ro m n eofs o 1 i r   t mb s a Wal .Ba e   n r sd o  

teaayi o   pdsl e n f o bndse   a s u jce    ph r o t  a igb l 。 h  ls  nt  i a me t   m ie  a w l  betdt t  o z na l dn  yea   n s o pc oc hr ls oo i lo s

tc fnt  lme tme h d.h  a o  o   ip a e n     o i e  he   ls d  o t e v r i g o   i i i ee n   t o t e lw  ft p d s lc me tofc mb n d s a wal  ue t    a y n   f e r h

h   mbs e g  o f i tel  t n t ce cet∈i a q i d h  uv  ftp dsl e n i g nl w e  i l s i r h i n s cur .T ecreo    i a met s e t   h n s e     e o pc    e   s

h  ] hr ] sh l id a e o d t g i i s a w la   a e o a   ia of t [ , e   it  mt   l   r ii us n  e   a  df m w r , d    ce   n a e[   e i e v u f   sn h g hr l n r k n ks   -

i in  e ae  o t   u e   f so s Th r f r   ombi e   h a  lsa e dv d d i t wo c a sf- fce tr lt d

t   e n mb ro  t re . e e o e c h i n d s e wal    ii e  no t   ls i   r r i

ct n , . .so -mbse   l a s igtec n io   getrh no q a t k ]a dln - a o s ie h r l   a wa s t f n    o dt n ra   a  r ulo [ i t i hr ls iy h i et e    n  g  o l  ha  a s ai yn  ec n io   ls ta   1 i se w l  tfigt  o d in es nk .Me n hl,t s one u  a  ed f  mb r ls s h t   h   l a w i ii p it o t t  e - e    d h h t t t

n t n ofs o .i   he   ls g v n b   i e e C e ‘ c n c ls e i c to   r c c ee sr c  ii     h r 1 o t mb s a wal  i e   y Ch n s   Od r Te h ia  p c f ai n f   on r t  tu - i o

trs f al ulig (( 3 0 2 sw o gbc uet  e nt no l c nies ehih f e- ue      i n ’J汀 —2 0 )i rn  ea s  edf io  ny o s r t  e t   c ot b d l   h i i   d   h g os  

t n o  i   t o ttk n  h   p n n  n o a c u t i   fl o mb wi u  a i g t e o e i g it   c o n . h  

Ke   r s h a   l;s o - mb s e   l ;l   t n t   o f ce t ;i tg ai e c e ce t / y wo d :s e wal h r l   h a wal i r t i r mb s e g c e i n   r h i n e r t   o f in     v i O

1 肢 强 系数 和 整 体 性 系数 

多高层建筑中的高剪力墙 , 大多具有成列规划 

布置 的矩形 门和 窗洞 口. 口的大 小是影 响剪力 墙  洞

收 稿 臼期 : 0 60 -0  20 - 2 . 9

受力 性能 的决定 性 因素 .  

剪力 墙 洞 口处 的水平 截 面 是 由被 洞 口分 开 的 

几个墙肢截面构成的, 为组合截面 , 称 双肢墙的组 

合 截 面如 图 1所示 . D ,   别 为组 合 截 面 、 D,   D 分 墙  肢 1墙 肢 2的截 面形 心. 、  

研究 表 明 , 可用 肢 强系数  来反 映洞 口宽 度对 

墙 肢强 弱 的影 响  , 即 

作者简介 :彭 飞 ( 9 8 ) 男 ,博 士生 ; 17一 , 程文滚 ( 系人 ) 男 ,

联 , 教 

授 , 士 生 导 师 , ern ceg ao . OOc . 博 w naghn @yh o C/.n  !

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第 2期 

彭飞, : 等 短肢 剪力墙 的定义 

17 8 

图 1 短 肢 剪 力 墙 组 合 截 面   

 

 

() 1 

1 ∑ ∑Ar +  / j    2 』 f

式中,   为 墙 ∑ 所有 肢截面 性矩 惯 之和; j, ∑A 2    

为所有 墙肢 截面对 组合 截面 形心 的惯性 矩之 和 . 当  组 合截 面高度 一定 时 , 口宽 度 大 , 肢 截 面 高 度  洞 墙

图 2 计 算模 型(   单位 : mm)  

就小, 大, 值∑ /∑A 小,   墙肢 而 比   j   故 大,  

弱; 反之 , 口宽度 小 , , 洞  小 墙肢 强 . 于对 称 矩形  对 截 面的双 肢剪 力 墙 , 当洞 口宽度 趋 于零 时 , 近   趋

向刚度 随肢 强 系数  而改变 的规律 . 当楼层 数 N =   1 1 , 的计算 结果 如 图 3 一 图 5所示 . 2,08时  

于 0 7 ; 当洞 口宽 度 等 于 墙 肢 截 面 高 度 时 , = .5 而    

0. 2 . 9 3 

7   7   6   6   6   5   5   4   4   4  3  

考虑 肢强 系数 的界 限值 [ , ≤ [ 时 ,  ] 当   ] 各  个墙肢 能构 成组合 截 面来 承担 弯矩 , 称为 剪力 墙 ;   >[  ]时 , 肢 就成 为 柱子 , 墙 主要 以柱 子 的局 部 弯  曲承受 荷 载 , 为框 架. 称 文献 [ ]已给 出 了 比较 完  2 整 的[  ]值.  

1  

\ 

2  l  0    8    6    4    2   9 7 5 3

《 

洞 口高度对剪力墙受力性能 的影响是 由连梁  来 体现 的. 、 上 下洞 口之 间 的墙面 即为 连梁 , 口高  洞 度小 , 连梁截面高度大 , 连梁强; 反之 , 连梁弱.  

