剪力墙结构.doc

剪力墙结构设计计算
班级：09土木1班 学号：2009714217
1.工程概况
某高层住宅为现浇剪力墙结构，地上19层，地下2层，层高2.7m，地上部分内外墙厚度均为200mm，平面布置如附图1所示，各层层高及重力荷载代表值如附图2所示。墙体混凝土强度等级1至6层为C40；其余各层均为C35。佛山地区，抗震设计设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，Ⅱ类场地，设计抗震等级为二级。计算水平地震作用下结构横向剪力墙的内力和位移，验算墙JLQ7一层的截面承载力。

附图1 墙平面
2.墙截面特征计算及平面剪力墙类别判断
附图2 计算简图
各道横墙截面特征列于表1~表3。外墙门窗洞口的连梁高
度均为450mm，内墙门窗洞口连梁高度均为700mm。
外墙连梁惯性矩为

内墙连梁惯性矩为

连梁的计算跨度为。
JLQ1的整体性系数计算
，，，代入后得

，
，查表得，属于壁式框架。
JLQ2：，，
，
属于联肢墙。

JLQ3：，，
，
属于小开口整体墙。

JLQ4墙，，
，属整体墙。
JLQ5墙也属整体墙；
JLQ6：，，
，
属于小开口整体墙。
JJLQ7也属于小开口整体墙。
壁式框架JLQ1和联肢墙JLQ2均按带刚域杆件的框架计算，抗侧移刚度D为：
JLQ1、JLQ2、的连梁，当混凝土强度等级为C40时，C35时。连梁杆端刚度如附表6所示，JLQ1、JLQ2墙各层D值如附表7所示。

附表1 各片剪力墙截面特征（墙厚均200mm）

墙号
各墙肢截面面积
各墙肢截面惯性矩
组合截面惯
性矩

JLQ1
0.30
0.24
0.50
0.24
0.05625
0.0288
0.26042
0.0288
12.598

JLQ2
0.98
0.24
0.28

1.961
0.0288
0.04573

15.033

JLQ3
0.744
0.22
0.22
0.696
0.858
0.0222
0.0222
0.7024
27.665

JLQ4
0.796
0.414
0.58

1.0507
0.1478
0.4065

20.764

JLQ5
0.65
0.71

0.5721
0.7456

8.498

JLQ6
0.14
0.53
0.44

0.00572
0.3102
0.1775

5.195

JLQ7
0.882
0.26
0.14

1.49294
0.0366
0.00572

8.834

附表2 JLQ1墙截面特征计算
洞口

1
1.13
0.398
0.678
0.00103
1.443
2.25
5.063
0.00361
2
1.43
0.315
0.771
0.00117
2.924
3.05
9.303
0.00372
3
2.03
0.222
0.871
0.00132
8.365
3.65
13.323
0.00210

附表3 JLQ2墙截面特征计算
洞口

1
2.03
0.222
0.871
0.00132
8.365
4.85
23.52
0.00371
2
1.13
0.398
0.678
0.00103
1.443
2.20
4.84
0.00345

附表4 JLQ3墙截面特征计算
洞口

1
1.25
0.56
0.515
0.00295
1.953
3.31
10.96
0.01656
2
1.1
0.636
0.452
0.00259
1.331
1.85
3.42
0.00665
3
1.35
0.519
0.553
0.00316
2.460
3.29
10.82
0.01390

附表5 JLQ6墙截面特征计算
洞口

1
1.46
0.308
0.919
0.00526
3.11
2.875
8.266
0.01398
2
0.98
0.459
0.775
0.00433
0.94
3.175
10.081
0.01463

附表6 连梁杆端刚度
编号
连梁号
a
b

C

JLQ1
1
0.28
0.22
0.16
0.48
5.73
5.05
21252
(21927)
0.125
121774
(125640)
107323
(110731)
2.25
2
0.18
0.29
0.10
0.30
4.59
5.73
17710
(18237)
0.149
81289
(83871)
101478
(104704)
2.7
3
0.24
0.15
0.05
0.15
4.17
3.78
14490
(14950)
0.227
60423
(62342)
50425
(52036)
3.3
JLQ2
1
0.48
0.0
0.05
0.15
16.22
7.28
9859
(10172)
0.074
159916
(164989)
71774
(74052)
4.85
2
0.22
0.27
0.16
0.48
4.83
5.33
21735
(22425)
0.133
104980
(108313)
11848
(119525)
2.2

注：表中括号内的值适用于1~6层。

附表7 JLQ1、JLQ2墙各层D值
墙号
柱号
楼层
底层

7~20层
1~6层

7~20层
2~6层
1层
各楼层
7~20层
2~6层
1层
JLQ1
1

0.085
0.314
656250
677060
1.646
91816
94726
349930
384565
396753
2058648
2

0.219
0.414
336002
346650
121120
124959
236222
3

0.0266
0.252
3038248
3134534
1.646
133026
137241
1300179
384565
396753
2058648
4

0.0698
0.302
336002
346650
38603
39827
172316
JLQ2
1

0.0348
0.253
22878443
23603496
1.646
1310495
1352027
9829393
1511592
1559497
10353690
2

0.208
0.406
336000
346650
115036
118682
231658
3

0.098
0.323
533519
550427
86061
88788
292639

3.剪力墙的刚度计算
（1）带刚域壁式框架JLQ1、JLQ2的总刚度值

（2）墙JLQ3、JLQ4、JLQ5、JLQ6、JLQ7的总刚度值

（3）结构刚度特征值

4.地震作用计算
重力荷载代表值
结构自振基本周期为

阻尼比，故衰减指数，阻尼调整系数，有

结构总水平地震作用标准值为

顶部附加水平地震作用

其中
各楼层层高均为2.7m，各楼层重力荷载相同，，各楼层处的水平地震作用为

结构底部总弯矩为

其中，，，代入上式得

倒三角形分布荷载作用上端值为

5.内力计算
计算各墙底部及一、二层内力，近似按框剪结构分析，采用侧移法，各内力系数如附表6所示。
附表8 时内力系数
层次

2
0.10
0.394
0.064
9.921
0.750
0.156
0.256
1
0.05
0.444
0.0175
12.017
0.866
0.042
0.297
底
0
0.500
0
14.366
1.000
0
0.343

（1）墙JQL1、JQL2（壁式框架）的总内力
一层：

二层：

（2）JQL3、JQL4、JQL5、JQL6、JQL7的总内力
底部：

一层：

二层：

（3）墙JQL7的内力
底部：

一层：

二层：

（4）墙JQL7的墙肢3内力
底部：

一层：

二层：

竖向重力荷载作用下，总重力荷载代表值，第一层墙体总面积，每平方米墙截面面积折合荷载为：

墙JQL7的墙肢3轴力为：

6.墙截面设计
以墙JLQ7一层的墙肢3为例，墙肢截面为，混凝土强度等级为C40。
（1）剪力墙受剪截面应符合下述要求
JLQ7剪跨比

H=54m，抗震等级为二级，增大系数，荷载分项系数，则
（2）斜截面受剪承载力验算

，取

纵、横向分布钢筋均为Φ8@200双排。
（3）正截面偏心受压承载力计算
墙体分布筋Φ8@200双排，，端部为HRB335钢筋，，对称配筋，按矩形截面计算得

属于大偏心。

按构造要求，，实配，箍筋φ8@150。
（4）连梁承载力验算
一层连梁的剪力为
，，斜截面受剪承载力应满足

当采用箍筋φ10@100时，则

连梁弯矩：

若按最小配筋率则可算出：

实配上下各