发布日期：2024-05-03 来源: 网络 阅读量（ ）
BWIN官方平台剪力墙到底是什么如何受力？如果您对剪力墙的认知也是如此，那您需要仔细的阅读下这篇文章了，因为以上的认知仅停留在“剪力墙看上去如何”的感性层面。 如上图左侧图示，剪力墙工程在做结构设计时，主要考虑水平地震力，如果我们把这个受力简图顺时针旋转90°会得到上图的右侧图示，此时我们可以将结构的受力场景等同为一根悬挑梁来考虑。 人们建造的建筑是用来生活的，需要空间、采光、交通等，这样就诞生了窗口、门口、房间等构件，可正是这些需求将原本是一体才最为坚固的墙体肢解成了一个一个的墙肢！（可以理解为：前面我们是用梁类比剪力墙结构来举例，但我们实际建造的是建筑物，不是实心的构件） 这样墙肢就成了建筑物受力分析的一个最小单元，所有的墙肢共同作用来抵抗剪力和弯矩破坏！如下图示例： 拿单个墙肢来说，受力时最软弱的部位是墙肢的最外边缘，如果您手边有A4纸，现在您可以拿起来晃动一下，您会发现纸的最外边缘晃动幅度最大（受力破坏最大），对于墙体来说是同理，所以墙体这个部位就需要加重配筋，随之就诞生了“暗柱”和“端柱”两个构件： 这个地方要绝对注意的是：暗柱、端柱在概念层面不是柱子，只是对墙体薄弱部位的钢筋加强，本质是墙！ 只要提到剪力墙，我们第一反应就是“一墙、二柱、三梁”，并且能明确墙柱和墙梁都是剪力墙构件薄弱部位的钢筋加强即可 剪力墙又称为结构墙、抗风墙或者抗震墙。它由混凝土或者钢构件构成，是房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载（重力）的墙体，当剪力墙处于建筑物中合适的位置时，它们能形成一种有效抵抗水平作用的结构体系，同时，又能起到对空间的分割作用。 此外，剪力墙通常用于建筑物的抗震设计的结构体系，在剪力墙结构中，墙体的厚度和加固方式是影响其受力性能的关键因素之一。 前文提到的剪力墙结构由混凝土、钢筋、钢板和连接构件等组成，以增加其受力强度。这种结构设计让它本身在建筑物中形成一个连续的力量传递方式，从而有效地为建筑物提供重要的支撑与保护。其实剪力墙之所以被称为抗震墙，恰恰是因为剪力墙结构可以称为抗震性能良好的延性结构，从历次国内外大地震的震害情况分析可知，剪力墙结构的震害一般比较轻。 因此，剪力墙结构在非地震区或地震区的高层建筑中都得到了广泛的应用，充分发挥其抗震结构体系的无穷力量。 近年来，这种底层为纯框架的剪力墙结构在地震区已很少采用。底层为框架的剪力墙结构是适应底层要求大开间而采用的一种结构形式。震害表明，在地震力冲击下，常常因为底层框架刚度太弱、侧移过大、延伸性差以及强度不足而引起破坏，甚至导致整标建筑物的倒塌。 为了改善结构的受力性能，提高建筑物的抗震能力，在结构的平面布置中可以将一部分剪力墙落地，并贯通至基础，称为落地剪力墙；而另一部分剪力墙则在底层改为框架，底层为框架的剪力墙称为框支剪力墙。 这样，在水平力作用下，便形成落地剪力墙与框支剪力墙协同工作的体系：借助于框支剪力墙，可以形成较大的空间；依靠落地剪力墙，可以增强和保证结构的抗震能力。 因此底层大空间剪力墙结构包含有落地剪力墙和框支剪力墙两类抗侧力单元。从结构上说，它的主要特点是:框支剪力墙中的软弱层由落地剪力墙加强，大部分剪力转移到落地剪力墙上，从而避免软弱层引起的严重震害。 剪力墙在工程设计中具有极高的地位和广泛的应用。在高层建筑、桥梁、地下结构等重要工程中，剪力墙经常被采用。例如上海环球金融中心、广州小蛮腰等知名的建筑，都采用了由剪力墙围合成筒的核心筒系统。这些工程的设计与施工充分体现了剪力墙在提高结构抗震性能方面的重要作用。 该工程位于佛山市南海区中海金沙湾，为33层框架——剪力墙结构。现B4栋9层905户中的两朵剪力墙部分混凝土被抽芯拆除，经原设计单位进行现场查勘，剪力墙混凝土部分拆除后，剩余剪力墙墙肢不足以承载9层以上荷载，属于特别严重超载状态，影响建筑结构的安全性、整体性。 现场目前已经设置了油压千斤顶和工字钢进行临时支撑。