通常, 墙肢 间联 系 的强弱 是用 整体 性 系数 O来  t 表示的 , 试验表 明 , 值相 同时 , 力墙 的抗 侧 承  当  剪 载力和 刚度随  的增 大 而提高 J .   因此 , 根据 洞 口的情况 , 剪力 墙可 分为 3类 : 高   ① 整截 面剪力 墙 , 口总 面积 不 大 于墙 面 面 积 的  洞 1%, 5 且洞 间净距 及洞 口至 墙边 的净距 不 大于 洞 口  

趔 

肢强 系数 

图 3 1 剪 力墙 顶 点 位 移    2层

《 

的长边尺寸; 小开口墙 , ≤ [ , O≥ 1 ; ②    ]且 t 0 ③ 

联肢 墙 , ≤ [ , O    ]且 t<1. 0   而 当  > [ , ≥ 1  ]O t 0时则称 为 壁式框 架 或框 

架.  

肢 强系数 

图 4 1 剪 力 墙 顶 点 位 移    0层

2 短 肢 剪 力墙 的定 义

   

文 献 [ ]指 出 , 肢 剪 力 墙 属 于联 肢 剪力 墙 , 4 短   但 没有 给 出具 体 的界 定 范 围. 此 , 过 有 限 元 分  为 通

析来 研究  值对 联肢剪 力墙 受力 性 能 的影 响.  

、 蕈  

趔 

《 

隧 

计算 模型 为 图 2所 示 的 承受 顶 点 水 平 力 的对 

称 双肢剪 力墙 , 墙肢 截 面为 矩 形 , 厚 2 0mm. 墙 0  改 

变计算模型中的洞 口宽度和高度 , 算出与相同 O t 值 

相对 应 的若干 个  值 , 用有 限元程 序 E ABS计  再 T 算 出对 于同一个 O值 的  与 顶 点 水 平 位 移 的关 系  t 曲线 , 这种 关 系曲线事 实上 反 映 了联 肢剪 力墙 的侧 

.  

肢 强系数 

图 5 8层剪力墙顶点位移   

考 察这 些关 系 曲线 , 以发 现 在每一 条 曲线上  可

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18 8 

东南大学 学报 (自然科 学版 )  

第3 7卷 

都 有一 个对应 于  =k ]的特 定 点 , [ 当  <k ] [ 

时, 曲线 比较 平缓. 图 3中 , 如 O t=6 8 9 9 , ,. 9三条 曲  

表 1 对称双肢矩形截面剪力墙洞 口的[  和[ ]    ] /  3

线 在 09 [ .2 ]≤ ≤ [    ]的范 围 内 , 平位 移 曲线  水 都 比较 陡 , 当  <09 [ 而 .2 ]时 , 平 位移 曲线 就  水 比较 平缓 , 即这 时 的 k 为 09 . 值 .2 同理可 知 图 4 图  、

5中 k分别 为 0 9 0 9 . .4,. 6 因此 , 以把 联肢 墙 分 为  可

2段 , 近 整 体小 开 口墙 的为 上 段 , 为长 肢 联 肢  靠 称 墙 , 近框 架 的为下段 , 靠 称为 短肢联 肢墙 , 即 

长肢联 肢墙 

注: 其余 限值根据表中数值插值得到 

4 短肢 剪 力墙 的 错 误 定 义 

() 2  () 3 

() 4 

O t<1 , <k ] 0  [ 

短 肢联肢 墙 

我国 《 层 建筑 混 凝 土结 构 技 术规 程》 高   (G 3 2 0 ) 称 “ 肢 剪 力 墙 是 指 墙 肢 截 面 肢  J J- 0 2  短

高 厚 比为 5~8的剪 力 墙 ” 文献 [ ] 称 “ 肢 剪  , 6则 短 力墙 是指 肢高厚 比为 4~6的 剪 力墙 , 介 于异 形  是 框架 柱 ( 高厚 比为 2~ ) 肢 4 和一 般 剪 力 墙 ( 高 厚  肢 比大 于 6 之 间 的 一种 剪力 墙 ” 显然 , 2个 定 义  ) . 这 都是欠 妥 的 , 因为 它们 只 给 出 了墙 肢 的截 面 尺寸 ,  

实际上 定 义的只 是短肢 剪力墙 墙肢 , 而没有考 虑连 

O t<1 , [ 0 k ]≤ ≤ [      ]

^,  

k =10 一 ・4  

式 中 , 为楼层 数. Ⅳ  

因此 , 如果把直角坐标 的原点定为

( ]O   [ , t=

1 ) 则 整体 小 开 口墙 、 肢 联 肢 墙 、 肢 联 肢 墙 、 0 , 长 短  

框架 、 铰接 排架在 直 角坐标 中 的区域 如 图 6所示 

I  口

梁 和洞 口对 短肢剪 力墙性 能 的影 响 , 以这 2个定  所 义都是 没有 意义 的 , 并且 会得 出错误 的结 果 .  

