高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第五講)ppt課件.ppt

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1、第五講鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容提要一、懸臂剪力墻?剪力墻的破壞形態(tài)（剪跨比、軸壓比）；彎曲破壞剪力墻延性的影響因素；剪力墻塑性鉸區(qū)和加強(qiáng)部位；剪力墻在高軸壓比下的破壞和軸壓比限值；剪力墻的剪切破壞類型和平面外折斷；低矮剪力墻等二、聯(lián)肢剪力墻?聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力分布規(guī)律、裂縫分布和破壞形態(tài)；連梁對(duì)聯(lián)肢剪力墻彈塑性性能的分析三、剪力墻墻肢的加強(qiáng)措施?剪力墻截面最小厚度；強(qiáng)剪弱彎；剪壓比限值；約束邊緣構(gòu)件與構(gòu)造邊緣構(gòu)件；分布鋼筋；剪力墻平面外受力和平面外折斷四、連梁的延性和設(shè)計(jì)概念?連梁的跨高比及破壞狀態(tài)、連梁的設(shè)計(jì)措施、交叉斜撐配筋連梁等第一節(jié)懸臂剪力墻一、剪力墻的破壞形態(tài)?在

2、豎向和水平荷載作用下，懸臂剪力墻破壞形態(tài)：?彎曲破壞（大偏心受壓破壞、小偏心受壓破壞）?彎剪破壞?剪切破壞?滑移破壞實(shí)際工程中這種破壞很少見，可能位置發(fā)生在施工縫處?一般剪力墻?墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻短肢剪力墻?墻肢截面高度與厚度之比為5?8的剪力墻為什么高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)？當(dāng)采用短肢剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足那些規(guī)定？二、受彎剪力墻延性的影響因素?受壓區(qū)相對(duì)高度小，截面延性大?翼緣對(duì)剪力墻延性的影響翼緣越大，延性越大。有翼緣可減小受壓區(qū)高度，延性較好。端部有柱的截面延性最好。?軸向力對(duì)剪力墻延

3、性的影響軸向力加大時(shí)，受壓區(qū)相對(duì)高度大，延性降低?分布鋼筋對(duì)剪力墻延性的影響分布鋼筋配筋率高，受壓區(qū)高度加大，對(duì)彎曲延性不利，但可以提高承載力，防止脆性破壞?端部配筋對(duì)剪力墻延性的影響大多數(shù)剪力墻截面為對(duì)稱配筋，受壓區(qū)很小，端部配筋數(shù)量對(duì)延性的影響不大，但可提高承載力?混凝土強(qiáng)度對(duì)剪力墻延性的影響提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，可減小受壓區(qū)高度，也可提高延性，但對(duì)承載力沒(méi)有影響三、剪力墻的塑性鉸區(qū)和加強(qiáng)部位?底部截面?彎矩最大?塑性鉸區(qū)（一般小于或等于剪力墻截面高度hw）剪力最大?交叉斜裂縫?塑性鉸區(qū)應(yīng)采取加強(qiáng)措施?剪力墻的加強(qiáng)部位?規(guī)程規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度

4、(墻肢高度的1/8、底部?jī)蓪樱﹎ax?由于地震波的不確定性和結(jié)構(gòu)高振型的影響，地震波作用下進(jìn)行動(dòng)力分析所得的彎矩和剪力分布規(guī)律與靜力計(jì)算結(jié)果有所不同(20層懸臂剪力墻（截面抗彎鋼筋沿高度不變）結(jié)構(gòu)在El-Centro地震波作用下彈塑性地震反應(yīng)分析得到的彎矩和剪力包絡(luò)圖)?結(jié)論：剪力包絡(luò)線向外彎曲，彎矩包絡(luò)線接近直線，它們沿高度的分布規(guī)律與靜力分析結(jié)構(gòu)不同，各截面的最大內(nèi)力值都已超過(guò)彈性靜力分析結(jié)果。?預(yù)期懸臂墻底截面出塑性鉸時(shí)，用于截面配筋的設(shè)計(jì)彎矩圖至少取直線，理想最小承載力包絡(luò)線應(yīng)圖a所示。規(guī)范要求抗震等級(jí)為一級(jí)的剪力墻按圖b確定的各截面的彎矩設(shè)計(jì)值。四、剪力墻在高軸壓比

