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1、6 高层剪力墙结构设计高层剪力墙结构设计烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.1 结构布置结构布置n剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置；剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置；n剪力墙墙肢截面宜简单、规则、剪力墙的竖向刚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；布置，形成明确的墙肢和连梁；n为了避免剪力墙脆性破坏，较长的剪力墙宜开设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
2、均匀的若干墙段，墙段之洞口，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截面高度之比不应小于2，墙肢截面高度不宜大于，墙肢截面高度不宜大于8m；烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 剪跨比：剪跨比：表示截面上弯矩与剪力的相对大小，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。是影响剪力墙破坏形态的重要因素。弯曲破坏弯曲破坏:时，高墙（时，高墙（H/hw23），以弯），以弯矩作用为主，容易实现弯
3、曲破坏，延性较好。矩作用为主，容易实现弯曲破坏，延性较好。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 弯剪破坏弯剪破坏:,中高墙（中高墙（H/hw=12），很），很难避免出现剪切斜裂缝，视设计措施是否得当而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，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。也可能实现延性尚好的弯剪破坏。剪切破坏剪切破坏:的剪力墙，矮墙（的剪力墙，矮墙（H/hw1）滑移破坏：实际工程中，滑移破坏很少见，可能滑移破坏：实际工
4、程中，滑移破坏很少见，可能出现的位置是施工缝截面。出现的位置是施工缝截面。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人n剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变；剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变；烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人n应控制剪力墙平面外的弯矩，以保证剪力墙平面外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；的稳定性；（1）沿梁轴方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该）沿梁轴方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗
5、该墙肢平面外弯矩；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，）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；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；置暗柱，并宜按计算确定配筋；（4）必要时，剪力墙内可设置型钢。）必要时，剪力墙内可设置型钢。n不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.2 剪力墙的类
6、型剪力墙的类型1整截面墙整截面墙不开洞或开洞面积不大于不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙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。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：弯曲型变形变形特点：弯曲型变形烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2整体小开口墙整体小开口墙 开洞面积大于开洞面积大于15%但仍较小的墙但仍较小的墙 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。墙肢高度上没