例 如 , 墙 厚 、 高 、 层 数 都 相 同 的 剪 力  2片 层 楼

框 架 

整体小开 口墙 

墙, 墙厚 2 0眦I 层 高 2 0 I楼 层数 为 1. 1 0 1 ,   0眦 1 8 , 2墙  

的墙 肢 高厚 比为 5 洞 口宽 度 为 8 0in , 梁 高度  , 0  l 连 il

}  ]

长 I   肢 I   联 I   肢 j   墙  短  肢  联  肢  墙 

J ∞ 

为 20in, 图 7 计 算 表 明 , 1的  =08  = 0 l 见 il . 墙 .,   94 1 由表 1按 插 入 法 得 [  =14 8 [   = .1 , 卢] .0 , 卢]  

铰接排架 

04 8 因此 符合 [ ,  ≤[  , <1 .9 ,  ]≤  ] O 0的条 件 , t 故 

墙 1 短 肢 剪力 墙 ; 2的墙 肢 高 厚 比为 8 洞 口 为 墙 ,  

图 6 剪 力 墙 分 类   

宽 度为 450in, 梁高度 为 60in, 图 8O=    l 连 0 il 0 l 见 il ,   t 65 3卢=2 85 卢] =167, 卢>[ lO< .5 , .1 ,[ l .6 即 卢],l  

1 , 铰接排 架 . 0为  

3 工 程 应 用   

文 献 [ ]已给 出了肢 强系数  的公 式 , 4 即  =  

(  一∑l / , i I 为剪力墙水平截面中包括墙肢和 ) ,  

洞 口在 内的组合 截 面 的惯 性矩 ;, 墙肢  的截 面  ,为 惯性 矩 ; 墙肢 数. 算表 明 , 于 墙肢 为 矩 形截  n为 计 对 面 的对 称剪 力墙 , 肢强 系数 只与洞 口宽度  与墙 肢 

I三 .  .  I 皇 翌.

三 !  

. f  

图 7 墙 1 面 ( 位 :l1 截 单 nn)  

截面高度 h 的比值/ 3=8 h / 有关 , 而与墙的厚度无 

关. 大 , , /  大 墙肢 弱 , 之 则 墙肢 强 . 了便 于工  3 反 为

程 应用 , 1给 出了与 [ , ]相对 应 的 卢值 , 表  ]  分 

别为上限值[  和下限值[  则   ]  ],

长肢 联肢 墙  <1 , < [   0   ]

短肢 联肢墙 

图 8 墙 2截 面 ( 单位 : m) m  

可见 , 虽然墙 2的墙肢高厚 比大 于墙 1的, 但 

() 5  () 6  由于其洞 口宽 度太 大 , 框 架 都 不是 , 侧 刚度 很  连 抗

差 , 能 比墙 1差得 多. 性  

<1 ,[  ≤ ≤ [   0  ]    ]

了.  

这样 , 在工程 设计 中对 短肢

剪 力墙 就 比较 容易 判别 

5 结语   

用 力 学 参数 而 不是 几 何 尺 寸来 定 义短 肢 剪 力 

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第 2期 

彭飞 , : 肢 剪力墙 的 定义  等 短

19 8 

墙更 为准确 . 利用 式 ( ) 义 短 肢剪 力 墙 不但 不 会  5定 出错 , 理概 念 也很 清 楚 , 且  的计 算公 式 也 是  物 而

56.  

Hu n   o s n a g D ng he g,Che g W e r ng,P n Fe . Low— y   n  na e g  i c-

很简单 的  . 计 剪 力 墙 时 只需 使 得 J 在 上 限  设 B值

ce la ig e p rme t md   n s mmercd u l h r- l o d n   x e i n   s yo  y t   o be s o   i t

值[  和下限值 [  之间,  ]  ] 再调整连梁 的高度使 

得 整体性 系数 满 足  <1 , 0 则此 剪力 墙就 是 短肢 剪 

力 墙.  

pe se   a s[ ] o ra f B i i   t c r , ir ha w l J .J un l   ul n Sr t e     r l o dg u us

2 0 ,6 3 :1 5 . i  hns ) 0 52 ( ) 5 — 6 (nC i e  e

[ ]程文滚 , 向前 , 志彬.短 肢剪 力墙 的设计 与研究  4 金 吴 [] J .建筑结构 , 0 ,17 :1 5 . 2 13 ( ) 5 — 2 0  

Ch n   e r n e g W n a g,Jn Xin q a i  a g in,W u Zhb n Re e c     ii. sa h r

参考文献 ( eee cs  R frn e)

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o   ed s no  e   lw t so  i s[ ] ul- nt  ei  f ha wa  i  hr pe J .B i   h g sr l h t r d

i  t cue 2 0 , 1 7 :1 2 (nC i s) n Sr tr , 0 1 3 ( ) 5 —5 . i  hn e  g u e

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Hu n  Do s ng, Ch ng ag ng he e  W e r n n a g, Pe  Fe . St y ng i ud  

[ ]容 柏 生 .高 层 住 宅 建筑 中 的短

肢 剪 力 墙 结 构 体 系  6

fr eino  er l wt hr pes U l .B i - o  s  fs a  l i sot i :  J1 u d d g h wa  h   r   l 

i  t c r, 0 2 3 ( ) 1 ,13 . i  hns ) n Sr t e 20 , 2 8 :0 1 ,2 (nC i e  g uu e

[] J .建筑结构学报 ,9 7 1 ( ) 1 9 19 ,8 6 : 4—1.  