5、下的破壞和軸壓比限值?隨著建筑高度的增加，剪力墻墻肢的軸壓力也增加，其延性降低。為保證剪力墻的延性，避免截面上的受壓區(qū)高度過(guò)大而出現(xiàn)小偏壓情況。?計(jì)算墻肢軸壓比時(shí)，軸壓力設(shè)計(jì)值N取重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸壓力設(shè)計(jì)值?規(guī)范的軸壓比限制不區(qū)分截面形式，實(shí)際應(yīng)用中，還是應(yīng)當(dāng)考慮到截面形式的影響?需要限制軸壓比的截面主要是在剪力墻的加強(qiáng)部位，通常取底截面進(jìn)行驗(yàn)算?在剪力墻底部加強(qiáng)部位設(shè)置邊緣構(gòu)件是提高剪力墻延性等抗震性能的重要措施，邊緣構(gòu)件要求與軸壓比有關(guān)。五、剪力墻的剪切破壞類型和平面外錯(cuò)斷?剪力墻平面內(nèi)的剪切破壞類型：剪拉破壞?配置抗剪分布鋼筋不足剪壓破壞?配置足夠抗剪分布鋼

6、筋剪切滑移破壞?截面剪切應(yīng)力過(guò)高，即使配置了許多分布鋼筋，在未發(fā)揮作用前，混凝土壓碎?為防止脆性破壞，重點(diǎn)加強(qiáng)部位是剪力墻底部塑性鉸區(qū)，措施：?為避免脆性的剪切破壞，應(yīng)按照強(qiáng)剪弱彎的要求設(shè)計(jì)剪力墻墻肢。規(guī)范：剪力墻加強(qiáng)部位的剪力設(shè)計(jì)值V增大在設(shè)防烈度為9度時(shí)尚應(yīng)由墻肢受彎承載力反算剪力設(shè)計(jì)值?限制剪力墻截面的平均剪應(yīng)力（剪壓比）有地震作用組合時(shí)?設(shè)計(jì)有翼緣的剪力墻，避免設(shè)計(jì)一字形截面的剪力墻?當(dāng)軸壓比較高時(shí)，在墻肢邊緣應(yīng)力較大的部位用端部豎向鋼筋和箍筋組成暗柱或明柱?邊緣構(gòu)件（約束邊緣構(gòu)件、構(gòu)造邊緣構(gòu)件）?當(dāng)邊緣的壓應(yīng)力較高時(shí)，采用約束邊緣構(gòu)件，其約束范圍大，箍筋較多，對(duì)混凝

7、土的約束較強(qiáng)?當(dāng)邊緣的壓應(yīng)力較小時(shí)，采用構(gòu)造邊緣構(gòu)件，其箍筋較少，對(duì)混凝土的約束較差?約束邊緣構(gòu)件的范圍是剪力墻截面端部軸壓應(yīng)力較大的部位，我國(guó)規(guī)范直接給出了約束范圍，并將此規(guī)范分為兩部分：靠近端部邊緣部分的應(yīng)力最大（圖中陰影部分），箍筋數(shù)量要求多、要求高；靠?jī)?nèi)的部分應(yīng)力減小，箍筋要求降低一些?構(gòu)造邊緣構(gòu)件（圖示）的配筋范圍和配筋數(shù)量均小于約束邊緣構(gòu)件?在開洞剪力墻中洞口邊是否要設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)應(yīng)力分布規(guī)律確定。?剪力墻洞口小連梁跨高比小，墻肢應(yīng)力分布接近直線，端部約束構(gòu)件的長(zhǎng)度可按全截面計(jì)算，