为避免油压千斤顶出现漏油失效，我司采用250t双控螺纹自锁千斤顶和A180x12钢管对其进行支撑抢险，并进行加固修复处理。 a．采用250t双控螺纹自锁千斤顶置换原有油压千斤顶，并自锁，确保剪力墙加固修复前的安全性； c.安装预先灌注混凝土钢管作为永久支撑，并打紧其底部尖板楔块，不断增加钢管支撑力，将旧结构墙肢部分荷载转移到钢管支撑承载，减少剩余墙肢的应力； 谢邀。剪力墙是一种承受竖向荷载和水平侧向力的承重墙，多用于高层楼房。可是室内空间变得简洁无类似柱子的突兀感。 剪力墙作为一种受力构件，代替柱子。承受重力，和侧向剪力。主要用在房地产建筑中。好处主要是提高房子的实用性。有个大柱子在你的房里坏处是大大的。 提高抗侧力刚度，就是在房屋中设置一些墙片—剪力墙。为什么设置一些墙片就可以提高抗侧力刚度？为什么这些墙片叫做剪力墙？ 回答：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很大，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，反过来看，由于房屋宽度相对很小，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寸去承担这么大的轴向力和剪力就显然不容易对付。在这情况下，有效的解决办法就是设置一些墙片代替框架。这些墙片在水平力作用下的工作犹如悬臂梁的深梁。由于深梁的抗弯惯性矩大BWIN最新网站，换而言之，抗侧力刚度就大大地提高了，同时，从这块大截面墙片的受剪小效能看，它的抗剪能力比框架强得多。这种墙片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。 剪力墙其实不单单是剪力墙，它其实是一个复合构件，由暗柱、连梁、暗梁、洞口和剪力墙构成，如图1所示。 剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。剪力墙主要承受两类荷载：一类是楼板传来的竖向荷载，在地震区还应包括竖向地震作用的影响；另一类是水平荷载，包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的力分析包括竖向荷载作用下的力分析和水平荷载作用下的力分析。在竖向荷载作用下，各片剪力墙所受的力比较简单，可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的力和位移计算都比较复杂，因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的力及位移计算。一、剪力墙的分类及受力特点为满足使用要求，剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明，剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在，洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。不同类型的剪力墙，其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同，计算其力和位移时则需采用相应的计算方法。1．整体剪力墙无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，这种墙体称为整体剪力墙（或称为悬臂剪力墙）。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，应力图如图1（a）所示，变形属弯曲型。2．小开口整体剪力墙当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，通过洞口的正应力分布已不再成一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线（b）所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大，局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15％。