钢筋混凝土剪力墙结构设计中的问题探析

钢筋混凝土剪力墙结构设计中的问题探析

摘要：剪力墙现今越来越多的应用于钢筋混凝土楼房建筑中，所以对剪力墙的研究成了一个重点。在钢筋混凝土剪力墙设计中有很多问题需要我们注意，并对这些问题进行了适当的分析，最后提出了钢筋混凝土剪力墙的规范设计要求。

关键词：剪力墙；构造；布置；设计要求

abstract: the shear wall now more and more used in reinforced concrete building construction, so the study of shear wall became a key. in reinforced concrete shear wall design has a lot of problems we need to pay attention to, and of the problems of the appropriate analysis, finally puts forward the reinforced concrete shear wall standard design requirements.

keywords: shear wall; structure; decorate; design requirements

中图分类号：tu318 文献标识码：a 文章编号：

随着社会经济的不断发展，城市里的楼房越来越多，钢筋混凝土剪力墙结构成了绝大多数高层建筑所采用的体系。剪力墙的刚度较大，在受力时，变形较小，受到的破坏程度较低；并且在与其他结构共同受力时，能承受大部分荷载，减少其他构件的受力。

1.钢筋混凝土剪力墙结构

剪力墙结构是框架结构中梁柱由钢筋混凝土板来替代的一种构件，能够很好地控制结构的水平方向力，并可以承担各种荷载所引起的内力。剪力墙结构现今是多层或高层住宅最为广泛采用的一种结构形式。它的主要作用是抵抗风、地震等的水平荷载和建筑物本身重力的竖向荷载。

2.剪力墙的截面

现在规范中已对剪力墙的截面提出了严格规定，设计建筑时应该遵循的原则是：墙强梁弱，即选取连梁截面时，应使连梁先屈服于墙体。规范中还限制了最大剪压比，即跨高比大于2.5的连梁及剪跨比大于2的剪力墙，剪压比不应大于0.2；对跨高比小于2.5的连梁及剪跨比小于2的剪力墙，剪压比不大于0. 15。

剪力墙底部加强部位的厚度一，二级不宜小于层高或无支长度的十六分之一且不应小于200mm; 三，四级不宜小于层高或无支长度的二十分之一且不应小于160mm；无端柱或翼墙时，一，二级不宜小于层高或无支长度的十二分之一，三，四级不宜小于层高或无支长度的十六分之一；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。

剪力墙的设计计算是在竖向作用和水平受力条件下进行实际分析，得出内力后，按偏拉或偏压进行斜截面受剪承载力和正截面承载力验算。

3.剪力墙的布置及要求

为了更好地发挥剪力墙的作用，应该双向布置剪力墙，以便形成空间结构，构件良好的抗震基础。“对称、均匀、周边、连续”是建造剪力墙必须遵循的原则，除此之外还应该注意对不同的剪力墙结构有不同的侧重点。下面，我们就来着重讨论以下几个典型的方面。

3.1一般剪力墙的布置要求

（1）可将长度过大的墙体划分为若干段，使墙的的高宽比例大于3，这样设置，可以使墙段成为独立墙肢或联肢墙，分别抵抗侧力，并且让墙段以弯曲变形为主，从而可以避免墙体的剪切破坏。（2）应该根据实际情况如工程的层数、高度、平面布局等恰当的设置剪力墙，并且数量只少不多，恰好为宜，一般满足规范设计要求即可。剪力墙过少，则不能承受各方面的荷载，造成建筑物坍塌，出现危险；剪力墙数目过多，吸收的荷载力量就越大，这样不仅会造成浪费，也使很多剪力墙失去了存在的意义，不能达到设计要求。因此在实际设计中，要整体计算，综合考虑，细化局部，对建筑物进行调整计算，以设计出符合规范及实际情况要求的合格建筑结构。

（3）尽量避免墙肢长度突然变化。在沿高度方向上，剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。门窗洞口宜上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁，这样应力分布比较规则，又与当前普遍应

用程序的计算简图较符合，设计计算结果安全可靠。错洞剪力墙和叠合错洞剪力墙的应力分布复杂，计算、构造都比较复杂和困难。因此在一、二和三级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞布置。此外，一、二和三级抗震设计的剪力墙全高都不宜采用叠合错洞墙。

3.2框架-剪力墙结构剪力墙的布置要求

在实际工程中运用最多的剪力墙结构是框架-剪力墙结构。这种剪力墙的布置的要点是“刚心”与“质心”的统一，且剪力墙的数量以满足层间位移的极限值即满足刚度为宜，剪力墙的位置没有特殊要求，相对可以灵活处理，但须符合规范的具体相关规定。

(1)框架剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系；抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。结构在两主轴方向的刚度和承载力不宜相差过大。

(2)剪力墙洞口布置时要注意尽量避免叠合错洞墙和错洞剪力墙，因为这两种剪力墙都是不规则的，会影响剪力墙的抗震效果；布置剪力墙洞口应规则开洞，成排、规律，能够形成明确的连梁，不宜开挖过大，以免减小剪力墙的刚度。

（3）剪力墙上洞边距柱内侧即柱端不小于300毫米，即要保证柱作为建筑边缘构件的支撑作用和约束边缘刚体构件的长度。

（4）加强剪力墙中受力大或出现塑性铰的部位。剪力墙要具备足够的延性，才能使塑性铰承受较大的力，适当加强结构，可以提高其抵抗外力破坏的功能。另外，加强部位的范围可根据实际情况适