Ron  Ba s ng. Sh t-e  s e  wa l tucu a s se   g l he or l g h a r l  sr t r l y tm

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ue    lrs et l ulig [ ] o ra   uli   sdi t lei ni  i n s J .Jun l B i n na  d ab d f o dg

Src rs 97 1 ( ) 1 t t e,19 ,8 6 :4一l. i C iee  uu 9 (n h s)   n

范文六:短肢剪力墙的定义 投稿:杜慮慯

短肢剪力墙

一、短肢剪力墙的定义

(1)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;

(2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构;

(3)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。

二、短肢剪力墙的界定方法

规程相关规定:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。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,并且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。

短肢剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的 50%。

短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的 15%~ 40%,则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。

B级高度高层建筑和 9度抗震设计的 A级高度高层建筑,即使置筒体,也不能采用。

其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。

如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。

短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。

如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。

当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件“总信息”参数的结构体系中,定义结构为“短肢剪力墙结构”。

当采用壳元模型时,应加细单元的划分。(宜把默认的2改为1)

短肢剪力墙结构有时用薄壁杆元(TAT)可能更合适。因短肢墙的模型更符合薄壁杆元模型,采用壳元则有单元划分不细的问题。

三、短肢剪力墙的与异形柱的区别

对于12~16层的小高层建筑结构,采用既可以保证结构的刚度、位移,又可以使室内空间方正合理。所以短肢剪力墙结构得以普遍应用。

短肢剪力墙的受力、变形特征,类似以框剪结构。但比框架结构的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调导致的竖向位移差别,也比框剪结构小,则传基础荷载更均匀、合理。

1、短肢墙与异形柱的区别

截面尺寸:

柱:H/B

异形柱:H/B

短肢剪力墙:5

剪力墙:H/B >; 8。(不限)

当有大于两肢的短肢墙或异形柱时,尽管各肢的长宽比符合要求,也宜按墙输入、设计。

2 、短肢墙与异形柱的设计区别:

异形柱:轴压比(按框架柱)、刚度(梁考虑刚域)、配筋(双偏压)、构造(按异形柱规程)。

短肢墙:轴压比(按剪力墙)、刚度(墙输入、采用壳元或薄壁杆元)、配筋(按剪力墙)、构造(按高规的短肢墙构造)。

弱短肢剪力墙(截面高厚之比小于5的墙肢):高规7.2.5条文规定了不宜采用墙肢截面高度与厚度之比小于为5的剪力墙;当其小于5时,其在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一级(9度)、一级(7、8度)、二级、三级时分别不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。

短墙(截面高度之比不大于3的墙肢) :高规7.2.5条文和抗震规范6.4.9条文规定剪力墙的截面高度与厚度之比不大于3时,应按柱的要求进行设计,底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%,其它部位不应小于1.0%,箍筋应沿全高加密。

3、短肢剪力墙结构的抗震加强

抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比高规4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用。

抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7;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。

抗震设计时,除底部加强部位应按高规7.2.10条调整剪力设计值外,其它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。

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1.2%,其它部位不宜小于1.0%。

短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm。

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。

高规7.2.1条文规定了带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。

4 短肢剪力墙结构与转换层结构的混合设计讨论

混合的结构类型,给设计来混淆,虽然不提倡,但是实际工程确实不时遇到。典型案例:下部是转换层结构,上部是短肢剪力墙结构。

该结构类型的判断基于以下方面:

①;短肢墙被下部托梁抬起,上下不连续,结构整体变形特征不符合短肢剪力墙(框剪)结构的形式。

②;控制短肢剪力墙结构的倾覆弯矩失去依据,因为要求短肢墙上下连续,且下部短肢墙所占倾覆弯矩小于50%,此时所要求的“下部”已经失去。

③;在加强区,“复杂高层结构”的设计要比“短肢剪力墙”结构严得多。结构的薄弱部位也是在底部转换层区,所以这类结构应该按“复杂高层结构”来设计。

④;转换层上部剪力墙应按框支剪力墙结构的要求,设置加强钢筋。

⑤;对于非加强区部位的短肢墙设计,可以参考“短肢剪力墙结构”的要求,适当加强构造。当然,也可以按短肢剪力墙结构设计的要求设计。

四、短肢剪力墙结构抗震设计

1.工程概况

北京某工程,主体结构地上15层地下2层,建筑总面积14400m2,开发商为了降低成本,要求设计对结构方案进行优化设计,并要求在满足安全和使用的前提下,主体结构用钢量控制在60kg/m2以内,为了满足开发商的要求,设计作了以下两个方案的比较,并从中优选出最优方案

2.方案一:采用普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构

本方案的特点是依据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙,对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙,使各墙段的刚度均匀,由于抗震墙较多,可以构成整体抗侧力很强的体系,对较高建筑抗震特别有利。但若房屋高度不大,反而会造成因刚度过大而招致较大的地震作用,而且造价也会增大,并非是理想的方案。

本方案内力计算采用SATWE高层程序,计算结果列于附表1中。

3.方案二:短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构

近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面不与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)”结构体系。

“短肢”剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过是采用较短的剪力墙肢(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),而且通常采用T形、L形 、]形、 +形等。当这些墙肢截面高度与墙厚之比小于等于3时,它已接近于柱的形式,但并非是方柱,因此称之为“异形柱”。故从广义角度讲,宜将这种结构体系称之为“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙结构体系)”。另外所谓”筒体”就是以楼电梯间所组成的钢筋混凝土核心筒;所谓“一般剪力墙”就是指墙肢截面高度与墙厚之比大于8的剪力墙。

这种结构体系当时(2001年)无国家规范,但在我国南方应用较多,设计主要参考天津市标准“大开间住宅钢筋混凝土异形柱框架结构技术规范”(DB29-16-98)及广东省标准《钢筋混凝土异形柱设计规范》(DBJ/T15-15-95)。

当然目前《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中已对短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系有了设计要求。