7、有或仅在个别楼层中才出现反弯点。变形特点：以弯曲型为主变形特点：以弯曲型为主烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3双肢墙及多肢墙双肢墙及多肢墙开洞较大、洞口成列布置的墙开洞较大、洞口成列布置的墙受力特点：与整体小开口墙相似受力特点：与整体小开口墙相似变形特点：以弯曲型为主变形特点：以弯曲型为主烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4壁式框架壁式框架 开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙开洞尺寸大、连梁线刚度大
8、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中都出现反弯点 变形特点：以剪切型为主变形特点：以剪切型为主烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.3 计算假定及荷载分配计算假定及荷载分配1计算基本假定计算基本假定 （1）一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，）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。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）楼板在其自身平面内
9、刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。外刚度很小，可以忽略。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 剪力墙有效翼缘宽度剪力墙有效翼缘宽度 表表6-36-3考虑方式考虑方式截面形式截面形式T T形或形或I I形形L L形或形或 形形按剪力墙间距计算按剪力墙间距计算按翼缘厚度计算按翼缘厚度计算按门窗洞口计算按门窗洞口计算烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2竖向荷载分配竖向荷载分配 剪力墙所承受的竖向荷载，一般是结构自
10、重和楼面荷剪力墙所承受的竖向荷载，一般是结构自重和楼面荷载，通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁载，通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁（门窗洞口上的梁）内产生弯矩以外，在墙肢内主要（门窗洞口上的梁）内产生弯矩以外，在墙肢内主要产生轴力。按每片墙的产生轴力。按每片墙的承荷面积承荷面积计算它的荷载。计算它的荷载。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3水平荷载分配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。后分片计算剪力墙的内
11、力。式中，式中，Vpi第第i层总剪力层总剪力 EcIeqj第第j片墙的等效抗弯刚度片墙的等效抗弯刚度。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.4 整体墙近似计算方法整体墙近似计算方法一、整体墙的界定一、整体墙的界定 当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的15%，且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边，且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸时，即为整体墙。尺寸时，即为整体墙。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，
12、健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、整体墙的内力、位移计算二、整体墙的内力、位移计算内力计算按悬臂构件，可以计算到整体墙在水平荷内力计算按悬臂构件，可以计算到整体墙在水平荷载下各截面的弯矩和剪力。载下各截面的弯矩和剪力。式中，式中，截面的正应力；截面的正应力；截面的剪应力；截面的剪应力；M截面的弯矩；截面的弯矩；V截面的剪力；截面的剪力；I截面惯性矩；截面惯性矩；S截面的静矩；截面的静矩；b截面宽度；截面宽度；y截面重心到所求正截面重心到所求正应力点的距离。应力点的距离。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想
13、如何来治疗该病人式中，式中，V0底部截面总剪力；底部截面总剪力；G混凝土的剪切模量，混凝土的剪切模量，G=0.4E Aq小洞口整体墙折算截面面积；小洞口整体墙折算截面面积；Iq等效惯性矩；等效惯性矩；位移要考虑洞口对截面面积及刚度的消弱影响位移要考虑洞口对截面面积及刚度的消弱影响烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 等效截面面积等效截面面积 Ad 剪力墙洞口立面面积剪力墙洞口立面面积 A0 剪力墙立面总面积剪力墙立面总面积烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康