当加宽。

（5）对于长度较大的房屋建筑，为避免温度变化引起的温度应力对剪力墙结构的不利影响，不宜在房屋的顶端部位设置剪力墙。（6）设置双向抗侧力的建筑结构形式，并且使剪力墙彼此有翼缘，不仅能有效的提高结构的塑性变形能力，还可以增加剪力墙的刚度。

（7）对于一、二级剪力墙结构,规范要求其连梁的高度不宜小于400毫米，且跨高比不宜大于5。这样才能使连梁具有较大的刚度, 就可保证良好的墙体整体性能, 并能增大承受外界及自身荷载能力。

（8）为减少地震时外力作用对柱的扭转效应，柱中线与梁中线、墙中线的距离均不宜大于柱宽的1/4，否则应通过加水平腋的方法或者以增加柱内配箍率等方法加以改善、弥补。

3.3一般框支钢筋混凝土剪力墙的设计及布置要求

（1）为增加抗侧和抗扭刚度，部分落地剪力墙墙体宜设计成筒体。（2）剪力墙洞口的一般布置原则是不宜在中柱上方设置门洞；宜在落地墙墙体中部设置洞口；框支钢筋混凝土剪力墙的转换梁上一层墙体最好不要设置边门洞；剪力墙的洞口最好上下对齐。

（3）抗震设计时，落地剪力墙的水平间距l应符合下述要求：当底部框支层为1～2层时，l不宜大于2b和24m；当底部框支层为3层及3层以上时，l不宜大于1.5b和20m.(b为落地墙之间楼盖的

平均宽度)

结束语

总之，设计钢筋混凝土剪力墙结构时应根据不同的建筑结构及要求合理规划，对不同的剪力墙结构有不同的设计要求。因此，在设计时如何把握好剪力墙的合理性、功能性至关重要。希望本文可以在以后的钢筋混凝土剪力墙设计和建造中能发挥出应有的作用，并且通过人类的不断探索，不断改进剪力墙的结构和设计，更好的为祖国的发展贡献力量。

参考文献:

[1] 《高层建筑混凝土结构技术规程》.(jgj3-2010)

[2] 《建筑抗震设计规范》.(gb 50011-2010)

[3] 吕文, 钱稼茹. 基于位移延性剪力墙抗震设计[j] . 建筑结构学报, 1999, (3).

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钢筋混凝土结构设计要点

浅述钢筋混凝土结构抗震延性设计摘要：抗震设计是结构总体设计的重要部分，是结构选型优化的重要依据。本文阐述了钢筋混凝土结构的部分抗震设计要点，重点探讨了增加结构局部延性的设计构造措施。 关键词：抗震；延性；构造 一、结构抗震延性设计概述及要点 结构延性是指钢筋混凝土构件和结构在屈服开始到达最大承载力或者承载能力还没有明显下降期间的塑性变形能力。提高延性可以增加结构抗震潜力，增强结构抗倒塌能力。抗震结构的延性计算复杂，一般实际工程不会具体计算，但是会通过一些加强措施保证结构的延性。 抗震延性设计要点主要包括：保证结构体系受力明确，地震作用传递途径合理；结构布置时应尽量避免部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对使用荷载的承载能力；结构应具备必要的抗震承载力(如抗剪、压、扭能力)、良好的变形能力(如塑性)和消耗地震能量的能力(具有好的延性及阻尼)；对于结构的薄弱部位应采取有效的措施予以加强；具有多道抗震防线；结构平面上两个主轴方向的动力特性宜相近具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑形变形集中。 抗震结构的各类构件之间应具有可靠的连接。抗震结构的支撑系统应能保证地震时结构稳定。非结构构件(维护墙、隔墙、填充墙等)要采取合理的抗震构造措施。 二、增加钢筋混凝土结构延性的设计措施 （一）梁柱框架截面设计 在地震作用下，梁端塑性铰区混凝土保护层容易剥落，故梁截面宽度过小则截面损失比例较大，所以一般框架梁宽度不宜小于200mm;同时为了提高节点剪力、避免梁侧向失稳及确定梁塑性铰区发展范围，分别要求梁宽不宜小于柱宽的1/2、梁的高宽比不宜大于4、梁的跨高比不宜小于4，以确保框架梁中箍筋对混凝土的有效约束。为保证框架柱有足够的延性，框架柱的截面尺寸在两个主轴方向刚度相差不宜太大，长宽比不宜大于3；应避免过早出现斜裂缝导致剪切破坏，剪跨比宜大于2；柱截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不

剪力墙结构设计注意要点

剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时，应专门研究 （说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度） ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时，应专门研究 ◆结构的最大高宽比： A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响； 其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响

◆考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.9～1.0 ◆平面规则检查，需满足： 扭转：A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板：有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50％ 开洞面积≤该层楼面面积的30％ 无较大的楼层错层 凹凸：平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30％ ◆竖向规则检查，需满足： 侧向刚度： 除顶层外，局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25％ 楼层承载力：A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（宜）≥相邻上一层的80％ 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应）≥相邻上一层的65％ B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（应）≥相邻上一层的75％ （说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和） 竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递 ◆水平位移验算： 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求： 高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最

