剪力墙结构体系有哪些重要特点？

剪力墙结构体系有哪些重要特点？（精选16篇）

篇1：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

剪力墙结构体系有哪些重要特点？

剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大，其特点是整体性好，侧向刚度人，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。缺点是不能提供大空间房屋。结构延性较差。

当地下室或下部一层、几层，需要大空间时(如商场、停车库等)即形成部分框支剪力墙结构。在框架．剪力墙结构和剪力墙结构两种不同结构的过渡层必须设置转换层，

剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。而宾馆中需要大空间的门厅．餐厅、商场等往往设置在另外的建筑单元中。

为了适用任何方向的水平力(或地震作用)，因此对于矩形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向

设置剪力墙。

剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。

篇2：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

剪力墙结构的特点有哪些?

剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构，剪力墙一般为钢筋混凝土墙，高度和宽度可与整栋建筑相同，

因其承受的主要再载是水平荷载，使它受剪受弯，所以称为费力墙，以便与一般承受垂直荷载的墙体相区别。剪力墙结构的侧向刚度很大，变形小，既承重又围护，适用于住宅和旅游等建筑。国外采用剪力墙结构的建筑已达70层，并且可以建造高达100~150层的居住建筑。由于剪力墙的间距一般为3~8m，使建筑平面布置和使用要求受到一定限制，对需要较大空间的建筑通常难以满足要求。剪力墙结构可以现场捣制，也可预制装配。装配式大型墙板结构与盒子结构，就其实质也是剪力墙结构。

篇3：框架—剪力墙结构的设计特点

(1)框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置，各自形成抗侧力结构;

(2)在框架结构的若干跨度内嵌入剪力墙(有边框剪力墙);

(3)在单片抗侧力结构内连续布置框架和剪力墙;

(4)上述两种或几种型式的混合。

1. 框剪结构的受力特点

框剪结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成, 这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构，其变形曲线呈弯曲型，楼层越高水平位移增长速度越快，顶点水平位移值与高度是四次方关系：

均布荷载时u=qH4/8EI

倒三角形荷载时u=11qmax H4/120EI

式中H—总高度EI—弯曲刚度

在一般剪力墙结构中，由于所有抗侧力结构都是剪力墙，在水平力作用下各道墙的侧向位移曲线相类似，所以，楼层建立在各道剪力墙之间是按其等效刚度EIeq比例进行分配。

框架在水平力作用下，其变形曲线为剪切型，楼层越高水平位移增长越慢。在纯框架结构中，各个框架的变形曲线类似，所以，楼层剪力按框架柱的抗推刚度D值比例进行分配。

框剪结构，既有框架，又有剪力墙，它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力作用下，使它们水平位移协调一致，不能各自自由变形，在不考虑扭转影响的情况下，在同一楼层的水平位移必须相同。因此，框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

框剪结构在水平力作用下，由于框架与剪力墙协同工作，在下部楼层，因为剪力墙位移小，它拉着框架变形，使剪力墙承担了大部分剪力;上部楼层则相反，剪力墙的位移越来越大，而框架的变形反而小，所以，框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外，还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力，因此，在上部楼层即水平力产生的楼层剪力很小，而框架中仍有相当数值的剪力。

框剪结构在水平力作用下，框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例、框架各楼层剪力的分配比例以及框架各楼层剪力分布情况，是随着楼层所处高度而变化，与结构刚度特征值λ直接相关。框剪结构中的框架底部剪力墙为零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而纯框架最大剪力在底部。因此，当实际布置有剪力墙(如楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构，必须按框剪结构协同工作计算内力，不应简单按纯框架分析，否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全。

框剪结构，由延性较好的框架、抗侧力刚度较大并有带边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁所组成，具有多道抗震防线，从国内外经受地震后震害调查表明，的确为一种抗震性能很好的结构体系。

框剪结构在水平力作用下，水平位移是由楼层层间位移与层高之比Δu/h控制，而不是顶点水平位移进行控制。层间位移最大值发生在(0.4～0.8) H范围的楼层，H为建筑总高度。具体位置应按均布荷载或倒三角形分布荷载，可从协同工作侧移法计算表中查出框架楼层剪力分配系数ψf或ψˊf最大值位置确定。

框剪结构在水平力作用下，框架上下各楼层的剪力取用值比较接近，梁、柱的弯矩和剪力值变化较小，使得梁、柱构件规格减少，有利于施工。

2. 框剪结构布置的规定和要求

框架—剪力墙结构的结构布置除应符合规范中有关框剪结构设计的规定外，其框架和剪力墙的布置尚应分别符合框架结构和剪力墙结构的有关规定。

框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，主体结构构件之间不宜采用铰接。抗震设计时，两主轴方向均应布置剪力墙。梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。

2.1 框架—剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：

(1)剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位;在伸缩缝、沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。

(2)平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。

(3)剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时，改方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件，但是，两个方向在水平力作用下的位移值应相接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。

(4)剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。

(5)纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否则在平面中适当部位应设置施工后浇缝以减少混凝土硬化过程中的收缩应力影响，同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。

(6)楼电梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合，不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。

(7)剪力墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的需要，否则应考虑楼盖平面变形的影响。

2.2 在长矩形平面或平面有一向较长的建筑中，其剪力墙的布置宜符合下列要求：

(1)横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范的要求，当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应予减小。

(2)纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。剪力墙上的洞口宜布置在截面的中部，避免开在端部或紧靠柱边，洞口至柱边的距离不宜小于墙厚的2倍，开洞面积不宜大于墙面积的1/6，洞口宜上下对齐，上下洞口间的高度(包括梁)不宜小于层高的1/5。