因此，可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。力和变形仍按材料力学计算，然后适当修正。在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律，变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近于整体截面剪力墙，这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。3．联肢剪力墙洞口开得比较大，截面的整体性已经破坏，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线（c）所示。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层，墙肢出现反弯点。这种剪力墙可视为由连梁把墙肢联结起来的结构体系，故称为联肢剪力墙。其中，仅由一列连梁把两个墙肢联结起来的称为双肢剪力墙；由两列以上的连梁把三个以上的墙肢联结起来的称为多肢剪力墙。当剪力墙沿竖向开有一列或多列较大的洞口时，由于洞口较大，剪力墙截面的整体性已被破坏，剪力墙的截面变形已不再符合平截面假设。这时剪力墙成为由一系列连梁约束的墙肢所组成的联肢墙。开有一列洞口的联肢墙称为双肢墙，当开有多列洞口时称之为多肢墙。4．壁式框架洞口开得比联肢剪力墙更宽，墙肢宽度较小，墙肢与连梁刚度接近时，墙肢明显出现局部弯矩，在许多楼层有反弯点。剪力墙的力分布接近框架，故称壁式框架。壁式框架实质是介于剪力墙和框架之间的一种过渡形式，它的变形已很接近剪切型。只不过壁柱和壁梁都较宽，因而在梁柱交接区形成不产生变形的刚域。当剪力墙的洞口尺寸较大，墙肢宽度较小，连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时，剪力墙的受力性能已接近于框架，这种剪力墙称为壁式框架。 二、各类剪力墙力与位移计算要点剪力墙结构随着类型和开洞大小的不同，计算方法和计算简图也不同。整体墙和小开口整体墙的计算简图基本上是单根竖向悬臂杆，计算方法按材料力学公式（对整体墙不修正，对小开口整体墙修正）计算。其他类型剪力墙，其计算简图均无法用单根竖向悬臂杆代表，而应按能反映其性态的结构体系计算。1．整体剪力墙对于整体剪力墙，在水平荷载作用下，根据其变形特征（截面变形后仍符合平面假定），可视为一整体的悬臂弯曲杆件，用材料力学中悬臂梁的力和变形的基本公式进行计算。（1）力计算整体墙的力可按上端自由，下端固定的悬臂构件，用材料力学公式，计算其任意截面的弯矩和剪力。总水平荷载可以按各片剪力墙的等效抗弯刚度分配，然后进行单片剪力墙的计算。剪力墙的等效抗弯刚度（或叫等效惯性矩）就是将墙的弯曲、剪切和轴向变形之后的顶点位移，按顶点位移相等的原则，折算成一个只考虑弯曲变形的等效竖向悬臂杆的刚度。（2）位移计算整体墙的位移，如墙顶端处的侧向位移，同样可以用材料力学的公式计算，但由于剪力墙的截面高度较大，故应考虑剪切变形对位移的影响。当开洞时，还应考虑洞口对位移增大的影响。2．小开口整体剪力墙小开口墙是指门窗洞口沿竖向成列布置，洞口的总面积虽超过墙总面积的15％，但仍属于洞口很小的开孔剪力墙。通过实验发现，小开口剪力墙在水平荷载作用下的受力性能接近整体剪力墙，其截面在受力后基本保持平面，正应力分布图形也大体保持直线分布，各墙肢中仅有少量的局部弯矩；沿墙肢高度方向，大部分楼层中的墙肢没有反弯点。在整体上，剪力墙仍类似于竖向悬臂杆件。就为利用材料力学公式计算力和侧移提供了前提，再考虑局部弯曲应力的影响，进行修正，则可解决小开口剪力墙的力和侧移计算。