浅谈剪力墙结构优化设计

浅谈剪力墙结构优化设计 发表时间：2017-05-25T11:39:07.513Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：王志华 [导读] 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 关键词：高层建筑；剪力墙结构 1、引言 剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用，但是，随着2010年新的规范颁布，在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题，这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求？这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计，通过这一优化过程，我们不仅能够解决以往的问题，还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念 通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力，我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替，在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中，剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类 认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大，剪力墙的种类可以分为：整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说，后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%，此外，洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似，它的向应力一般是按照线性分布的，所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些，而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的，这就产生了较为清晰的墙肢与连梁，而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外，我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大，超过了总面积的16%，且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的，其墙肢单独作用比较明显，在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则 剪力墙在设计过程中应遵循的原则有：首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求，并保证安全与性价比并重；其次，在满足上一点的情况下，我们要尽可能的减少剪力墙的数量，不过要注意的是，数量上依然要满载在基本振型地震作用下，其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%；最后，其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点 高层建筑中，由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁，这就使得其不仅要保持稳定，还要做好风载的承受工作，这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多；平面内的刚度以及承载力非常大；平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多；墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件；剪力墙结构中，墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力，同时好会受到竖向的压力；针对地震以及风载的刚度要求以外，建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外，高层建筑中随着高度的增加，位移增加最快，弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度，避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置；截肢面不宜过于复杂；针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计；控制好剪力墙平面外的弯矩；剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变；做好结构分析的工作，对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点：满足露出最小剪力系数的调整原则；满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则；满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。 （1）针对刚度、独立小墙肢的优化 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求，我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中，我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢，或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘，这样可以有效地改善其受力状态。 （2）高层建筑中转换层结构的设计的优化 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递，这就使得其结构较为复杂，需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。 （3）对于剪力墙连梁设计的优化 在高层建筑中，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，针对连梁高跨比的不同，其截面受剪承受力也会有所不同。因此，我们设计中要对连梁做出塑性的调幅，达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现：在计算内力之前先折减连梁的刚度；在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法，我们都要保证剪力值不小于使用值，否则在地震时容易出现裂缝。 （4）对底部加强部位设计的优化 在高层建筑的剪力墙结构中，底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。

混凝土结构设计原理复习重点(非常好) 期末复习资料汇总

1.混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。包括： 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构优点：就地取材，节约钢材，耐久、耐火，可模性好，整体性好，刚度大，变形小。缺点：自重大，抗裂性差，性质较脆。 2.钢筋塑性性能：伸长率，冷弯性能。伸长率越 大，塑性越好。 3.规定以边长为150mm的立方体在（20+-3）度的温度 和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（以N/mm2计）作为混凝土的强度等级。 4.收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 膨胀：混凝土在水中或处于饱和和湿度情况下结硬时体积增大的现象。 水泥用量越多、水灰比越大，收缩越大。骨料的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与表面积比值大，收缩小。 5.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20。采 用400MPa以上钢筋，不应低于C25。预应力混凝土结构，不宜低于C40，不应低于C30。承受重复荷载的，不应低于C30。 6.粘结力的影响因素：化学胶结力(钢筋与混凝土接触面 上的化学吸附作用力)，摩擦力（混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力），机械咬合力（钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力），钢筋端部的锚固力（一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊短钢筋、短角钢等方法来提供锚固力）。 7.结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力，以 及引起结构外加变形或约束变形的各种因素。按时间的变异分：永久作用，可变作用，偶然作用。8.结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应 （即内力和变形）的能力，如构件的承承载能力、刚度等。 9.设计使用年限：是指设计规定的结构或结构构件不需 进行大修即可按齐预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所达到呃使用年限。 10.轴心受拉（压）构件：纵向拉（压）力作用线与构件 截面形心线重合的构件。 轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋的作用是承受轴向拉力或压力，箍筋的主要作用是固定纵向钢筋，使其在构件制作的过程中不发生变形和错位。 11.受弯构件的破坏特征：少筋破坏（当构件的配筋率低 于某一定值时，构件不但承载能力很低，而且只要其一开裂，裂缝便急速开展，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢筋由于突然增大的应力而屈服，构件立即发生破坏），适筋破坏（当构件的配筋率不是太低也不是太高时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服，然后受压区混凝土呗压碎，钢筋和混凝土的强度都得到充分利用），超筋破坏（当构件的配筋率超过某一特定的值时，构件的破坏特征又发生质的变化构件的破坏是由于受压区的混凝土呗压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服）。 12.基本假定：截面应变保持平面。不考虑混凝土的抗拉 强度。混凝土的受压的应力应变关系曲线按下列规定 取用。 13.双筋矩形截面适用情况：1.结构或构件承受某种交变 的作用，使截面上的弯矩改变方向。2.截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而截面尺寸的材料品种等由于某些原因又不能改变。 3.结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区 预先已经布置了一定数量的受力钢筋。 14.T形截面受弯构件按受压区的高度不同分：第一类T 形截面，中和轴在翼缘内。第二类T形截面，中和轴在梁肋内。 15.剪切破坏的形态：斜拉破坏（整个破坏过程急速而突 然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很少，并且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性），剪压破坏（这种破坏有一定的预兆，破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的正截面破坏相比，减压破坏仍属于脆性破坏），斜压破坏（破坏荷载很高，但变形很小，亦属于脆性破坏）。 16.平衡扭转：若结构的扭矩是由荷载产生的，其扭矩课 根据平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩：另一类是超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭转。 17.偏心受压构件分为：单向偏心受压构件，双向偏心受 压构件。 当ξ<=ξb，受拉钢筋先屈服，然后混凝土压碎，肯定为受拉破坏—大偏心受压破坏，反之为小偏心受压破坏。 18.结构的可靠性：安全性（结构构件能承受在正常施工 和正常使用时可能出现的各种作用，以及在偶然事件发生时及大盛后，仍能保持必需的整体稳定性），适用性（在正常使用时，结构构件具有良好的工作性能，不出现过大的变形和过宽的裂缝），耐久性（在正常的维护下，结构构件具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象）。 19.裂缝的控制等级分为三级：：正常使用阶段严格要求 不出现裂缝的构件。正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件。正常使用阶段允许出现裂缝的构件。 混凝土结构设计基本原理复习重点 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构 功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土