本方案的特点:结合建筑平面、利用间隔墙位置来布置竖向构件,剪力墙的数量可多可少,剪力墙肢可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置;由于减少了剪力墙数量,而代之以轻质填充墙,不仅房屋总重量可以减轻,同时也可适当降低结构刚度,使地震作用减小,这不仅对基础设计有利,而且对结构抗震较为有利,同时也可降低工程造价,还可加快施工进度.这种结构体系通常视建筑平面及抗侧力的需要,将中心竖向交通区处理成为筒体,以承受主要水平力。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系薄壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,我认为采用三维空间杆-墙组元分析方法计算模型更加符合实际情况,计算精度较高。本方案内力分析采用三维空间有限元分析软件SATWE程序计算。

从以上两种方案计算结果分析可以看出,无论是结构受力还是经济指标,第二方案均优于第一方案

另外对有底部大空间要求的转换层剪力墙结构,规范要求转换层上.下层的刚度比尽量接近1,抗震设

计时小于2。通常设计时,为满足此要求,增加转换层以下层的剪力墙数量(面积)是最有效和最合理的,但这往往受到限制,提高混凝土强度等级所产生的效果比较有限,因此设计中只能通过减小转换层以上的剪力墙数量(面积)来达到减小上部抗侧刚度的目的,而减少上部剪力墙面积的有效方法之一就是将上部剪力墙设计成短墙肢。这样既能有效的减小上部结构的抗侧刚度,又能减轻结构自重及地震力作用,达到安全经济的目的。

4.在设计有关短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构时应注意的一些问题

由于短肢剪力墙抗震性能差,在地震区应用经验不多,因此在设计时,首先要选则适合的计算软件,合理地选则计算分析方法,确定计算模型和相关参数,并加强对计算结果合理性判断,特别要加强概念设计。对一些不利部为加强构造措施,在符合规范要求的情况下,短肢墙是没问题的。这就好比纯框架结构,对地震来说也是不利的结构形式,但大家不也一直在用。所以任何一种结构体系都有它的适用范围,只要我们能合理设计,安全应该没问题。

(1).高层点(板)式住宅采用短肢抗震墙结构体系,只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系,但在地震区,高层建筑中,剪力墙不宜过少,墙肢不宜过短,因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,要求设置剪力墙筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构。

(2).短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合,短肢墙布置应以T形、L形 、]形、 +形为主,这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。

(3)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,因此应加墙其抗震构造措施,如减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率。

(4).主要抗侧力结构筒体(或长墙)一般利用楼、电梯间,但要注意刚度的均衡性,不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应,同时筒体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小,要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%,形成多道抗震防线,为了确保水平力可靠传递,核心区楼板适当加厚,与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计,短肢墙之间的梁净跨不宜过小(一般取4~6M),使其具有一定的耗能作用。

(5).短肢墙受力以承担竖向荷载为主,承担水平荷载为辅,其截面尺寸要适当,墙肢截面高度与厚度之比宜在5~8左右为好,且墙厚不小于200MM,当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时,应按柱的要求进行设计,短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,因其延性更为不利,因此轴压比限值要相应降低0.1。

(6).短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用,主要目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性。

(7).对于短肢剪力墙的剪力设计值,不仅底部加强部位应按规范调整,其他各层也要调整,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2,主要目的是避免短肢剪力墙过早剪坏。

(8).抗震设计时,短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。

(9).各短肢墙应尽量对齐、拉直,使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接。

(10).短肢墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可以通过不同尺寸和布置调整刚度和刚度中心位置。

(11).短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系,电算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE,短肢剪力墙结构体系考虑,各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况,短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋,(既一般情况下当短剪力墙洞口形成的跨高比小于5的连梁,应按连梁进行设计;当跨高比不小于5时,宜按框架梁进行设计),短肢墙仍属于剪力墙的范畴,配筋可采用一般剪力墙的计算方法,但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本自振周期影响,折减系数可取0.8~0.9

(12). 由于外墙面钢筋混凝土短墙肢之间填充墙与钢筋混凝土墙的变形模量不同,在二者交界处易产生裂缝,通常采取的措施是在做粉刷时,在二者交界面处附粘一层玻璃丝布,使应力平缓过渡。

五、短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计

异形柱随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。

1 短肢剪力墙结构

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。

这种结构型式的特点是:

①结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;

②墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置;

③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单;

④连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,可隐蔽;

⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清华大学的TUS,广东省建院的SSW等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

在进行以上分析后,按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计,相对于异形柱结构,短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟,但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。

(1)由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小,设计时宜布置适当数量的长墙,或利用电梯,楼梯间形成刚度较大的内筒,以避免设防烈度下结构产生大的变形,同时也形成两道抗震设防;

(2)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,应加强其抗震构造措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率;

(3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下,显现整体弯曲变形为主,底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力,由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂,因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量,加强小墙肢的延性抗震性能。短肢墙应在两个方向上均有连接,避免形成孤立的“一”字形墙肢;

(4)各墙肢分布要尽量均匀,使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近,必要时用长肢墙来调整刚度中心;

(5)高层结构中的连梁是一个耗能构件,在短肢剪力墙结构中,墙肢刚度相对减小,连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁,而不同于一般剪力墙间的连梁,不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力降低,应按普通框架梁要求,控制砼压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决,按强剪弱弯,强柱弱梁的延性要求进行计算。

2 异形柱结构

异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4,相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

这种结构的特点是:

①由于截面的这种特殊性,使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大,导致各向刚度不一致,其各向承载能力也有较大差异;

②对于长柱(H/h>;4)可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好。而对短柱(H/h

高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差;

③异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;

④特别是异形柱不同于矩形柱,它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析[2],异形柱的破坏形态为:弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等,影响其破坏形态的因素有:荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比(剪跨比),配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。由于其受力性能的复杂,设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。