首先将整个小开口剪力墙作为一个悬臂杆件，按材料力学公式算出标高z处的总弯矩、总剪力和基底剪力。 其次，将总弯矩分为两部分：1）产生整体弯曲的总弯矩（占总弯矩的85％），2）产生局部弯曲的总弯矩（占15％）。3．双肢剪力墙联肢墙由于门窗洞口尺寸较大，墙截面上的正应力不再成直线分布，其受力和变形发生了变化，墙肢的线刚度比连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较显著，仅在少数层墙肢出现反弯点，故需采用相应方法分析。墙面上开有一排洞口的墙称双肢墙；当开有多排洞口时，称多肢墙。双肢墙由于连系梁的连结，而使双肢墙结构在力分析时成为一个高次超静定的问题。为了简化计算，一般可用解微分方程的办法（连续连杆法）计算。 （1）基本假定a）将每一楼层处的连系梁简化为均匀连续分布的连杆，见图4；b）忽略连系梁的轴向变形，即假定两墙肢在同一标高处的水平位移相等；c）假定两墙肢在同一标高处的转角和曲率相等，即变形曲线相同；d）假定各连系梁的反弯点在该连系梁的中点；f）认为双肢墙的层高h、惯性矩、；截面积、；连系梁的截面积和惯性矩等参数，沿墙高度方向均为常数。根据以上假定，可得双肢墙的计算简图，如图4（b）所示。 l （2）力及侧移计算将连续化后的连续梁沿中线（c），由于跨中为反弯点，故切开后在截面上只有剪力集度V（z）及轴力集度。根据外荷载、V（z）及共同作用下，沿V（z）方向的相对位移等于零的变形协调条件，可建立一个二阶常系数非齐次线性微分方程，考虑边界条件后，可求得微分方程的解，进而可求得双肢剪力墙在水平荷载作用下的力和侧移。4．多肢剪力墙具有多于一排且排列整齐的洞口时，就成为多肢剪力墙。多肢墙也可以采用连续连杆法求解，基本假定和基本体系取法都和双肢墙类似。由于墙肢及洞口数目比双肢墙多，因此沿竖向切口的基本未知量将相应增多。在每个连梁切口处建立一个变形协调方程，则可建立k个微分方程。要注意，在建立第i个切口处协调方程时，除了i跨连梁力影响外，还要考虑第i-1跨连梁力和第i+1跨连梁力对i墙肢的影响，这是与双肢剪力墙的一个明显区别。 l 三、剪力墙的分类判别式以上讨论了按整体计算的剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙、多肢墙等四种类型的剪力墙。整体剪力墙如一根悬臂杆件，在墙肢整个高度方向上，弯矩图既不发生突变又不出现反弯点，变形曲线以弯曲型为主；小开口墙与双、多肢剪力墙，在连梁高度处的墙肢弯矩有突变，但在整个墙肢的高度方向上，它没有或仅仅在个别楼层才出现反弯点，剪力墙的变形曲线依然以弯曲型为主。各类剪力墙因外形和洞口大小的不同，受力特点也不同，不但在墙肢截面上的正应力分布有区别BWIN最新网站，而且沿墙肢高度方向上弯矩的变化规律也不同，见图5。从图5（c）、（d）、（e）中可看出，这类剪力墙在连系梁处有弯矩突变。其主要原因是因为连系梁对墙肢有约束作用，发生突变的弯矩值的大小，主要取决于连系梁刚度与墙肢刚度的比值。当剪力墙上的门窗洞口很大，连系梁的刚度很小而墙肢的刚度又相对较大时，连系梁对墙肢的约束作用很小，连系梁犹如铰接于墙肢的一个连杆，每一个墙肢相当于一个单肢的剪力墙BWIN最新网站，水平荷载全部由这些单肢墙承担，墙肢截面中正应力呈线性分布，轴力为零，见图5（b）。反之，当剪力墙上的洞口很小，连系梁对墙肢的约束作用很强时，整个剪力墙的整体性很好，例如小开口整体墙（5（c）），在整个剪力墙的截面中，正应力呈线性分布或接近于线性分布。 l 当连系梁对墙肢的约束介于上述两种情形之间时，则剪力墙的整体性也界于上述两种情形之间，在整个剪力墙上的正应力不再呈线性分布，表示墙肢中的局部弯矩已十分明显。由于各类剪力墙的受力特点和力分布均有所区别，因此，设计时应首先判断它属于哪一种类型，然后再用相应的计算方法求出它的力及侧移。划分剪力墙类别，主要考虑两个方面：一是各墙肢之间的整体性；二是是否出现反弯点，出现反弯点层数越多，就越接近框架。