第三节 钢筋混凝土剪力墙结构

第三节钢筋混凝土剪力墙结构 一、剪力墙结构的受力与震害特点 (一)受力特点 开洞剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成，不开洞的剪力墙仅有墙肢。按墙面 开洞情况，剪力墙可分为四类： (1)整截面剪力墙，即不开洞或开洞面积不大于15％的墙(图5—32a)； (2)整体小即剪力墙，即开洞面积大于15％，但仍较小的墙(图5—32b)； (3)双肢及多肢剪力墙，即开口较大、洞口成列布置的剪力墙(图5-32c)； (4)壁式框架，即洞口尺寸大，连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙(图 5-32d)。； 图5-32 剪力墙的类型 (o)整截面剪力墙；(^)整体小开口剪力墙；(c)双肢及多肢剪力墙；(d)壁式框架 在水平荷载作用下，整截面剪力墙如同一片整体的悬臂墙，在墙肢的整个高 度上，弯矩图既不突变，也无反弯点，剪力墙的变形以弯曲型为主(图5-32a)； 整体小开口剪力墙的弯矩图在连梁处发生突变，但在整个墙肢高度上没有或仅仅 在个别楼层中出现反弯点，剪力墙的变形仍以弯曲型为主(图5-32b)；双肢及多 肢剪力墙与整体小开口剪力墙相似(图5—32c)；壁式框架柱的弯矩图在楼层处有 突变，且在大多数楼层出现反弯点，剪力墙的变形以剪切型为主(图5-32d)。 在竖向荷载作用下，连梁内将产生弯矩，而墙肢内主要产生轴力。当纵墙和横墙整体联结时，荷载可以相互扩散。因此，在楼板下一定距离以外，可认为竖 向荷载在纵、横墙内均匀分布。 在竖向荷载和水平荷载共同作用下，悬臂墙的墙肢为压、弯、剪构件，而开 洞剪力墙的墙肢可能是压、弯、剪构件，也可能是拉、弯、剪构件。

连梁及墙肢的特点都是宽而薄，这类构件对剪切变形敏感，容易出现斜裂 缝，容易出现脆性的剪切破坏。根据剪力墙高度H与剪力墙截面高度／l的比值， 剪力墙可分为高墙(H／A≥3)、中高墙(1．5≤H／A<3)和矮墙(H／A<1．5)。 三种墙典型的裂缝分布如图5—33。在抗震结构中应尽量避免采用矮墙，以保证 结构延性。 图5-33 剪力墙的裂缝分布 (d)高墙；(^)中高墙；(‘)矮墙 开洞剪力墙中，由于洞口应力集中，很容易在连梁端部形成垂直方向的弯曲 裂缝。当连梁跨高比较大时，梁以受弯为主，可能出现弯曲破坏。剪跨比较小的 高梁，除了端部很容易出现垂直的弯曲裂缝外，还很容易出现斜向的剪切裂缝。 当抗剪箍筋不足或剪应力过大时，可能很早就出现剪切破坏，使墙肢间丧失联 系，剪力墙承载能力降低。开口剪力墙的底层墙肢内力最大，容易在墙肢底部出 现裂缝及破坏。在水平力作用下受拉的墙肢往往轴压力较小，有时甚至出现拉 力，墙肢底部很容易出现水平裂缝。 (二)震害特点 钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能远比纯框架结构好，其主要震害是连梁和 墙肢底层的破坏。开洞的剪力墙中，由于洞口应力集中，连系梁端部极为敏感， 在约束弯矩作用下，很容易形成垂直方向的弯曲裂缝，另外，墙肢之间的连梁相 对刚度小，是剪力墙的变形集中处，故连梁很容易产生剪切破坏；开口剪力墙的 底层墙肢内力最大，容易在墙肢底部出现裂缝及破坏，表现为受压区混凝土大片 压碎剥落，钢筋压屈。 二、设计规定与构造措施 (一)混凝土强度等级及墙厚 为保证钢筋混凝土剪力墙的承载能力和变形能力，非抗震设计剪力墙的混凝 土强度等级不宜低于C20，抗震设计剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20。 剪力墙的厚度不应太小，以保证墙体出平面的刚度和稳定性，以及浇筑混凝土的质量。非抗震设计和抗震等级为三、四级的钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不 应小于楼层净高的l／z5，也不应小于140mm。抗震等级为一、二级的钢筋混凝 土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的1／20，也不应小于160mm。剪力墙底