目前,异形柱结构设计还没有统一的国家规范,仅有两部地方性法规,即广东省标准DBJ/T15-15-95和天津市标准DB29-16-98可供参考。

在进行异形柱结构设计时,除满足高规中对结构布置要求外,还应注意几个方面的问题:

(1)异形框架的计算

由于其截面的特殊性,在柱截面对称轴内受水平力作用时,弹性分析计算其翘曲应力很小,此时如同承受水平力的偏压构件,仍可按平截面假定分析,按砼设计规范计算,特别是在框——剪,框——筒结构中,对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地,框架柱只承担水平风载的一小部分,如按一般偏压柱计算,误差较小。此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。而在水平力较大,且水平力作用在非主轴方向,则翘曲应力不容忽视,按平截面假定误差较大,则应对异形柱框架结构进行有限元分析,决定内力和配筋位置及大小。在进行内力计算和配筋计算时,宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。现在有一些软件没有异形柱截面形式,如要用它进行计算,要先进行等刚度等面积换算成矩形柱,进行整体分析,得到双向内力后再进行异形柱的截面设计,其工作量相当大,且截面设计的可靠性不高。目前,国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有建研院的TAT、SATWE程序,广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC.这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计,准确性较高,经过大量工程校算,能有效地满足结构安全性要求。

(2)轴压比控制

对框架结构,框-剪结构,柱的延性对于耗散地震能量,防止框架的倒塌,起着十分重要的作用,且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标。由试验结构分析[3],柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。

在高轴压比情况下,增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小,因而轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要,特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合,剪应力使砼柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝,产生腹剪破坏,加上异形柱多属短柱,这些导致异形柱脆性明显,使异形柱的延性普遍低于矩形柱,因而对异形柱的轴压比要严格控制。

在广东规程中,其轴压比按砼设计规范中的要求减少0.05,但其适用高度较低,一般为35 m.当高层建筑的高度进一步加大时,其水平力的影响会愈来愈显著,对结构的延性要求也愈高。由天津大学土木系对异形柱延性资料可知,影响异形柱延性的因素比普通柱要复杂,且不同的柱截面形式,如L型、T型、

十字型,在相同水平侧移下,其延性性能也有较大差异,因而,轴压比控制应参考天津规程。但天津规程的控制过于繁锁,在结构计算中,柱的纵筋与箍面的直径还没有设定,因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。为在实际工作中便于使用,可按不同的截面形式(L、T、十字型)与不同的抗震等级两项指标从严控制,对低烈度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。

(3)配筋构造

在正确的结构选型及计算后,截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。由于异形柱截面的特点,柱肢端部会出现较大应力,加上梁作用于柱肢上应力的不均匀,一般越靠肢端应力越大,对柱肢形成偏心压力,进一步加大肢端压应力。因而在异形柱配筋时,应在肢端设暗柱,暗柱的外排钢筋由计算而定。离端部厚度范围内设2Ф14的构造纵筋,箍筋同柱,这样可限制柱肢的砼裂缝的开展,提高异形柱局部抗压抗剪强度及变形能力。柱上的箍筋不仅能抗剪,也可约束砼变形,增大其延性。异形柱由于不易形成多肢复合箍,因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。相同配箍率下,箍筋直径大,其延性指标好,因而箍筋且用Ф8、Ф10,其间距可比普通柱箍筋间距小。

总之,短肢剪力墙结构与异形柱框架结构有着较大的市场需求,在设计中根据其受力的特点,充分了解其破坏的各种机理,选用合理的结构形式,正确掌握计算机分析方法和截面配筋,其结构才能有可靠的安全保证。

范文七:短肢剪力墙的定义 投稿:许爩爪

关于短肢剪力墙的定额解释

各有关单位:

依据山东省工程建设标准定额站《定额解释》(鲁标定解[2009]27号),符合短肢剪力墙的条件的构件混凝土套定额子目 4-2-35轻型框剪墙,模板套定额子目10-4-150~155轻体框架柱(壁式柱)。关于"短肢剪力墙"的定义解释如下:

根据JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条款,短肢剪力墙是指墙肢截面高度(H)与厚度(B)之比为5~8的剪力墙。

附墙轻型框架结构中,各构件的区别是

截面尺寸:

柱:H/B

异形柱:H/B

短肢剪力墙:5 ≤ H/B ≤8;

剪力墙:H/B >8。

T形、L形 、]形、+形等计算墙肢截面高度与厚度之比以最长的肢为准。墙肢截面高度(H)指墙肢截面长边(或称墙肢长度),墙肢厚度(B)指墙肢截面短边。 附件:墙肢截面高度(H)与厚度(B)示意图

青岛市工程建设标准定额站

二○一○年二月五日

墙肢截面高度(H)与厚度(B)示意图

范文八:框架剪力墙结构和框支剪力墙结构的定义 投稿:叶臘臙

框架结构、剪力墙结构、框剪结构框支剪力墙结构 框架剪力墙就是以框架和剪力墙共同承担水平和竖向荷载的一种结构体系。这是从结构整体角度来划分的。

框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架将荷载传至框架柱上,这样的梁就叫框支梁,柱就叫框支柱,上面的墙就叫框支剪力墙。这是一个局部的概念,因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙,大部分剪力墙一般都会落地的。一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。

框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。

因此,框架剪力墙结构包括框支剪力墙,框支剪力墙却不一定是框架剪力墙结构。框架结构的受力特点是荷载传给楼板,再传给次梁、主梁、柱、基础、地基。此种结构受力体系由梁、柱组成,用以承受竖向荷载是有利的,但是在承受水平荷载方面能力有限,因此仅仅适用于房屋高度不大,层数不多的建筑。 剪力墙即一段钢筋混凝土墙体,因其抗剪能力很强,故称剪力墙。在框剪结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承受大部分水平荷载,框架承受大部分的竖向荷载,这样大大减少了柱子的截面。

