6高层剪力墙结构设计.ppt
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1、6 高层剪力墙结构设计,1,刮挛簿搐堂吧爱居渭挣糙损毫潦铱霞绥灰衷漾吐磊菜邮灾荚友架馅镐亦菲6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,6.1 结构布置,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置;,2,棋透茵堑漫枫辅晤隆募胺堪擂土将偿丁绷疼铅砖臭节楞雅厚掉靠街殉捶恿6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,剪力墙墙肢截面宜简单、规则、剪力墙的竖向刚度应均匀,剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;为了避免剪力墙脆性破坏,较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2,墙肢截面高度不宜大于8m;,
2、3,袁懦鄙答捞荐缎徐耿涅叶曰茹爱吓甄告状扯是黄玲峭额停知网绵父评傈菠6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,剪跨比:表示截面上弯矩与剪力的相对大小,是影响剪力墙破坏形态的重要因素。,弯曲破坏:时,高墙(H/hw23),以弯矩作用为主,容易实现弯曲破坏,延性较好。,4,脑巳馁挞僵侍械睡挪胯溜凹菇帮世捉狡钉乡籍贱屋海摇迫戏平揉牌兜若尽6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,弯剪破坏:,中高墙(H/hw=12),很难避免出现剪切斜裂缝,视设计措施是否得当而可能弯坏,也可能剪坏,按照强剪弱弯合理设计,也可能实现延性尚好的弯剪破坏。剪切破坏:的剪力墙,矮墙(H/hw1)滑移破坏:实际工程中,
3、滑移破坏很少见,可能出现的位置是施工缝截面。,5,沉雌鞭倦痈峦衬暗窿欢畦亭衔哪譬湃擎坯酝瞩猖究循钱葵腺拳吕权日叠戈6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变;,6,踏恿血见迸氛咳愤用鬃践刑淮硷移桅巫软垢蓟薯频瞩詹愈书字麻干曹贤摧6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,应控制剪力墙平面外的弯矩,以保证剪力墙平面外的稳定性;(1)沿梁轴方向设置与梁相连的剪力墙,抵抗该墙肢平面外弯矩;(2)当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时,宜在墙与梁相交处设置扶壁柱;(3)当不能设置扶壁柱时,应在墙与梁相交处设置暗柱,并宜按计算确定配筋;(4)必要时,剪力墙内可设
4、置型钢。不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。,7,涩项心垒蹭窒控呐含睁妄舶答琼粪貌迢秋船垦牛袒牲寇赃具懦暂槽铁腺僚6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,6.2 剪力墙的类型,1整截面墙不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙受力特点:整体悬臂墙,弯矩图既不突变也无反弯点。变形特点:弯曲型变形,8,搁咸班化蜕锯魂漠满佑碱恃佐衔郎贴蔷豺拂雀砍摘训竞粗蔑迢财春搂屿徒6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,2整体小开口墙 开洞面积大于15%但仍较小的墙 受力特点:弯矩图在连系梁处发生突变,但在整个墙肢高度上没有或仅在个别楼层中才出现反弯点。变形特点:以弯曲型为主,9,躺袋剔钟睫冬诱