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用 经济的不断发展，使得我国的建筑行业得到了更好的发展，建筑行业在不断发展的过程中，要面临的问题也在不断的增多，现在建筑不仅仅要满足人们的居住需求，同时也要满足人们对建筑功能的要求。建筑业在不断发展的过程中，结构也在不断发生着改变，为了满足不同建筑在形状上的不同，在进行设计的时候一定要做到更加满足人们的需求。新的结构模式在不断的出现，这使得建筑结构设计要不断进行创新，剪力墙结构设计在建筑结构中得到了应用，但是在应用的时候，也要不断进行改进。 标签：剪力墙结构设计；建筑；应用 在很多的建筑结构设计中都应用了剪力墙结构设计，这是因为剪力墙结构在性能上有更好的抗震性，同时在刚度上也是非常好的。在进行高层结构设计的时候，剪力墙结构得到了更为广泛的应用。但是在建筑结构设计中，对剪力墙的位置和布置以及尺寸大小，是否符合施工在很多方面并没有明确的规定，这样就使得在进行设计的时候，设计人员只能根据自身的经验来进行设计，同时在进行在对建筑结构进行设计的时候，不可避免的会遇到一些问题，对出现的问题进行更好的解决，才能确保设计的合理性。 1 剪力墙结构设计遵循的基本原则 在建筑设计中进行剪力墙的设计要遵循一定的设计原则，而且在进行设计的时候一定要严格满足这些要求。在进行剪力墙设计的时候，墙高和墙宽是要注意的首要问题，在进行设计的时候经常会出现强面非常大，在厚度上却是非常小，这样在受力方面是存在着一些问题的，同时在进行设计的时候，一定要对建筑中的区分好剪力墙和柱的作用，在肢长和厚度之间是存在一定比值的，当比值小于三的时候就要进行柱的设计，当比值大于三的时候才能进行剪力墙的设计。剪力墙在设计的时候，不仅仅要承担水平面的受力，同时要承受竖向的压力。剪力墙作为一个平面的构件，在弯矩和剪力的综合作用下是要承受很大的作用力的，而且在水平力的作用下，使得剪力墙的强度一定要满足要求，同时要具有一定的延性。剪力墙在使用的时候是要承受一个平面内最大的刚度和承载力的，这样就使得平面外的刚度和承载力相对是较小的。同时在剪力墙和平面外的梁相连接的时候，一定会造成墙肢在平面外出现弯矩的情况，这样就一定要采取相应的措施来进行防范，保证剪力墙在平面也可以是非常安全的。剪力墙在进行设计的时候，要进行设计方面的计算，在竖向和水平力的作用下，要对结构进行整体的分析，保证设计出来的墙体在受力的时候也可以保证能够承受荷载。剪力墙在进行计算的时候，还要对宽度和剪力墙之间的距离进行充分的分析，这样才能更好的确保建筑物的使用效果。 2 剪力墙的特点分类 在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计，这要是因为剪力墙在使用的时候表

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据） 1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（f ck=0.67 f cu,k） 轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。 复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样； 一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低） 受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力） 体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因： 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利） （2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。 影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大； 2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大； 3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小； 4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小； 5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小； 6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小； 7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上） 二、钢筋 光圆钢筋：HPB235 表面形状 带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段），屈服强度力学性能是主要的强度指标。 （软钢）

钢筋混凝土结构设计第三章单项选择

一、单项选择： 1. 关于变形缝，下列不正确 ．．．的说法是（） A．伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开 B．沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开 C．伸缩缝可兼作沉降缝 D．地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求 2. 水平荷载作用下的多层框架结构，当某层其他条件不变，仅 其柱上端梁刚度降低，该层柱的反弯点位置（） 2层高处 A．向上移动B．向下移动至 5 1层高处 C．不变D．向下移动至 3 3. 在进行框架梁端截面配筋计算时，下列说法正确的是 （） A．弯矩和剪力均采用柱边的值 B．弯矩和剪力均采用柱轴线处的值 C．弯矩采用柱轴线处的值，剪力采用柱边值 D．弯矩采用柱边值，剪力采用柱轴线处的值

4. 在其他条件相同的情况下，有侧移多层多跨框架柱的计算长度l 0最小的是（ ） A ．采用现浇楼盖的边柱 B ．采用现浇楼盖的中柱 C ．采用装配式楼盖的边柱 D ．采用装配式楼盖的中柱 5. 反弯点法可用在（ ） A ．竖向荷载作用下，梁柱线刚度比小的框架 B ．竖向荷载作用下，梁柱线刚度比大的框架 C ．水平荷载作用下，梁柱线刚度比小的框架 D ．水平荷载作用下，梁柱线刚度比大的框架 6. 框架柱的侧移刚度212h i D c α=，其中α是考虑（ ） A ．梁柱线刚度比值对柱侧移刚度的影响系数 B ．上下层梁刚度比值对柱侧移刚度的影响系数 C ．上层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数 D ．下层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数 7. 对于多层多跨规则框架，下列说法中不正确．．．的是（ ） A ．在风荷载作用下，边柱的轴力较大，中柱的轴力较小 B ．在风荷载作用下，迎风面的柱子受拉，背风面柱子受压 C ．在楼面均布恒载作用下，边柱的弯矩较大，中柱的弯矩较小 D ．在楼面均布恒载作用下，边柱的轴力较大，中柱的轴力较小

钢筋混凝土结构设计范本

同济大学浙江学院
2008－ 2008－2009 第二学期 《混凝土结构设计》课程设计
专业 班级 学号 姓名
土木工程
教师签名：
批阅日期：

目录
一．工程概况及设计资料 工程概况及设计资料 二．现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼盖及柱设计 现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼盖及柱设计 三．现浇钢筋混凝土双向板楼盖结构设计 现浇钢筋混凝土双向板楼盖结构设计 四．混合结构建筑物墙体设计 五.现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 钢筋混凝土板 六．混合结构建筑物墙下条形基础与柱下单独基础

