剪力墙设计和构造分析.ppt

6.8剪力墙设计和构造

延性剪力墙概念

试验研究说明：同样高度的建筑在抗震耗能方面，剪力

墙结构比延性框架大20倍。

震害经验也说明：剪力墙结构和框架-剪力墙结构能够

承受强烈地震作用，具有裂而不倒的良好性能，便于

震后修复。

钢筋混凝土剪力墙的设计要求是：

1〕在正常使用荷载及小震〔或风载〕作用下，结构

应处于弹性工作阶段，裂缝宽度不能过大；

2〕在中等强度地震〔设防烈度〕下，允许进入弹塑

性状态，使应具有足够的承载能力、延性及良好吸收

地震能量的能力；3〕在强烈地震作用〔罕遇烈度〕

下，剪力墙不允许倒塌。此外还应保证剪力墙结构的

稳定。

悬臂剪力墙〔墙肢〕

〔1〕破坏形态

弯曲破坏剪切破坏滑移破坏

剪跨比是反映弯曲与剪切影响的重要参数，剪跨比较小时容易

出现剪切破坏。

n悬臂墙的分类

n剪跨比可通过高H宽w比hw间接表示：

n1)当Hwhw＞3时，称为高墙；

n2〕当=1～3时成为中高墙；

Hwhw

n3〕当＜1时，称为矮墙。

Hwhw

n高剪力墙的受力特点

n在水平荷载作用下，以弯曲变形为主，剪切变形占总变形

10%以下。在轴向力与水平力共同作用下，形成偏心受压

〔或受拉〕剪力墙，破坏形态和计算方法如同偏心受压

〔或受拉〕柱。剪力墙应设计成具有延性的弯曲剪力墙，

应使用“强剪弱弯〞的措施，防止发生剪切破坏。

〔2〕影响剪力墙延性的因素

①竖向配筋率及配筋形式

配筋率的影响：剪力墙截面的极限弯矩随配筋率的增

加而提高；墙截面的极限转角随配筋率的增加而降

低。

配筋形式的影响：对相同配筋率的墙，将局部钢筋集

中布置在两端时极限转角大、延性好。

配筋方法：为到达既增大强度又提高延性，设计剪力

墙时，除按构造要求在墙内配置分布筋外，应尽可

能将其余所需的抗弯钢筋集中布置在墙的端部。

②轴向力

随着轴向力的增大，截面承载力提高，延性明显降低，

故应对轴压比进行控制。

③截面型式

当截面有翼缘时，会改善墙体的延性性能，随着翼缘面

积与横截面面积之比的增加，延性也相应增加。

④混凝土强度等级

随混凝土强度等级的提高延性也提高，尤其当墙的受压

区有翼缘时，延性的提高更为明显。当混凝土强度等级

低于层C20时，延性将很小。

〔3〕中、高墙的延性设计

n要使悬臂剪力墙具有延性，首先要防止出现剪切破坏和锚

固破坏，充分发挥弯曲作用下的钢筋抗拉作用，使剪力墙

的塑性铰具有延性。

n①减小受压区高度或加大混凝土极限压应变

n减小受压区高度:

n在非对称配筋情况下，应注意不使受拉钢筋过多而增

大受压区高度；在对称配筋情况下，尽可能降低轴向压力，

以防止受压区高度的增大。

n加大混凝土的极限压应变：

n为提高墙的延性，可在墙两端设置端柱或暗柱。柱内

箍筋不仅可以约束混凝土，提高混凝土极限压应变.

②加强墙底塑性铰区的变形能力

n剪力墙塑性铰限制在底部，对底部的塑性铰区通过抗震措

施提高变形能力，以增加墙的延性。

n抗震措施：剪力墙各截面的弯矩设计值要调整增大，使各

截面的受弯承载力有所加强。

n③防止过早剪切破坏和锚固破坏

n防止剪切破坏：

n塑性铰区必须按强剪弱弯的原那么设计，还应严格控

制剪压比和增加分布钢筋数量，在墙内设置端柱或暗柱

n防止锚固破坏

n要注意墙钢筋在根底中的锚固，保证不发生锚固破坏。

④防止水平施工缝截面的剪切滑移破坏

要防止这种破坏主要依靠竖向钢筋和缝间摩擦力

抵抗滑移，所以要对施工缝的竖向钢筋面积验算。

⑤配筋构造要求

大量的试验研究分析说明，满足墙的配筋构造要

求，能保

证墙具有较好的延性，这是设计时必须认真考虑的。

〔4〕矮墙的抗震性能及设计要求

nHh

矮墙的w特点w在一般情况下都发生斜裂缝剪切M破V坏hw，0但是根据

试验可知，如果配筋合理，做到强剪弱弯，可以使斜裂缝较

为分散而细小，从而保证即使吸收了较大的能量也不致脆性

破坏。

n联肢剪力墙

n〔1〕联肢剪力墙的延性〔强墙弱梁，强剪弱弯〕

n联肢剪力墙的延