5、岁菩撅蒸灌惯西猎街萝科撑铺鳃氓晰恼氢闷瘤卷肥庭婴酬6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,3双肢墙及多肢墙开洞较大、洞口成列布置的墙受力特点:与整体小开口墙相似变形特点:以弯曲型为主,10,甲使都瞬征庚坎占恫界产翟鹤愤恃谱毅捅环澜熬卵伺立纳鱼塘土莲白尝纳6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,4壁式框架 开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙 受力特点:弯矩图在楼层处有突变,在大多数楼层中都出现反弯点 变形特点:以剪切型为主,11,据脆羚傍希玩嫩因恫刀神已啄桶鬼羹息顶虹畦龙脏渠杨涵瘤一邢乌衰帮它6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,6.3 计算假定及荷载分配,1计算
6、基本假定(1)一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略。(2)楼板在其自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略。,12,戌瘴马惹扰厢粘轧砌元拷囱高晦惨拓郭茵甭舅牛晃矛浦算毛再茄缮弘批京6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,2竖向荷载分配按每片墙的承荷面积计算它的荷载。3水平荷载分配总水平荷载按各片剪力墙刚度分配到每片墙,然后分片计算剪力墙的内力。式中,Vpi第i层总剪力 EcIeqj第j片墙的等效抗弯刚度。,13,纱窿涧沾盘坡佰豹淬至臂瘦玖港持宰食鸦苏观位铺倍谩辣隧住玻抨升铱迭6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,6.4 整体墙近似计算方
7、法,式中,截面的正应力;截面的剪应力;M截面的弯矩;V截面的剪力;I截面惯性矩;S截面的静矩;b截面宽度;y截面重心到所求正应力点的距离。,14,毗祟乡涝铝氰泊拳殉铬营沁淀王愿问敦预培皋萎捷兰挚缎掂吹呈溃它靶鹊6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,式中,V0底部截面总剪力;G混凝土的剪切模量,G=0.4E Aq小洞口整体墙折算截面面积;A墙截面毛面积;Ad墙面洞口立面面积;A0墙立面总墙面面积;Iq等效惯性矩;Ij剪力墙沿竖向各段的惯性矩,有洞口时扣除洞口的影响;hj各段相应的高度;,15,钱韧恢潜种电矽桂胰颓川进猛尚追使沫埠讼辟渣擞沉送巷醋洗葱朽诸诈蜂6 高层剪力墙结构设计6 高层剪
8、力墙结构设计,6.5 连续化方法计算联肢剪力墙,对于联肢墙,连续化方法是一种相对比较精确的手算方法,而且通过连续化方法可以清楚地了解剪力墙受力和变形的一些规律。连续化方法把连梁看做分散在整个高度上的连续连杆。问题:为什么可以采用连续化方法计算联肢剪力墙?,16,泽观欲堵楷卯侩询席摊掸陆痹垄某暑宵却揣穷髓愤铁耽许标浚丘励抢漠殉6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,1基本假定,(1)连梁的反弯点在跨中,连梁的作用可以用沿高度均匀分布的连续弹性薄片代替(连梁连续化假定);,(a)结构尺寸;(b)计算简图;(c)基本体系,17,锣厩遁变启妹禹迁朗枫扼凌筷喜霉加轧筏蠕巡尉肝哦仲叫驭债必肛迸羊菇6
9、 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,(2)忽略连梁轴向变形,即假定两墙肢水平位移完全相同,同一标高处,两肢墙的转角和曲率相等。(3)层高h和惯性矩I1、I2、Ib及面积A1、A2、Ab等参数,沿高度均为常数。,18,迄卖仍勉恰震墅腐殉邀焦情众孝怂锦谗在桅诅贝蛮覆展矿妻盎纸洁铡吞爱6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,2方程的建立,在连梁的反弯点处切开,双肢墙变成两个静定的悬臂墙,切口处的轴力(x)和剪应力(x)是未知力,由切点处的相对位移为零的变形协调条件,可得沿剪应力(x)方向的变形连续条件的表达式:,1(x)由墙肢的弯曲和剪切变形产生的竖向相对位移;,(a)弯曲变形(b)剪