当房屋的层数更高的时候横向水平荷载更大,这时宜采用剪力墙结构,即全部采用纵横布置的剪力墙。剪力墙不仅承受水平荷载,亦承受垂直荷载。

范文九:关于短肢剪力墙的定义解释 投稿:丁洫洬

关于"短肢剪力墙"的定义解释

依据山东省工程建设标准定额站《定额解释》(鲁标定解[2009]27号),符合短肢剪力墙的条件的构件混凝土套定额子目 4-2-35轻型框剪墙,模板套定额子目10-4-150~155轻体框架柱(壁式柱)。关于"短肢剪力墙"的定义解释如下:

根据JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条款,短肢剪力墙是指墙肢截面高度(H)与厚度(B)之比为5~8的剪力墙。

附墙轻型框架结构中,各构件的区别是

截面尺寸:

柱:H/B

异形柱:H/B

短肢剪力墙:5 ≤ H/B ≤8;

剪力墙:H/B >8。

T形、L形、]形、+形等计算墙肢截面高度与厚度之比以最长的肢为准。墙肢截面高度(H)指墙肢截面长边(或称墙肢长度),墙肢厚度(B)指墙肢截面短边。 附件:墙肢截面高度(H)与厚度(B)示意图

工程建设标准定额站

二○一○年二月五日

附件:墙肢截面高度(H)与厚度(B)示意图

墙肢截面高度(H)与厚度(B)示意图

范文十:短肢剪力墙的定义.pdf 投稿:陶閌閍

第37卷第2期2007年3月      

 

东南大学学报

(自然科学版)

JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)

 

Vol137No12Mar.2007

短肢剪力墙的定义

彭 飞 程文  陆和燕 黄东升 汪 杰 魏大平

(1东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室,南京210096)

(2南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016)

(3南京市民用建筑设计研究院有限责任公司,南京210002)

1

1

1

2

3

3

摘要:为了正确定义短肢剪力墙,用肢强系数ζ.,发现了联肢剪力当,,[ζ]为区分,.由此,把联肢剪力墙分为2段,满足ζ

(JGJ3—2002)给出的短肢剪力墙的定义只考虑墙肢截面高度,不考虑洞口大小,因此是错规程》误的.

关键词:剪力墙;短肢剪力墙;肢强系数ζ;整体性系数α中图分类号:TU352  文献标识码:A  文章编号:1001-0505(2007)0220186204

Definitionofshort2limbshearwalls

PengFei ChengWenrang LuHeyan HuangDongshen WangJie WeiDaping

(1KeyLaboratoryofConcreteandPrestressedConcreteStructuresofMinistryofEducation,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)

(2CollegeofAerospaceEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)

(3NanjingMunicipalInstituteofCivilArchitecture,Nanjing210002,China)

1

1

1

2

3

3

Abstract:Tocorrectlydefineshort2limbshearwall,thelimbstrengthcoefficientζandtheintegra2

tivecoefficientαareusedtoexhibitthemechanicalperformanceofshort2limbshearwalls.Basedontheanalysisontopdisplacementofcombinedshearwallssubjectedtotophorizontalloadingbyelas2ticfiniteelementmethod,thelawoftopdisplacementofcombinedshearwallsduetothevaryingofthelimbstrengthcoefficientζisacquired.Thecurveoftopdisplacementisgentlewhenζislessthan[ζ],here[ζ]isthelimitedvaluefordistinguishingshearwallandframework,andkisacoef2ficientrelatedtothenumberofstories.Thereforecombinedshearwallsaredividedintotwoclassifi2cations,i.e.short2limbshearwallssatisfyingtheconditionζgreaterthanorequaltok[ζ]andlong2limbshearwallssatisfyingtheconditionζlessthank[ζ].Meanwhile,itispointedoutthatthedefi2nitionofshort2limbshearwallsgivenbyChinesecode‘Technicalspecificationforconcretestruc2turesoftallbuildingπ(JGJ3—2002)iswrongbecausethedefinitiononlyconsiderstheheightofsec2tionoflimbwithouttakingtheopeningintoaccount.

Keywords:shearwall;short2limbshearwall;limbstrengthcoefficientζ;integrativecoefficientα

1 肢强系数和整体性系数

多高层建筑中的高剪力墙,大多具有成列规划布置的矩形门和窗洞口.洞口的大小是影响剪力墙

收稿日期:2006209220.

作者简介:彭飞(1978—),男,博士生;程文 (联系人),男,教

授,博士生导师,wenrangcheng@yahoo.com.cn.

受力性能的决定性因素.

剪力墙洞口处的水平截面是由被洞口分开的几个墙肢截面构成的,称为组合截面,双肢墙的组合截面如图1所示.O,O1,O2分别为组合截面、墙肢1、墙肢2的截面形心.

研究表明,可用肢强系数ζ来反映洞口宽度对

[1]

墙肢强弱的影响,

第2期彭飞,等:短肢剪力墙的定义187

图1 短肢剪力墙组合截面

ζ=

1+

∑I∑A

ji

rji

ji

2

(1)

2

式中,

∑I为所有墙肢截面惯性矩之和;∑A

ji

rji

为所有墙肢截面对组合截面形心的惯性矩之和.当组合截面高度一定时,洞口宽度大,就小,而rji大,(单位:

mm)

jiζ大,弱;反之,,小,.,当洞口宽度趋于零时,ζ趋近于0175;而当洞口宽度等于墙肢截面高度时,ζ=01923.

