岩土工程师考点：剪力墙.pdf

岩土工程师考点：剪力墙岩土工程师考点：剪力墙 2017 岩土工程师考点：剪力墙 剪力墙设计中的基本概念剪力墙设计中的基本概念 1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态 接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于 或等于 4 时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4 或略小于 4 时可视为为异形柱，按双向受压构件设计 2.剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平 剪力和弯矩外，还承担竖向压力;在轴力，弯矩，剪力的复合状态下 工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁在地 震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹 性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求： 墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设 计成延性弯曲型 3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋端 的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙整体墙受力如同竖向悬臂， 当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态 似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切 破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋 率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差 过大。

联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢 刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点要注意墙肢 轴压比限值 壁式框架：当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢， 构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出 现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框 架结构考虑 综上所述，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受 力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配 筋和构造措施 4.墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求 得内力后按偏压或偏拉进 行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算当受较大集中荷载作 用时再增加对局部受压承载力验算在剪力墙承载力计算中，对带 翼墙的计算宽度按以下情况取其小值：即剪力墙之间的间距;门 窗洞口之间的翼缘宽度;墙肢总高度的 1/10;剪力墙厚度加两侧 翼墙厚度各 6 倍的长度 5.为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地 震作用下耗散能力，规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应160mm， 底部加强区宜200mm，三、四级抗震等级时应140mm，竖向钢筋 应尽量配置于约束边缘。

剪力墙的边缘构造 1.结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力 墙差;计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性; 因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性， 还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力从89 规范开始在 剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙(柱)、转角墙(柱)，也就是目前 规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施 2.对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计有人将每一轴 线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都 设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱(翼 墙柱)的截面取值也出现了以下三种不同尺寸，因此造成配筋的差别 很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所 不同 3.从 2002 年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状 况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表 值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构 造边缘构件两类 “抗规”GB50011-2001 规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落 地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要 求设置约束边缘构件;但对于一般抗震墙结构(除部分框支墙外)当满 足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。

抗规” 未明确框架-剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的 抗震等级和轴压比界限值;但根据混凝土规范 11.7.14 条笔者理解框 架-剪力墙不受一、二抗震等级限制，凡底部加强区及其上一层当不 满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件综合分析“抗规”、 “砼规”和“高规”设计约束边缘构件时，框剪结构、框支结构、 框筒结构的要求应严于一般剪力墙结构，因此规范要求的条件也就 多了一些，设计中应引起注意由于各规范标准的的编写出版、发 布、实施的时间不同，加上编写人认识上的差别，各规范在一些条 文内容上还存在不协调和不一致的地方在此必须指出设计中不但 要复核短墙肢轴压比，也要复核长墙肢的轴压比：抗震墙结构中， 当层数在 15 层以内时其墙肢轴压比一般都小于 0.2，所以一般除 9 度地震区外，都可以不设约束边缘构件(高层底部加强区除外)，只 需设计构造边缘构件，不少设计都忽视了这点，造成浪费 。