高層剪力墻結構有效設計

高層剪力墻結構有效設計剪力墻結構內力、位移計算7剪力墻結構的延性設計剪力墻墻肢設計剪力墻連梁設計高層剪力墻結構有效設計剪力墻結構的延性設計剪力墻結構或框—剪結構，抗震設計時，要求剪力墻必須具備足夠的延性。要做到這一點，應注意以下幾個方面：1、強墻弱梁連梁塑性鉸先于墻肢出現(xiàn)，利用連梁的塑性變形耗散地震能。⑴合理設置洞口，使剪力墻由墻肢、連梁構成，形成多道抗震設防；⑵合理設計連梁。高層剪力墻結構有效設計合理設計剪力墻配筋，使墻肢具有足夠的承載力和延性。⑴限制墻肢軸壓比—底部；⑵合理設置邊緣構件。二者是保證剪力墻抗震性能的重要措施。2、強剪弱彎

地震力一般會使墻肢底部形成塑性鉸，應提高其抗剪承載力，避免剪切破壞。3、底部加強部位

抗震設計時，剪力墻底部加強部位的范圍，應符合下列規(guī)定：①底部加強部位的高度，應從地下室頂板算起；②取底部兩層和墻體總高度1/10的較大值；③當結構計算嵌固部位位于地下一層底板或以下時，底部加強部位宜延伸至計算嵌固端。高層剪力墻結構有效設計剪力墻結構內力、位移計算7剪力墻結構的延性設計剪力墻墻肢設計剪力墻連梁設計高層剪力墻結構有效設計墻肢設計一、墻肢的破壞形態(tài)

在軸向壓力和水平力的作用下，墻肢的破壞形態(tài)與實體墻的破壞形態(tài)相同高層剪力墻結構有效設計彎曲破壞：當l

≥2時，墻肢內力以彎矩為主，容易發(fā)生彎曲破壞，延性較好。剪跨比是影響剪力墻破壞形態(tài)的重要因素，一般用剪力墻截面上彎矩與剪力的相對大小來表示：彎剪破壞：當2＞l＞1時，墻肢內很難避免出現(xiàn)剪切斜裂縫，設計合理時，可以實現(xiàn)延性尚好的彎剪破壞。剪切破壞：當l≤1時，墻肢內力以剪力為主，一般發(fā)生剪切破壞，延性較差。高層剪力墻結構有效設計二、墻肢的穩(wěn)定性驗算剪力墻墻肢的穩(wěn)定承載力，與其支撐條件有關。工程中剪力墻墻肢的支撐情況大致有以下幾種：高層剪力墻結構有效設計1、剪力墻墻肢應滿足下式的穩(wěn)定要求：式中：q——作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設計值；

Ec——剪力墻混凝土的彈性模量；t——剪力墻墻肢截面厚度；l0——剪力墻墻肢計算長度，按下列規(guī)定采用。高層剪力墻結構有效設計2、剪力墻墻肢計算長度應按下式計算：式中：h——墻肢所在樓層的層高；

b——墻肢計算長度系數(shù)，按下列規(guī)定采用：

①單片獨立墻肢按兩邊支撐計算，取b等于1.0;②T形、L形、槽形和工字形剪力墻的翼緣，采用三邊支撐板按下式計算：bf——T形、L形、槽形和工字形剪力墻的單側翼緣截面高度：高層剪力墻結構有效設計③T形剪力墻的腹板，也按三邊支撐板計算：高層剪力墻結構有效設計④槽形和工字形剪力墻的腹板，按四邊支撐板計算：高層剪力墻結構有效設計三、墻肢的設計內力調整1、墻肢的控制截面⑴墻肢底截面；⑵墻肢厚度改變處；⑶混凝土等級改變處；⑷配筋改變處。2、墻肢的設計內力調整A、設計彎矩調整：高層剪力墻結構有效設計⑴除一級剪力墻外，設計彎矩不作調整。⑵抗震等級為一級的剪力墻：底部加強部位采用墻肢底截面彎矩組合值其他部位截面彎矩組合值