14、皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 等效折算惯性矩等效折算惯性矩 等效抗弯刚度等效抗弯刚度烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人与荷载形式有关与荷载形式有关考虑剪切变形的影响（考虑剪切变形的影响（G0.4E）高规高规 ：1.2：剪力不均匀系数剪力不均匀系数 工：工：全截面面积全截面面积/腹板截面面腹板截面面积积 T T：查表查表6.16.1烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 顶点位移顶点位移 烧伤病人的治疗通
15、常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人小开口整体墙的计算小开口整体墙的计算 小开口整体墙在水平荷载作用下，截面上的正应力不再符合小开口整体墙在水平荷载作用下，截面上的正应力不再符合直线分布，墙肢中存在局部弯矩。直线分布，墙肢中存在局部弯矩。在剪力墙中产生整体弯曲弯矩在剪力墙中产生整体弯曲弯矩 和局部弯曲弯矩和局部弯曲弯矩 =+烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人n有了墙肢的内力后，按照上下层墙肢的轴力差即可算到连有了墙肢的内力后，按照
16、上下层墙肢的轴力差即可算到连梁的剪力，进而计算到连梁的端部弯矩。梁的剪力，进而计算到连梁的端部弯矩。n需要注意的是，当小开口剪力墙中有个别细小的墙肢时，需要注意的是，当小开口剪力墙中有个别细小的墙肢时，由于细小墙肢中反弯点的存在，需对细小墙肢的内力进行由于细小墙肢中反弯点的存在，需对细小墙肢的内力进行修正，修正后细小墙肢弯矩为：修正，修正后细小墙肢弯矩为：其中，其中，细小墙肢的高度，即洞口净高。细小墙肢的高度，即洞口净高。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人符合小开口整体墙的判断条件符合小开口整体墙的判断
17、条件 10且且 时，时，局部弯曲弯矩在总弯矩局部弯曲弯矩在总弯矩 中所占的比重较小，中所占的比重较小，一般不会超过一般不会超过15。因此，可以按如下简化的方法。因此，可以按如下简化的方法计算：计算：1、墙肢弯矩、墙肢弯矩2、墙肢轴力、墙肢轴力3、墙肢剪力、墙肢剪力墙肢剪力可以按墙肢截面积和惯性矩的平均值进行分配墙肢剪力可以按墙肢截面积和惯性矩的平均值进行分配 其中，其中，外荷载对于剪力墙截面的总剪力外荷载对于剪力墙截面的总剪力。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.5 连续化方法计算联肢剪力墙连续化方法
18、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。连梁看做分散在整个高度上的连续连杆。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1基本假定基本假定 （1）连梁的反弯点在跨中，连梁的作用可以用沿）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
19、连续化高度均匀分布的连续弹性薄片代替（连梁连续化假定）；假定）；（a）结构尺寸；）结构尺寸；(b)计算简图；计算简图；(c)基本体系基本体系烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 （2）忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移）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，两墙肢的转角和曲率相完全相同，同一标高处，两墙肢的转角和曲率相等。等。（3）层高）层高h和惯性矩和惯性矩I1、I2、Ib及面积及面积A1、A2、Ab等参数，沿高度均为常数。等参数，沿高度均为常数。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人
20、的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2方程的建立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，切口处的轴力墙，切口处的轴力(x)和剪应力和剪应力(x)是未知力，由切点处是未知力，由切点处的相对位移为零的变形协调条件，可得沿剪应力的相对位移为零的变形协调条件，可得沿剪应力(x)方向方向的变形连续条件的表达式：的变形连续条件的表达式：1(x)由墙肢的弯曲弯曲和剪切变形产生的竖向相对位移；(a)弯曲变形 (b)剪切变形烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面
21、积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2(x)由墙肢的轴向变形产生的竖向相对位移；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。由连梁的弯曲和剪切变形产生的竖向相对位移。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人在在x处作截面截断双肢墙，由平衡条件有处作截面截断双肢墙，由平衡条件有:烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3联肢墙的内力计算联肢墙的内力计算一、连梁