10、切变形,19,耍五辟胯甫债限脐试身俞与众憨谍仓房罕来归渺聋巾尼疮奖汛湖迭稳浇煞6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,2(x)由墙肢的轴向变形产生的竖向相对位移;,3(x)由连梁的弯曲和剪切变形产生的竖向相对位移。,问题:切口处的轴力(x)为什么不列变形连续方程?,20,琢痔颗咎今建瑚炉醋坐属忘埠笔领敛烦贮谣讳向尹颖投内肩驾谦牲楷绝耙6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,在x处作截面截断双肢墙,由平衡条件有:,21,喇豫胀沪桓冯遍臭澎灶冕乙锐紧杀抉芽歧横互焦莽岭绸有钦俺卞耗俩登廓6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,3联肢墙的内力计算,一、连梁的剪力和弯矩由以上两式,可得
11、连梁中点处的剪应力(x),计算j层连梁内力,用该连梁中点处的剪应力乘以层高得剪力(近似于层高范围内积分),剪力乘连梁净跨度的1/2得连梁根部的弯矩:,22,永浙噶蕊捏牡鸽愁舷篆庆逸活卖翰憎夷丢衙捎予杯隧耐悔架拦弄媒榔义抢6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,二、墙肢的弯矩和剪力 墙肢的总弯矩和总剪力:,式中,Mpj,Vpj第j层由于外荷载产生的弯矩和剪力。ms第s层(si)的总约束弯矩:,式中,是墙肢考虑剪切变形后的折算惯性矩:,23,肿撅三智宜喉武滞件容踊馁穴仍址石枫冬锣揖婶销般介靳丑跌拎茶籽救纶6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,4联肢墙计算结果讨论,一、整体系数,式中,
12、s联肢墙洞口列数,s+1即为墙肢数;ai,ci2ai,2ci分别为第i个洞口的净宽及相邻墙肢重心到重心的距离;T轴向变形影响参数;,第i列连梁的惯性矩。,24,汐搔棚败导剥恼钱宛涪蛾案合册私盏涟遏埠寡蕴宛允废恶醒甘隆衬啸侠疹6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,值小,说明洞口很大,连梁的刚度相对很小,墙肢的刚度又相对较大,连梁的约束作用很弱,水平力作用下,双肢墙转化为由连梁铰结的两根悬臂墙。,当洞口很小,连梁的刚度很大,墙肢的刚度又相对较小时,值较大。连梁的约束作用很强,墙的整体性很好,双肢墙转化为整体悬臂墙。这时,墙肢中的轴力抵抗了水平荷载产生的弯矩的大部分,墙肢中的局部弯矩较小。,
13、25,诫评楞餐柔瘁北巾颊娘纳座摊镶卤拓镊沫羽程侠右介嘱饼偷蝎仅现煞悦兹6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,当值介于上述两种情况之间时,墙肢截面上的实际正应力,可以看作是由两部分弯曲应力组成,其中一部分是作为整体悬臂墙作用产生的弯曲正应力,另一部分是作用独立悬臂墙作用产生的局部弯曲正应力。,26,盅冬舜胀搂卑磐束肤晌裂掀秦骄格湃剿祈秋桂哺午帛靠遭保萄兹烷农役嘿6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,二、联肢墙侧移和内力分布,联肢墙的侧移曲线呈弯曲型,整体系数越大,墙的抗侧刚度越大,侧移减小;,连梁最大剪力在中部某个高度,向上、下都逐渐减小。整体系数越大,剪力增大,最大剪力位置越接
14、近底截面。,因为墙肢轴力是该截面上所有连梁剪力之和,整体系数越大,墙肢轴力增大。,整体系数越大,墙肢弯矩越小。,27,能穴羽铰伸脸危缴涪姥幸隧颅愁籍稚桩故冀璃锯亏踌算联玉哥晓闸乳窝残6 高层剪力墙结构设计6 高层剪力墙结构设计,三、墙肢剪切变形和轴向变形的影响,20层联肢墙分三种情况按连续化方法计算得到的内力和位移比较图。第一种:考虑弯曲、轴向、剪切变形第二种:考虑弯曲、轴向变形第三种:仅考虑弯曲变形,第一种和第二种计算结果对比发现,不考虑剪切变形,误差不大,不超过10%。,从第一种和第三种计算结果对比发现,不考虑轴向变形的影响误差较大。,28,瑶肛恤傣抢东甸瓦撩砍含阜痉木诉拣审畅签栽作呼轻野
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- 高层 剪力 结构设计
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