其目的是，如果剪力墻在地震力下出現(xiàn)塑性鉸，則應保證塑性鉸出現(xiàn)在墻底，防止其他部位形成薄弱層。特別注意避免出現(xiàn)小偏拉墻肢。

小偏拉時墻肢裂通，對抗震不利。高層剪力墻結構有效設計

避免出現(xiàn)小偏拉墻肢的方法：⑴調整剪力墻的長度(≤8m)—剪力墻越長，端部墻肢拉力越大；⑵設計弱連梁—墻肢軸力由連梁剪力產生。

大偏拉墻肢出現(xiàn)時，應加強另一墻肢的彎矩、剪力設計值?！赡苄纬赏p，抗剪剛度減小，使另一墻肢荷載增加。B、設計剪力調整：針對一、二、三級剪力墻底部加強部位，其余不作調整底截面最不利組合的剪力值，，高層剪力墻結構有效設計9度設防時一級剪力墻尚應滿足四、墻肢偏壓、偏拉設計大小偏壓的區(qū)分：——界限壓區(qū)高度。

破壞形態(tài)與設計方法同柱子，區(qū)別僅在于配筋方式不同。剪力墻配筋有：⑴端部縱筋；⑶豎向分布筋。⑵水平分布筋；高層剪力墻結構有效設計

考慮到豎向分布筋直徑較小，對承擔壓力貢獻不大，設計規(guī)定：高層剪力墻結構有效設計五、墻肢斜截面設計墻肢斜截面破壞形態(tài)剪拉破壞剪跨比較大且橫向鋼筋較少時發(fā)生。一條斜裂縫裂通，脆性斜壓破壞剪壓比過大?；炷列毕驂核榧魤浩茐脑O計情況。出現(xiàn)一條主要的彎剪（或腹剪）斜裂縫，橫筋屈服、混凝土壓碎。高層剪力墻結構有效設計設計措施：防止發(fā)生剪拉破壞

——配筋必須滿足最小配筋率；防止發(fā)生斜壓破壞

——限制剪力墻截面的最小尺寸；防止發(fā)生剪壓破壞

——通過計算配置所需的水平鋼筋。高層剪力墻結構有效設計六、墻肢構造要求1、剪壓比限制無震組合有震組合高層剪力墻結構有效設計2、軸壓比限制——按重力荷載代表值計算墻肢軸壓比限制軸壓比一級（9度）一級（7、8度）二、三級0.40.50.6

目的:保證塑性鉸延性，針對一、二、三級剪力墻底部加強部位。3、分布鋼筋構造⑴作用——抗彎、抗剪、減少收縮裂縫。高層剪力墻結構有效設計⑵最小配筋率墻肢的豎向、橫向分布筋最小配筋率抗震等級或部位最小配筋率（％）最大間距（mm）最小直徑（mm）最大直徑（mm）一、二、三級0.253008bw/10四級、非抗震0.20部分框支剪力墻結構底部和加強部位0.30200特殊部位尚需加強⑶布置方式為避免墻表面的溫度裂縫，使混凝土均勻受力，墻肢分布筋不允許采用單排配筋，應采用雙排或多排配筋。高層剪力墻結構有效設計4、邊緣構件1）當剪力墻的軸壓比較高時，在水平力作用下，塑性變形能力差。為改善剪力墻的塑性變形能力，在剪力墻的兩端和洞口邊緣設置暗柱、翼柱、端柱、轉角柱等，稱作剪力墻的邊緣構件。2）剪力墻邊緣構件分為以下兩類：①約束邊緣構件—箍筋配置較多，對暗柱、端柱和翼柱的混凝土約束較強；②構造邊緣構件—箍筋配置較少，對混凝土約束較弱。（如下圖示）高層剪力墻結構有效設計高層剪力墻結構有效設計3）約束邊緣構件設置①當剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比超過下表的限值時，在一、二、三級剪力墻底部加強部位及相鄰上一層設置約束邊緣構件。等級或烈度一級（9度）一級（6、7、8）二、三級軸壓比限值0.10.20.3剪力墻可不設約束邊緣構件的最大軸壓比注：墻肢軸壓比為重力荷載代表值作用下墻肢承受的軸壓力設計值與墻肢的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值。 高層剪力墻結構有效設計項目一級（9度）一級（8度）二、三級λN≤0.2λN＞0.2λN≤0.3λN＞0.3λN≤0.4λN＞0.4lc（暗柱）0.20hw