22、的剪力和弯矩一、连梁的剪力和弯矩由以上两式，可得连梁中点处的剪应力由以上两式，可得连梁中点处的剪应力(x)，计算计算j层连梁内力，用该连梁中点处的剪应力乘以层连梁内力，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），剪力乘连层高得剪力（近似于层高范围内积分），剪力乘连梁净跨度的梁净跨度的1/2得连梁根部的弯矩：得连梁根部的弯矩：烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、墙肢的弯矩和剪力二、墙肢的弯矩和剪力 墙肢的总弯矩和总剪力：墙肢的总弯矩和总剪力：式中，式中，Mpj，Vpj第第j层由于外荷载
23、产生的弯矩和剪力。层由于外荷载产生的弯矩和剪力。ms第第s层（层（sj）的总约束弯矩：）的总约束弯矩：式中式中,是墙肢考虑剪切变形后的折算惯性矩：是墙肢考虑剪切变形后的折算惯性矩：烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4联肢墙计算结果讨论联肢墙计算结果讨论一、整体系数一、整体系数式中，式中，s联肢墙洞口列数，联肢墙洞口列数，s+1即为墙肢数；即为墙肢数；ai，ci2ai，2ci分别为第分别为第i个洞口的净宽及相个洞口的净宽及相邻墙肢重心到重心的距离；邻墙肢重心到重心的距离；T轴向变形影响参数；轴向变形影响参
24、数；第第i列连梁的惯性矩。列连梁的惯性矩。的大小直接反映了剪力墙中连梁和墙肢刚度的相对的大小直接反映了剪力墙中连梁和墙肢刚度的相对大小，故可以按照的大小划分剪力墙的类别。大小，故可以按照的大小划分剪力墙的类别。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 1、当、当 1时时 1说明相对墙肢来讲，连梁的作用很弱，可以不考说明相对墙肢来讲，连梁的作用很弱，可以不考虑连梁对墙肢的约束作用，将连梁看成是两端为铰的连杆。虑连梁对墙肢的约束作用，将连梁看成是两端为铰的连杆。这样，整片剪力墙就变成了通过连梁铰接的几根悬臂墙肢。
25、这样，整片剪力墙就变成了通过连梁铰接的几根悬臂墙肢。在水平荷载下，所有墙肢变形相同，荷载可以按照各墙肢在水平荷载下，所有墙肢变形相同，荷载可以按照各墙肢刚度分配。这种墙可称为悬臂肢墙。刚度分配。这种墙可称为悬臂肢墙。2、当、当 1 10时时此时，此时，值较大，说明连梁的刚度较强，连梁对墙肢值较大，说明连梁的刚度较强，连梁对墙肢的约束作用不容忽视，剪力墙即为联肢墙。的约束作用不容忽视，剪力墙即为联肢墙。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3、当、当 10时时 10有两种以下情况，可按值进行划分有两种以下情况
26、，可按值进行划分 10 且且 时时 大小反映了剪力大小反映了剪力墙上洞口的相对大小。当洞口很小时，墙上洞口的相对大小。当洞口很小时，IA/I值接值接近于近于1.0；当洞口较大时，；当洞口较大时，IA/I 值就小。当值就小。当 IA/I 时，剪力墙上洞口较小、整体性很好，这种墙即时，剪力墙上洞口较小、整体性很好，这种墙即为小开口整体墙。为小开口整体墙。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 10且且IA/I 时，剪力墙上洞口尺寸较大，时，剪力墙上洞口尺寸较大，墙肢较弱，因而计算出的墙肢较弱，因而计算出的值较大
27、。在水平力的作值较大。在水平力的作用下，一般情况下各层墙肢中均有反弯点，剪力用下，一般情况下各层墙肢中均有反弯点，剪力墙的受力特点类似于框架结构。故这种剪力墙称墙的受力特点类似于框架结构。故这种剪力墙称为壁式框架。为壁式框架。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、联肢墙侧移和内力分布二、联肢墙侧移和内力分布联肢墙的侧移曲线呈弯曲型，整体系数联肢墙的侧移曲线呈弯曲型，整体系数越大，墙的抗侧越大，墙的抗侧刚度越大，侧移减小；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。整连梁最大剪力在
28、中部某个高度，向上、下都逐渐减小。整体系数体系数越大，剪力增大，最大剪力位置越接近底截面。越大，剪力增大，最大剪力位置越接近底截面。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。越大，墙肢轴力增大。整体系数整体系数越大，墙肢弯矩越小。越大，墙肢弯矩越小。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人三、墙肢剪切变形和轴向变形的影响三、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层联肢墙分三种情况按连续化方法计算得到的内力和连续化方法计算