《钢筋混凝土结构》课 程 设 计 计 算 书 钢筋混凝土结构》 （ 2009-7） ）
一．工程概况及设计资料 工程概况及设计资料
1.1 结构形式
采用混合结构，楼屋盖为钢筋混凝土单向板主次梁，竖向承重结构为内框架，基础为钢筋 混凝土柱下独立基础和墙下条形基础。楼梯为现浇钢筋混凝土板式楼梯。
1.2
水文地质
地基土层自上而下为：人工填土,层厚 0.6～1.0m；褐黄色粘土,层厚 4.0～4.5m，fa=80kN/m2, γ＝19 kN/m3；灰色淤泥质粉土,层厚 20~22m, fa=70 kN/m2, γ＝18 kN/m3；暗绿色粘质粉土,未穿, fa=160kN/m2，γ＝20kN/m3。 地下水位在自然地表以下 0.8 m,水质对结构无侵蚀作用。 基础持力层为褐黄色粘土层。
1.3
设计荷载
基本风压及基本雪压按上海地区采用。 常用建筑材料和构件自重参照荷载规范确定。 屋面使用荷载按不上人屋面设计。 楼面使用荷载值根据荷载规范确定（本设计按 4.6 表规定取值）。
1.4
楼屋面做法
屋面： 细砂面层， 二布三油 PVC 防水层, 40 厚 C20 细石混凝土找平层 （双向配筋 ?4@200） ， 最薄处 60 厚挤塑板保温层,，油膏胶泥一度隔气层，现浇钢筋混凝土屋面板，板下 20 厚纸筋灰粉底。 楼面：30 厚水泥砂浆面层，现浇钢筋混凝土梁板，板底梁面 20 厚纸筋灰粉面。
1.5
材料
混凝土：基础用 C20，上部结构用 C25。 墙体：±0.000 以下采用 MU10 标准砖，M5 水泥砂浆；±0.000 以上采用 MU10 多孔砖，M5 混合 砂浆。
1.6
平面尺寸与使用荷载
数据序号 51
荷载数据 （kN/m) 6
柱网尺寸 ( m 2 ) 4×6 - 2 × 6

第一章 钢筋混凝土结构设计原则..

1 h1 Ag g 〕 a b c 〕 〕 裂缝 第一章钢筋混凝土结构设计原则 第一节钢筋混凝土简述 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同力学性能的材料组成的建筑材料。 混凝土为人造石料，其抗拉强度仅为抗压强度的1／8～1／18，如将素混凝土用于 构件（如图1），从材料力学知道，在荷载P l 作用下,梁的中和轴以上为受压区，以下为受拉区,随着荷载的增大,梁下边缘混凝土的拉应力将率先达到极限抗拉强度, 此时梁上边缘混凝土的压应力还远小于其极限抗压强度，下边缘混凝土一旦受拉开裂即导致梁的整体破坏，具有突然性，属于脆性破坏，故素混凝土梁的承载能力通常很小。混凝土由于其抗拉强度很小，一般不能用于可能承受较大拉应力的结构，只能用于不受拉或受拉力很小的基础、垫层等非承重结构。 若在混凝土梁的受拉区适当位置加入适量钢筋，情况就与素混凝土梁有很大的不同。当梁的受拉区混凝土开裂后,由于钢筋表面和混凝土之间的粘结力,两种材料还可以共同受力，受拉区钢筋可以代替开裂退出工作后的混凝土承担拉力, 梁的受压区混凝土仍然承受压力,故受拉区混凝土开裂后的梁还可以继续承担更大的荷载, 直至受拉钢筋屈服，受压区混凝土达到抗压极限强度而破坏。这样钢筋和混凝土两种材料的强度优势都得到充分发挥,因此钢筋混凝土梁的承载能力可以为素混凝土梁的几倍乃至几十倍；此外,配筋适度的钢筋混凝土梁破坏前均具有明显预兆（即明显的裂缝和挠度）和延性,属于塑性破坏,不同于素混凝土梁的一旦开裂即突然破坏，有预兆的破坏对于结构而言是一件好事。 图1－1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁 钢筋和混凝土能够共同工作的三要素如下： 1，钢筋表面和混凝土之间具有良好的粘结力，使得钢筋和混凝土能够共同变形，梁在受拉区混凝土开裂后仍然具有梁的受力特性。

钢筋混凝土剪力墙结构施工质量控制措施

钢筋混凝土剪力墙结构施工质量控制措施 摘要：文章介绍了建筑的钢筋混凝土剪力墙的分类及优缺点，并以混凝土施工的质量控制流程为主线，结合施工实例，对混凝土施工中的材料选取、施工控制要素进行了分析，供广大施工人员参考。关键词：混凝土剪力墙；施工质量；施工材料；施工建筑 中图分类号：tu974 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2012）22-0092-031 概述 目前，我国的高层及超高层建筑的数量越来越多，而剪力墙结构在高层建筑中得到了较为广泛的应用。建筑的结构墙体分为两类：一是承重墙，它主要承受来自建筑自重的竖向力，一般由砌体或钢筯混凝土现浇制成；二是剪力墙，剪力墙是用来承受风荷载、地震作用力等水平作用力的墙，因此又称其为抗风墙或抗震墙。现代建筑为了保证剪力墙的强度，较为广泛地采用了高强混凝土作为结构材料。高强度混凝土剪力墙具有强度高、用料省的优点，但施工质量不易控制，因此，在施工时应采取一定的措施保证高强混凝土剪力墙的施工质量。 2 剪力墙结构的分类及优点 剪力墙的种类很多，主要有三种不同的分类方法。根据所采用的结构材料，可分为配筋砌块剪力墙、钢筋砼现浇剪力墙等。按剪力墙的洞口的大小以及数量可分为整体式剪力墙、框架剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙等。根据墙体的受力性能的不同，可以将其分