0.25hw0.15hw0.20hw0.15hw0.20hwlc（翼墻或端柱）0.15hw0.20hw0.10hw0.15hw0.10hw0.15hwλv0.120.200.120.200.120.20②約束邊緣構件沿墻肢的長度lc

及其配箍特征值λv

注：1λN

為墻肢在重力荷載代表值作用下的軸壓比，hw

為墻肢的長度；2剪力墻的翼墻長度小于其3倍厚度或端柱截面邊長小于2倍墻厚時，視為無翼墻、無端柱；3lc

為約束邊緣構件沿墻肢的長度。對暗柱不應小于墻厚和400mm的較大值；有翼墻或端柱時，不應小于翼墻厚度或端柱沿墻肢方向截面高度加300mm。高層剪力墻結構有效設計③配箍特征值按下式計算：式中：

rv——箍筋體積配箍率，可計入箍筋、拉筋以及伸入約束邊緣構件且符合下述條件的水平分布鋼筋：在墻端有90o彎折、且彎折段的搭接長度不小于10倍分布鋼筋直徑、水平鋼筋之間設置足夠的拉筋形成復合箍，計入的水平分布鋼筋的體積配箍率不應大于0.3倍總體積配箍率；fc——混凝土軸心抗壓強度設計值；混凝土強度等級低于C35時，應取C35的混凝土軸心抗壓強度設計值；fyv

——箍筋、拉筋或水平分布鋼筋的抗拉強度設計值。高層剪力墻結構有效設計

剪力墻約束邊緣構件陰影部分（見下圖）的豎向鋼筋除應滿足正截面受壓（受拉）承載力計算要求外，其配筋率一、二、三級時分別不應小于％、1.0%和1.0%，并分別不應少于8φ16、6φ16和6φ14的鋼筋；④約束邊緣構件配筋分兩個區(qū)域：

約束邊緣構件內箍筋或拉筋沿豎向的間距，一級不宜大于100mm，二、三級不宜大于150mm；箍筋沿水平方向的無支長度不宜大于300mm，拉筋的水平間距不應大于豎向鋼筋間距的2倍。高層剪力墻結構有效設計4）構造邊緣構件設置

一、二、三級剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比不大于上表的規(guī)定值時，以及四級剪力墻和非抗震設計的剪力墻，設置構造邊緣構件；B級高度高層建筑的剪力墻，宜在約束邊緣構件層與構造邊緣構件層之間設置1～2層過渡層，過渡層邊緣構件的箍筋配置要求可低于約束邊緣構件的要求，但應高于構造邊緣構件的要求

剪力墻構造邊緣構件的范圍宜按下圖采用：高層剪力墻結構有效設計剪力墻構造邊緣構件的范圍抗震等級特一一二三四底部加強部位縱向鋼筋最小量（取較大值）箍筋、拉筋最小直徑（mm）豎向最大間距（mm）88866100100150150200其他部位縱向鋼筋最小量（取較大值）箍筋、拉筋最小直徑（mm）豎向最大間距（mm）88866150150200200200高層剪力墻結構有效設計剪力墻結構內力、位移計算7剪力墻結構的延性設計剪力墻墻肢設計剪力墻連梁設計高層剪力墻結構有效設計連梁設計一、連梁受力特點及破壞形式

跨高比小，易發(fā)生剪切破壞。反復荷載交叉斜裂縫高層剪力墻結構有效設計

連梁設計應符合強剪弱彎要求。通過限制連梁名義剪應力和降低梁端彎矩的措施，推遲剪切破壞的發(fā)生。特殊延性要求（如核心筒體連梁或框筒裙梁）時，可采用交叉配筋方式。二、連梁內力調整1、連梁彎矩調整方法一：調整連梁剛度

用調整后的剛度代替實際連梁剛度，進行內力計算?？梢灶A見：連梁內力變小，同時墻肢軸力也變小。高層剪力墻結構有效設計方法二：組合彎矩調整。

將組合彎矩乘以～的系數(shù)。為保持力的平衡，應適當增大其他連梁的設計彎矩。2、連梁剪力調整——針對一、二、三級剪力墻連梁9度抗震設計時，應符合：高層剪力墻結構有效設計三、連梁截面設計1、連梁正截面設計——對稱