29、得到的内力和位移比较图。位移比较图。第一种：考虑弯曲、轴向、剪第一种：考虑弯曲、轴向、剪切变形切变形第二种：考虑弯曲、轴向变形第二种：考虑弯曲、轴向变形第三种：仅考虑弯曲变形第三种：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，现，不考虑剪切变形，误差不大，不超过不超过10%。从第一种和第三种计算结果对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比发现，不考虑轴向变形的影响误差较大。响误差较大。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人忽略轴向变形对
30、内力和位移产生的误差忽略轴向变形对内力和位移产生的误差误误差差 层层数数10152030内力内力（1015）%20%（2030）%50%位移位移偏小偏小30%偏小偏小50%偏小偏小200%偏小偏小400%以上以上 层数愈多，轴向变形的影响越大。高规：对层数愈多，轴向变形的影响越大。高规：对50m以以上或高宽比大于上或高宽比大于4的结构，宜考虑墙肢在水平荷载作用下的的结构，宜考虑墙肢在水平荷载作用下的轴向变形对内力和位移的影响。轴向变形对内力和位移的影响。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.6 壁式框架
31、的计算壁式框架的计算 1、计算简图及特点、计算简图及特点u壁式框架的计算简图取壁梁（即连梁）和壁柱壁式框架的计算简图取壁梁（即连梁）和壁柱（墙肢）的轴线。（墙肢）的轴线。u由于连梁和壁柱截面高度较大，在壁梁和壁柱的由于连梁和壁柱截面高度较大，在壁梁和壁柱的结合区域形成一个弯曲和剪切变形很小、刚度很大结合区域形成一个弯曲和剪切变形很小、刚度很大的区域。这个区域一般称作的区域。这个区域一般称作刚域刚域。u壁式框架是杆件端部带有刚域的变截面刚架。壁式框架是杆件端部带有刚域的变截面刚架。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来
32、治疗该病人u壁式框架可看作框架类，但和普通框架有点不同：壁式框架可看作框架类，但和普通框架有点不同：(1)壁式框架带刚域；壁式框架带刚域；(2)壁式框架杆件截面较宽，剪切变形的影响不宜忽壁式框架杆件截面较宽，剪切变形的影响不宜忽略。略。u 因此，对带刚域的杆件考虑剪切变形后的因此，对带刚域的杆件考虑剪切变形后的D值和反值和反弯点高度进行修正后，可用弯点高度进行修正后，可用D值法计算壁式框架。值法计算壁式框架。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2、带刚域杆件的刚度系数、带刚域杆件的刚度系数 带刚域杆件的梁
33、端约束弯矩系数可以由结构力学带刚域杆件的梁端约束弯矩系数可以由结构力学的方法计算到：的方法计算到：式中，式中，考虑剪切变形影响后的附加系数，考虑剪切变形影响后的附加系数，烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 与普通杆件的梁端约束弯矩系数相比较，即可知与普通杆件的梁端约束弯矩系数相比较，即可知道带刚域杆件的刚度系数为：道带刚域杆件的刚度系数为：左端：左端：右端：右端：杆件折算刚度系数：杆件折算刚度系数：3、壁柱的抗推刚度、壁柱的抗推刚度D 有了带刚域杆件的刚度系数，就可以把带刚域杆有了带刚域杆件的刚度系数，
34、就可以把带刚域杆件按普通杆件来对待。壁柱的抗推刚度件按普通杆件来对待。壁柱的抗推刚度D计算式计算式为为 D=烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4、反弯点高度的修正、反弯点高度的修正壁柱反弯点高度按下式计算：壁柱反弯点高度按下式计算：式中，式中，a柱子下端刚域长度系数；柱子下端刚域长度系数；s壁柱扣除刚域部分柱子净高与层高的壁柱扣除刚域部分柱子净高与层高的比值；比值；其他符号意义同前。其他符号意义同前。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们
35、想一想如何来治疗该病人5、壁式框架的侧移计算、壁式框架的侧移计算壁式框架的侧移也由两部分组成：梁柱弯曲变壁式框架的侧移也由两部分组成：梁柱弯曲变形产生的侧移和柱子轴向变形产生的侧移。轴向形产生的侧移和柱子轴向变形产生的侧移。轴向变形产生的侧移很小，可以忽略不计。变形产生的侧移很小，可以忽略不计。层间侧移：层间侧移：顶点侧移：顶点侧移：烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.7 剪力墙设计剪力墙设计1开洞剪力墙的破坏形态开洞剪力墙的破坏形态 连连梁梁的的刚刚度度及及抗抗弯弯承承载载力力大大大大小小于于墙墙肢
36、肢的的刚刚度度和和抗抗弯弯承承载载力力，且且连连梁梁具具有有足足够够的的延延性性时时，塑塑性性铰铰先先在在连连梁梁端端部部出出现现，待待墙墙肢肢底底部部出出现现塑塑性性铰铰后后，才才能能形成图示机构破坏。形成图示机构破坏。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人当连梁的刚度及承载力当连梁的刚度及承载力很大时，连梁不会屈服，很大时，连梁不会屈服，这时开洞墙与整体悬臂墙这时开洞墙与整体悬臂墙类似，底层出现塑性铰破类似，底层出现塑性铰破坏。只要墙肢不过早剪坏，坏。只要墙肢不过早剪坏，这种破坏仍然属于有延性这种破坏仍