为壁式框架、独立墙体、连肢剪力墙、整体小开口剪力墙和整截面剪力墙等。 随着新材料、新技术及新工艺在建筑施工上的应用，人们对现代建筑的空间要求也越来越高，而在板梁结构建筑中，梁体外露是无法避免的，若以吊顶方式遮蔽，则会大大减少层高净空，给人以压抑和不舒适感。剪力墙配合楼板的结构体系则能很好地解决这一弊病，增大层间的净空。除了空间上的优势外，剪力墙结构还具有结构上的优点：剪力墙结构具有很好的承载能力，除了承载竖向荷载之外，还可以承载横向作用力，增加了建筑的整体性，可以提高建筑的建造高度，同时也保证了良好的抗震性能。 剪力墙也有自身的不足之处，如建筑自重大，对上部结构和下部基础的设计要求较为严格。同时，剪力墙作为建筑的结构体，其平面布置需一定的间距和形式，并不能完全按照建筑的功能使用进行平面布置，因此其建筑灵活性稍差一些，不太适用于大开间的公共建筑等。 3 剪力墙施工质量工艺流程 现浇混凝土剪力墙的施工流程与其他混凝土构件的施工流程类似，都由放线、支模、浇灌混凝土、振捣、养护、拆模等几方面组成，但根据现浇砼剪力墙自身的特点，又有不同于一般施工流程的做法，下面对其施工时的质量工艺流程作简要介绍： （1）放线：利用仪器放出模板的连线和控制线。

浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 随着经济社会的快速发展，我国建筑设计水平也不断提高。当前随着城市化进程的不断加快，城市资源的日益紧张，这都给建筑结构设计带来严峻挑战。剪力墙本身的刚度较大，整体性也较好。剪力墙能够具有良好的抗震性能，同时它的价格成本也比较低廉，因而被广泛地应用于高层混凝土建筑中。在今后发展过程中设计人员只有不断加强剪力墙结构的应用，才能满足实际要求。 标签：建筑结构；剪力墙结构设计；应用 1、剪力墙结构设计原则 在剪力墙结构设计过程中，剪力墙要按墙肢截面高度与其厚度的比值判断其类型，按柱或者按双向受压构件进行设计。剪力墙既要达到一定的刚度，还要具有一定的变形性能和延伸性能。高层建筑剪力墙结构会承受多方面的荷载与压力，一方面要承担水平剪力和弯矩，另一方面要承擔建筑物的竖向压力。剪力墙在承受弯矩、轴力和剪力等多种力的荷载状态下工作，设计师在设计剪力墙时要考虑到剪力墙的弯曲性能和延伸性，这样既可以提升建筑物的抗震性能，同时还能够避免脆性对建筑物造成的影响。剪力墙在设计的时候要切忌与平面外进行搭接，若必须进行搭接时，需要采取相应措施，以确保剪力墙的平面安全。 2、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 2.1剪力墙结构的合理布置 剪力墙结构设计中，必须沿主轴方向双向均匀布置，两个方向抗侧刚度不应有较大差别，不宜采用单向方式进行布置。在设计时应当注意刚度的中心应尽量与质量中心相近，以尽可能的减小地震带来的结构性扭转。在对剪力墙进行结构性布设时，墙肢的选择上以T型和L型为宜，而不应该选择“一”字型的墙肢。 为了减轻剪力墙结构的自重，同时达到加大建筑空间的目的，剪力墙的布置应以满足规范的侧移限制为好，而不应一味的顺应刚度需求，而使得剪力墙设计的布置过于密集。在进行剪力墙设计时，竖向刚度必须匀称，由下到上的连续布置，可以根据高度的不同对剪力墙的厚度以及混凝土等级进行相应的调整。同时，剪力墙上必须布置洞口，尽量成排排列，这样就能够形成明确的墙肢和连梁，使得应力分布较为均匀，同时尽可能的符合计算简图，使得设计结果的可靠度较高。 2.2科学确定剪力墙结构的设计厚度以及长度 在开展剪力墙结构设计工作时，应当科学的确定其厚度以及长度。其中在厚度设定方面，根据相关抗震规定要求，在建筑抗震等级大小在一、二级的情况下，剪力墙结构的底部加强墙厚应当设置在两百毫米左右，同时要求其应超过楼层高度大小的十六分之一，同时其它地方的墙厚需要维持在160毫米左右。在开展设