向刚度随肢强系数ζ而改变的规律.当楼层数N=12,10,8时的计算结果如图3~图5所示.

考虑肢强系数的界限值[ζ],当ζ≤[ζ]时,各个墙肢能构成组合截面来承担弯矩,称为剪力墙;ζ>[ζ]时,墙肢就成为柱子,主要以柱子的局部弯曲承受荷载,称为框架.文献[2]已给出了比较完整的[ζ]值.

洞口高度对剪力墙受力性能的影响是由连梁来体现的.上、下洞口之间的墙面即为连梁,洞口高度小,连梁截面高度大,连梁强;反之,连梁弱.

通常,墙肢间联系的强弱是用整体性系数α来表示的,试验表明,当ζ值相同时,剪力墙的抗侧承

[3]

载力和刚度随α的增大而提高.

因此,根据洞口的情况,高剪力墙可分为3类:①整截面剪力墙,洞口总面积不大于墙面面积的15%,且洞间净距及洞口至墙边的净距不大于洞口的长边尺寸;②小开口墙,ζ≤[ζ],且α≥10;③联肢墙,ζ≤[ζ],且α

而当ζ>[ζ],α≥10时则称为壁式框架或框架.

图3 12层剪力墙顶点位移

图4 10层剪力墙顶点位移

2 短肢剪力墙的定义

文献[4]指出,短肢剪力墙属于联肢剪力墙,但没有给出具体的界定范围.为此,通过有限元分析来研究ζ值对联肢剪力墙受力性能的影响.

计算模型为图2所示的承受顶点水平力的对称双肢剪力墙,墙肢截面为矩形,墙厚

200mm.改变计算模型中的洞口宽度和高度,算出与相同

α值相对应的若干个ζ值,

再用有限元程序ETABS计算出对于同一个α值的ζ与顶点水平位移的关系曲线,这种关系曲线事实上反映了联肢剪力墙的侧

图5 8层剪力墙顶点位移

考察这些关系曲线,可以发现在每一条曲线上

188东南大学学报(自然科学版)           第37卷

表1 对称双肢矩形截面剪力墙洞口的[β]u和[β]l

楼层数

α

[β]u

都有一个对应于ζ=k[ζ]的特定点,当ζ

8

[β]l

[β]u

10

[β]l

[β]u

12

[β]l

6810

013480121301148

015640137001281

015290144901339

111200192001695

015730152301490

117241151811371

注:其余限值根据表中数值插值得到.

墙,靠近框架的为下段,称为短肢联肢墙,即长肢联肢墙

α

α,][1044 (2)(4)

层建技术规程》

5]

3~8的剪力墙”,文献[6]则称“短肢剪力墙是指肢高厚比为4~6的剪力墙,是介于异形框架柱(肢高厚比为2~4)和一般剪力墙(肢高厚比大于6)之间的一种剪力墙”.显然,这2个定义都是欠妥的,因为它们只给出了墙肢的截面尺寸,实际上定义的只是短肢剪力墙墙肢,而没有考虑连梁和洞口对短肢剪力墙性能的影响,所以这2个定义都是没有意义的,并且会得出错误的结果.

例如,2片墙厚、层高、楼层数都相同的剪力墙,墙厚200mm,层高2800mm,楼层数为12.墙1的墙肢高厚比为5,洞口宽度为800mm,连梁高度为200mm,见图7.计算表明,墙1的β=018,α=91411,由表1按插入法得[β]l=11408,[β]u=

β≤[β]u,α

墙1为短肢剪力墙;墙2的墙肢高厚比为8,洞口

宽度为4500mm,连梁高度为600mm,见图8,α=61553,β=21815,

[β]l=11667,即β>

[β]l,α

100

式中,N为楼层数.

因此

,如果把直角坐标的原点定为([ζ],α=10),则整体小开口墙、长肢联肢墙、短肢联肢墙、

框架、铰接排架在直角坐标中的区域如图6所示.

图6 剪力墙分类

3 工程应用

文献[4]已给出了肢强系数ζ的公式,即ζ=

n

(I-

∑I)

i

i=1

I,I为剪力墙水平截面中包括墙肢和

洞口在内的组合截面的惯性矩;Ii为墙肢i的截面惯性矩;n为墙肢数.计算表明,对于墙肢为矩形截面的对称剪力墙,肢强系数只与洞口宽度B与墙肢截面高度h的比值β=h有关,而与墙的厚度无关.β大,ζ大,墙肢弱,反之则墙肢强.为了便于工程应用,表1给出了与[ζ],k[ζ]相对应的β值,分别为上限值[β]u和下限值[β]l,则长肢联肢墙

α

短肢联肢墙

α

(5)(6)

图8 墙2截面(单位:mm)图7 墙1截面(单位:mm)

可见,虽然墙2的墙肢高厚比大于墙1的,但由于其洞口宽度太大,连框架都不是,

抗侧刚度很

差,性能比墙1差得多.

这样,在工程设计中对短肢剪力墙就比较容易判别

5 结语

用力学参数而不是几何尺寸来定义短肢剪力

第2期彭飞,等:

短肢剪力墙的定义

-56.

189

墙更为准确.利用式(5)定义短肢剪力墙不但不会出错,物理概念也很清楚,而且ζ的计算公式也是

[2]

很简单的.设计剪力墙时只需使得β值在上限值[β]u和下限值[β]l之间,再调整连梁的高度使得整体性系数满足α

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,

.

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