37、然属于有延性的弯曲破坏。的弯曲破坏。当连梁的抗剪承载力很当连梁的抗剪承载力很小、首先剪切破坏时，会小、首先剪切破坏时，会使墙肢失去约束而形成单使墙肢失去约束而形成单独墙。只要墙肢塑性铰具独墙。只要墙肢塑性铰具有延性，这种破坏也属于有延性，这种破坏也属于延性的弯曲破坏。延性的弯曲破坏。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人当连梁刚度和屈服弯当连梁刚度和屈服弯矩较大时，墙肢出现剪切矩较大时，墙肢出现剪切破坏，是一种脆性破坏。破坏，是一种脆性破坏。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积
38、烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2延性剪力墙设计原则延性剪力墙设计原则（1）强墙弱梁）强墙弱梁（2）强剪弱弯）强剪弱弯（3）限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件）限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件（4）加强重点部位）加强重点部位（5）连梁特殊措施）连梁特殊措施烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3控制截面控制截面n墙底截面墙底截面;n墙厚改变处；墙厚改变处；n墙混凝土强度改变处；墙混凝土强度改变处；n墙配筋量改变处墙配筋量改变处烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植
39、，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4剪力墙正截面承载力计算剪力墙正截面承载力计算基本假定：基本假定：(1)截面变形符合平截面假定；截面变形符合平截面假定；(2)不考虑受拉混凝土的作用；不考虑受拉混凝土的作用；(3)受压区混凝土的应力图用等效矩形应力图替换，受压区混凝土的应力图用等效矩形应力图替换，应力达到应力达到1fc；(4)墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服；墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服；(5)从受压区边缘算起从受压区边缘算起1.5x范围以外的受拉竖向分布范围以外的受拉竖向分布钢筋屈服并参与受力计算。钢筋屈服并参与受力计算。烧伤病人的治疗通常是取烧伤
40、病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人弯矩设计值的取值：弯矩设计值的取值：一级抗震等级的剪力墙，应控一级抗震等级的剪力墙，应控制塑性铰出现部位，对一级抗震等制塑性铰出现部位，对一级抗震等级的剪力墙的设计弯矩包络线作了级的剪力墙的设计弯矩包络线作了近似的规定：近似的规定：1.底部加强部位及其上一层应按墙底部加强部位及其上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用底截面组合弯矩计算值采用;2.其他部位可按墙肢组合弯矩计算其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的值的1.2倍采用。倍采用。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧
41、伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4剪力墙斜截面承载力计算剪力墙斜截面承载力计算（1）剪切破坏形态）剪切破坏形态 1）剪拉破坏）剪拉破坏 2）剪压破坏）剪压破坏 3）斜压破坏）斜压破坏 4）剪切滑移破坏）剪切滑移破坏 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（2）剪力设计值的的调整）剪力设计值的的调整 一、二、三级抗震等级剪力墙底部加强部位都一、二、三级抗震等
42、级剪力墙底部加强部位都可用调整系数增大其剪力设计值，四级抗震等级可用调整系数增大其剪力设计值，四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整。及无地震作用组合时可不调整。式中，式中，V考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力设计值；强部位截面的剪力设计值；Vw考虑地震作用组合的剪力墙墙肢加强部考虑地震作用组合的剪力墙墙肢加强部位截面的剪力计算值；位截面的剪力计算值；vw剪力增大系数，一级剪力增大系数，一级1.6，二级，二级1.4，三级，三级1.2烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何
