剪力墙结构(补充)

剪力墙结构剪力墙的概念和结构效能当房屋层数更多或高宽比更大时，骨架式框架结构的梁、柱截面将增大到不经济甚至不合理的地步。因为框架结构在水平荷载作用下表现出“抗侧力刚度小、水平位移大”的柔性特点，框架对水平荷载的动力反应特别敏感，故风荷载或地震作用成为高层房屋设计中的决定因素。因此，当房屋向更高层发展时，解决问题的正确途径，应该是对高层建筑从提高抗侧力刚度方面着手，而提高抗侧力刚度的有效措施，就是在房屋中设置一些墙片。层数很多的框架，意味着房屋的高/宽比很大。这时，水平荷载对框架的威胁很严重不仅使到框架的弯矩会强大，而且，柱子负担的轴向力和剪力也很大，尤其是底层柱子的轴向力和剪力更是大得惊人。从力的平衡关系看，因为房屋很高．水平荷载产生的倾覆力偶将很大，柱子要抵抗这个倾覆力偶就很吃力。柱子以很有限的截面尺才去承担那么大的轴向力和剪力就显得不容易对付。剪力墙的概念和结构效能框架在水平荷载作用下的内力图剪力墙的概念和结构效能设置墙片在水平力作用下的墙片剪力墙，即为刚度较大的，一般是钢筋混凝土的墙片。此墙片在水平力作用下的工作犹如悬臂的深梁。由于深梁的抗弯惯性矩大，其抗侧刚度比框架柱大大提高，抗剪强度也大得多。这种墙可为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度，所以一般称这种墙片为“抗剪墙“或“剪力墙”。剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围剪力墙结构体系的类型：（纯）剪力墙结构框架-剪力墙结构框支剪力墙结构筒体结构剪力墙的分类按施工工艺分大模现浇剪力墙结构件系滑模现浇剪力墙结构体系全装配大板结构休系内浇外挂剪力墙结构体系在我国目前已建成的高层剪力墙建筑中，高层住宅占绝大多数，上述4种施工工艺中，大模现绕剪力墙结构体系的施工工艺及机械设备相对较简单，又有较好的技术经济指标，比较适合我国国情．有很好的发展前景。据统计，北京、上海、天津的高层剪力墙住宅中，大模体系已经占据主导地位，北京对内浇外挂体系应用比较多。剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分实体剪力墙当剪力墙未开洞或开洞较小时，剪力墙的整体工作性能较好，整个剪力墙犹如一个竖向放置的悬臂杆，剪力墙截面内的正应力分布在整个剪力墙截面高度范围内呈线性分布或接近线性分布。(2）双肢剪力墙剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分(3)联肢剪力墙（4）壁式框架剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分剪力墙开洞面积很大，连系梁和墙肢的刚度均比较小，整个剪力墙的受力与变形接近于框架，几乎每层墙肢均有一个反弯点，这类剪力墙称为壁式框架。剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分(5)框支剪力墙(6)错洞剪力墙剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分带小墙肢的剪力墙为满足底部大空间的建筑要求，可将底部剪力墙改为框架，常称为底部大空间剪力墙结构。图为大连市友好广场高层住宅的结构布置，该建筑为15层，采用大模板施工。剪力墙的分类在进行底部大空间剪力培结构布置时，应控制建筑物沿高度方向的刚度变化不要突变太大。—般作法是将部分底部剪力墙改为框架，增加落地剪力墙的厚度，提高落地剪力墙的混疑土强度等级，把落地剪力墙布置成筒状或工字形等来增加结构底部的总抗侧刚度，使结构转换层上下刚度较为接近。联肢剪力墙及壁式框架一般用于外墙，带小墙肢曲剪力墙用于内墙，框支墙一般用于上部为住宅、旅馆、下部为大空间公共建筑的情况剪力墙的分类剪力墙的特点剪力墙结构体系的优点：结构整体性强．抗侧刚度大，侧向变形小，在承载力方面的要求易得到满足，适于建造较高的建筑。集承重、抗风、抗震、围护与分隔为一体，经济合理地利用了结构材料；抗震性能好，具有承受强烈地层裂而不倒的良好性能；用钢量较省；与框架结构体系相比．施工相对简便与快速。剪力墙的特点剪力培结构体系的缺点：墙体较密，使建筑平面布置和空间利用受到限制，较难满足大空间建筑功能的要求结构自重较大，加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短，导致较大的地震作用。剪力墙结构体系的适应范围：剪力墙结构对于需要很多隔墙的高层住宅公寓及高层旅馆的标准层十分适用。为了适应下部设置大空间公共设施的高层住宅、公寓和旅馆建筑的需要，可以使用框支剪力墙体系，即在底层或l一3层把部分剪力墙改换为框架，其余剪力墙仍落至基础，使其相接的层次刚度不发生突变。框支剪力墙结构对抗震要求较高的房屋，宜经过专门的试验研究后采用。剪力墙结构的变形特征自底层向上，位移增量越来越大，与悬臂梁的弯曲变形曲线类似。故称“弯曲型”剪力墙弯、剪变形特点•４.适用范围：•房屋刚度比框架-剪力墙体系更好，适用的层数更高，层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构•理论上可达100~150层，但墙体太厚，不经济，以40层以下为宜•全剪力墙的高宽比不宜大于6框支剪力墙结构•底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅避免房屋刚度突变的措施•1。把框架层扩展到2~3层，层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变•2。在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层•3。尽可能把一部分剪力墙伸到底层以加强整个房屋的刚度框架-剪力墙结构１概念：在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架２特点：以框架结构为主，以剪力墙为辅助补救框架结构的不足的半刚性结构。剪力墙：承担大部分的水平荷载，框架：以负担竖向荷载为主受力变形特点框架－剪力墙结构的类型框架－剪力墙结构适用范围：１５～２５层，H/B不宜大于4~5•适用范围：•25层以下的房屋，最高不宜超过30层•地震区的五层以上的工业厂房•由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性，这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜框架－剪力墙结构的类型结构体系选择•主要考虑因素•建筑物高度----结构抗侧刚度与抗震性能•建筑物用途----建筑平面布置，空间利用要求•高层的控制因素•水平荷载和刚度而不是竖向荷载和强度•抗侧移能力•砖混结构－框架结构－框剪结构－剪力墙结构－框筒结构－筒中筒结构－成束筒结构－巨型框架结构•框架结构—15层以下（最经济为10层）•框架-剪力墙结构—30层以下（最适宜为11~25层）•剪力墙结构--40层以下（最适宜为16~40层）•框筒结构—30层以下•筒中筒结构—30层以上的超高层各种结构体系的适用层数房屋适用的最大高度与结构体系房屋类型与结构体系•结构要求：–剪力墙面积符合刚度要求–刚度中心与几何中心尽量符合–同时纵向与横向刚度增强•建筑要求：–利用山墙、电梯井、楼体井周围墙体作剪力墙–剪力墙体与框架轴线复合剪力墙布置考虑结构、建筑需求剪力墙的形状和位置剪力墙的形状•剪力墙对水平荷载的反应与其形状有关•开口的—1型、L型、Z型、槽型、I型、T型•封闭的—方形、三角形、圆形剪力墙的抗侧力效果与剪力墙的形状和位置有关剪力墙的布置原则(1)剪力墙在平面上应沿建筑物主轴方向布置当建筑物为矩形、T形和L形平面时，剪力墙应沿两个主轴方向布置；建筑物为△形、Y形、十字形平面时，剪力墙应沿三个或四个主轴方向布置，○形平面，则沿径向布置成辐射状