钢筋混凝土结构设计题库

第二章 钢筋混凝土结构的设计方法 一、填空题： [①]1、建筑结构的功能是指： 、 、 。 [①]2、我国的结构设计的基准期规定为 。 [①]3、作用在结构上的荷载的类型有： 、 、 三种。 [②]4、荷载的代表值有： 、 、 、 四种。 [②]5、在荷载的代表值中， 是最基本的代表值，其它的值都是以此为基础进行计算的。 [①]6、荷载的设计值是指 。 [①]7、结构功能的两种极限状态包括 、 。 [②]8、荷载的分项系数是通过 和 确定的。 [②]9、为提高结构可靠度，结构设计时，从 、 、 三方面给予保证。 [①]10、结构安全等级为二级的，结构重要性系数为 。 [②]11、完成结构预定功能的规定的条件是 、 、 、 。 二、判断题： [①]1、在进行构件承载力计算时，荷载应取设计值。（ ） [①]2、在进行构件变形和裂缝宽度验算时，荷载应取设计值。（ ） [①]3、设计基准期等于结构的使用寿命，结构使用年限超过设计基准期后，结构即告报废，不能再使用。（ ） [②]4、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小。（ ） [②]5、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。（ ） [①]6、结构的重要性系数，在安全等级为一级时，取0.10=γ。（ ） [①]7、以恒载作用效应为主时，恒载的分项系数取2.1。（ ） [①]8、以活载作用效应为主时，恒载的分项系数取35.1。（ ） [①]9、活载的分项系数是不变的，永远取4.1。（ ） [②]10、荷载的设计值永远比荷载的标准值要大。（ ） [②]11、恒载的存在对结构作用有利时，其分项系数取得大些，这样对结构是安全的。（ ） [②]12、任何情况下，荷载的分项系数永远是大于1的值。（ ） [②]13、结构的可靠指标β越大，失效概率就越大，β越小，失效概率就越小。（ ） [②]14、承载能力极限状态和正常使用极限状态都应采用荷载设计值进行计算，这样偏于安全。（ ）

ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模

ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模 曲哲 2006-5-29 一、试验标定 选用ABAQUS中的塑性损伤混凝土本构模型，分离式钢筋建模，建立平面应力模型模拟钢筋混凝土剪力墙的单调受力行为。李宏男（2004）本可以提供比较理想的基准试验。然而计算发现，该文中试验记录的初始刚度普遍偏小，仅为弹性分析结果的1/5~1/8，原因不明，故此处不予采用。左晓宝（2001）研究了小剪跨比开缝墙的低周滞回性能，其中有一片整体墙作为对照试件，本文仅以这片墙为基准标定有限元模型。 图1：剪力墙尺寸与配筋 该试件尺寸及配筋如图1所示。墙全高750mm，宽800mm，厚75mm，墙内布有间距φ6@100的分布钢筋，墙两端设有暗柱。混凝土立方体抗压强度为54.9MPa，钢筋均为一级光圆筋。 （a）墙体分区及网格（b）钢筋网 图2：ABAQUS中的有限元模型 剪力墙采用平面应力八节点全积分单元，墙上下两端各加设100mm高的弹性梁。钢筋采用两节点梁单元，通过Embed方式内嵌于墙体内。模型网格及外观如图2所示。墙下弹性梁底面嵌固。分析中，先在墙顶施加160kN均布轴压力，再在墙上方弹性梁的左端缓缓施加位移荷载。 ABAQUS中损伤模型各参数取值如表1、图3所示。未说明的参数均使用ABAQUS默认值。

表1：有限元模型材料属性 混凝土 钢筋 材料非线性模型 Damaged Plasticity Plasticity 初始弹性模量（GPa ） 38.1 210 泊松比 0.2 0.3 膨胀角（deg ） 50 初始屈服应力（MPa ） 13 235 峰值压应力（MPa ） 44 峰值压应变（με） 2000 峰值拉应力（MPa ） 3.65 注：其中混凝土弹性模量为文献中提供的试验值，其余均为估计值。 （a ）压应力-塑性应变曲线 （b ）拉应力-非弹性应变曲线 （c ）受拉损伤指标-开裂应变曲线 图3：混凝土塑性硬化及损伤参数 ABAQUS 的混凝土塑性损伤模型用两个硬化参数分别控制混凝土的拉压行为，同时可以分别引入受压和受拉损伤指标。本文受压硬化曲线采用Saenz 曲线（式1），可用表1中列出的初始弹性模量、峰值应力和峰值应变唯一确定。受拉软化曲线采用Gopalaratnam 和Shah （1985）曲线（式2），并采取江见鲸建议参数k =63，λ=1.01，如图3（b ）所示。本文模型只定义受拉损伤指标，损伤指标随开裂应变的变化如图3（c ）所示，当开裂应变小于0.0014时，损伤指标线性增大，开裂应变超过0.0014后，损伤指标保持固定值0.6。 02 0000012c c c c E E εσεεεσεε= ??????+?+???????????? （1） e k t t f λ ωσ?= （2） 图4比较了采用4节点单元和8节点单元得到的剪力墙荷载-位移曲线，并同时画出了 文献中提供的荷载-位移骨架线。可见8节点单元模型的计算结果较4节点单元模型更加平滑顺畅，下降段也比较稳定。二者在达到峰值之前差别不大，但软化行为则相差较多。这可能与基于开裂应变定义的损伤指标引入的网格依赖性有关，本文对此不做深入讨论。 与试验曲线相比，有限元分析得到的荷载-位移曲线初始刚度略大，且墙底开裂（图中1点）时刚度退化不如试验中显著，导致之后的分析结果位移偏小。受拉侧钢筋屈服后计算得到的刚度与试验曲线比较接近，不久主斜裂缝的出现使墙的承载力进入软化段，被主要裂缝穿过的钢筋均进行屈服段。软化过程中墙体形成了新的主斜裂缝并最终沿这条主斜裂缝破坏。图5、6分别展示了剪力墙在受力全过程中关键点处的混凝土主拉应变和钢筋大主应力。 与试验曲线相比，计算结果刚度偏差较大，承载力基本一致。