43、来治疗该病人（3）受剪承载力计算方法）受剪承载力计算方法 通过构造措施防止发生剪拉破坏或斜压破坏，通过计通过构造措施防止发生剪拉破坏或斜压破坏，通过计算确定墙中水平钢筋截面面积，防止发生剪压破坏。算确定墙中水平钢筋截面面积，防止发生剪压破坏。1）偏压剪力墙斜截面受剪承载力计算公式）偏压剪力墙斜截面受剪承载力计算公式 无地震作用组合时：无地震作用组合时：有地震作用组合时：有地震作用组合时：式中，式中，N剪力墙的轴向压力设计值，抗震设计时，应考虑地震作用效剪力墙的轴向压力设计值，抗震设计时，应考虑地震作用效应组合；当应组合；当N大于大于0.2fcbwhw时，应取时，应取0.2fcbwhw；A剪力墙
44、截面面积；剪力墙截面面积；AwT形或形或I形截面剪力墙腹板的面积，矩形截面时应取形截面剪力墙腹板的面积，矩形截面时应取A；计算截面处的剪跨比；计算时，当计算截面处的剪跨比；计算时，当小于小于1.5时，取时，取1.5；当；当大大于于2.2取取2.2；当计算截面与墙底之间的距离小于；当计算截面与墙底之间的距离小于0.5hw0时，时，按距墙底按距墙底0.5hw0处的弯矩值与剪力值计算；处的弯矩值与剪力值计算；s剪力墙水平分布钢筋的间距。剪力墙水平分布钢筋的间距。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2）偏拉剪力墙
45、斜截面受剪承载力计算公式）偏拉剪力墙斜截面受剪承载力计算公式无地震作用组合时无地震作用组合时上式右端的计算值小于上式右端的计算值小于 时，取等于时，取等于 。有地震作用组合时有地震作用组合时 上式右端方括号内的计算值小于上式右端方括号内的计算值小于 时，取等于时，取等于 。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3）水平施工缝处受剪承载力验算方法）水平施工缝处受剪承载力验算方法当当N为轴向压力时为轴向压力时当当N为轴向拉力时为轴向拉力时式中，式中，Vwj水平施工缝处的剪力设计值；水平施工缝处的剪力设计值；N水
46、平施工缝处考虑地震作用组合的轴向力设计水平施工缝处考虑地震作用组合的轴向力设计值；值；As剪力墙水平施工缝处全部竖向钢筋的截面面积剪力墙水平施工缝处全部竖向钢筋的截面面积（包括腹板内的竖向分布钢筋、附加竖向插筋以及端部暗（包括腹板内的竖向分布钢筋、附加竖向插筋以及端部暗柱和翼柱内竖向钢筋的截面面积）。柱和翼柱内竖向钢筋的截面面积）。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6墙肢构造要求墙肢构造要求（1）混凝土强度等级）混凝土强度等级不低于不低于C20（2）最小截面尺寸）最小截面尺寸墙肢的截面尺寸应满足承载力的
47、要求，最小墙厚要求和剪墙肢的截面尺寸应满足承载力的要求，最小墙厚要求和剪压比限值的要求。压比限值的要求。（3）分布钢筋）分布钢筋 墙肢应配置竖向和横向分布钢筋，分布钢筋的作用：抗墙肢应配置竖向和横向分布钢筋，分布钢筋的作用：抗剪、抗弯、减少收缩裂缝。剪、抗弯、减少收缩裂缝。（4）轴压比限值）轴压比限值 与柱相同，轴压比是影响墙肢抗震性能的主要因素之一，与柱相同，轴压比是影响墙肢抗震性能的主要因素之一，轴压比大于一定值后，延性很小或没有延性。轴压比大于一定值后，延性很小或没有延性。（5）边缘构件）边缘构件 剪力墙截面两端设置边缘构件是提高墙肢端部混凝土极剪力墙截面两端设置边缘构件是提高墙肢端部混
48、凝土极限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。（6）钢筋连接）钢筋连接烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人6.8 连梁设计连梁设计1连梁的破坏形态连梁的破坏形态（1）弯曲破坏）弯曲破坏连梁跨高比较大时，连梁以受弯为主，梁端可能连梁跨高比较大时，连梁以受弯为主，梁端可能出现塑性铰，最后弯曲破坏。出现塑性铰，最后弯曲破坏。（2）剪切破坏）剪切破坏 连梁跨高比不大（连梁跨高比不大（lb/hb2），除梁端容易出现斜），除梁端容易出现斜裂缝，当抗剪能力不足或截面剪应力过大时，出裂缝，
49、当抗剪能力不足或截面剪应力过大时，出现剪切破坏，也可能是弯曲屈服以后的剪切破坏。现剪切破坏，也可能是弯曲屈服以后的剪切破坏。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2连梁受力和变形特点连梁受力和变形特点n受力特点：受力特点：剪力墙中的连梁通常跨度较小而梁高较大，连梁剪力墙中的连梁通常跨度较小而梁高较大，连梁跨高比可能小于跨高比可能小于2.5，有时接近，有时接近1。连梁在竖向荷。连梁在竖向荷载作用下产生的弯矩与剪力不大，在水平荷载下载作用下产生的弯矩与剪力不大，在水平荷载下它与墙肢相互作用产生的约束弯矩与剪力较
50、大，它与墙肢相互作用产生的约束弯矩与剪力较大，约束弯矩和剪力在梁两端方向相反。约束弯矩和剪力在梁两端方向相反。n变形特点：变形特点：反弯作用使梁产生很大剪切变形，对剪应力十分反弯作用使梁产生很大剪切变形，对剪应力十分敏感，容易出现斜裂缝。敏感，容易出现斜裂缝。反复荷载作用下易形成交叉裂缝，使混凝土酥裂，反复荷载作用下易形成交叉裂缝，使混凝土酥裂，导致剪切破坏，延性较差。导致剪切破坏，延性较差。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3连梁内力设计值连梁内力设计值设计连梁的特殊要求：设计连梁的特殊要求：n在小震