(3)剪力墙宜贯通建筑物全高，沿高度墙的厚度宜逐渐减薄，避免刚度突变。当剪力墙不能全部贯通时，相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%，在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。

(4)框剪结构中，剪力墙应有足够的数量。当基本振型分析框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，框架的抗震等级应按框架结构考虑。

3. 结论

篇4：浅谈高层剪力墙结构体系

关键词：高层剪力墙结构结构体系

0 引言

随着国家经济的发展，城市化进程加快，多层的砖混或框架结构已经逐渐不能满足城市发展的需求，剪力墙结构越来越多的出现在建筑行业里，其中以住宅居多，然而随着人们对住宅使用功能要求的日渐增加，也给剪力墙设计带来了不少的难度，现对高层剪力墙结构设计的一些特点和常见问题做如下介绍并提出一点解决意见。

1 剪力墙结构形式特点

1.1 用钢筋混凝土剪力墙抵抗竖向荷载和水平荷载的结构称为剪力墙结构。现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，抗侧移刚度大，承载力大，在水平力作用下侧移小，经过合理设计，能设计成抗震性能好的钢筋混凝土延性剪力墙。由于这种结构形式侧向变形小，承载力大，且有一定的延性，在历次大地震中，剪力墙结构破坏较少，表现出令人满意的抗震性能（但仅就延性而言，剪力墙不如框架结构）。剪力墙结构中，剪力墙间距一般较小，平面布置不够灵活，建筑空间受到限制是它的主要缺点，因此它在商场等公共建筑中应用较少，而在住宅，公寓，饭店等建筑中应用广泛。

1.2 悬臂剪力墙是剪力墙结构中的基本形式，各个悬臂剪力墙肢通过合理的结构布置构成了建筑结构的主体。悬臂剪力墙的破坏形式主要有弯曲破坏，剪切破坏和滑移破坏（剪切滑移或施工缝滑移），就单片悬臂剪力墙而言，它是一个静定结构，只要有一个截面达到极限承载力，构件就丧失了承载能力，在水平荷载作用下，剪力墙的弯矩和剪力都在基底部位最大，因而，墙肢底截面是设计的控制断面。对于剪力墙截面沿高度变化的位置，也应作为控制截面来验算承载力。

1.3 实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂构件，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点。当墙肢较小时，要注意墙肢轴压比限值。

1.4 壁式框架：当剪力墙开洞过大时，形成由宽梁、宽柱组成的短墙肢，构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框架结构考虑。

综上所述，设计剪力墙时，应根据各类型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。

2 结构布置注意事项

2.1 高层剪力墙结构应具备较好的空间工作性能，《高规》7.1.条规定，剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置，并宜使两个方向刚度接近。抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式。剪力墙墙肢截面宜简单，规则。同时，剪力墙的侧向刚度不宜过大。

2.2 剪力墙结构的抗侧力刚度和承载力均较大，为充分利用剪力墙的这一特征，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，以便使结构具备适宜的侧向刚度。

2.3 在结构布置过程中，应避免布置墙肢长度过长（≥8m）的墙体。当有少量墙肢长度大于8m时，计算中，楼层剪力主要由这些大的墙肢承受，其他小的墙肢承受的剪力很小，一旦地震，尤其超烈度地震时，大墙肢容易遭受破坏，而小的墙肢又无足够配筋，整个结构容易被各个击破,这是极不利的。所以，对于大的剪力墙墙肢，应采用留置结构洞口（洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁），把长墙肢分解成合理的墙肢长度，调整其刚度。

2.4 剪力墙的门窗洞口宜上下对其，成列布置，形成明确的墙肢和连梁。当无法上下对其，成列布置时，应按有限元方法仔细计算分析，并在洞口周边采取加强措施。

3 结构构件延性设计

要使悬臂剪力墙具有延性，就要控制塑性铰在某个恰当的部位出现；在塑性铰区域防止过早出现剪切破坏（即强剪弱弯设计），并防止过早出现锚固破坏（强锚固）；在塑性铰区域改善抗弯及抗剪钢筋构造，控制斜裂缝开展，充分发挥弯曲作用下抗拉钢筋的延性作用。悬臂剪力墙的塑性铰通常出现在底截面，因此，剪力墙底部应设置加强区，加强范围不宜小于H/8(H为剪力墙总高)，也不小于底层层高。当剪力墙高度超过150m时，其底部加强部位的范围可取墙肢总高度的1/10。影响墙肢延性的因素主要有：①剪力墙截面有、无翼缘对剪力墙延性影响很大。当截面没有翼缘时，延性较差。有了翼缘或端柱后，延性大为提高。②剪力墙随轴力增大，延性降低。③当钢筋总量不变，但端部钢筋与分布钢筋的分配比例不同时，墙肢延性不同。在规范许可条件下，适当增加端部钢筋，减少分布钢筋，即可提高承载力，又可提高延性。④设置约束边缘构件是提高延性的有效方法。

4 结构设计中的一些常见问题及构造措施

4.1 带转角窗剪力墙结构设计 现在建筑设计为了追求采光及通透性，经常在建筑角部设置转角窗。但转角窗在结构角部设置转角洞口，对主体结构的抗扭性能影响大，容易造成地震中的结构扭转破坏，所以在结构设计中要对转角窗位置特别注意，采取有效加强措施：①宜提高角窗两侧墙肢抗震等级；②加强两端暗柱配筋，特别是箍筋；③在板内设置暗梁，提高整体性；④转角窗房间的楼板宜适当加厚、板配筋采用双向双面设置；⑤抗震计算时应考虑扭转耦联的影响；⑥加强角窗窗台连梁的配筋及构造。

4.2 连梁抗剪强度不足问题 连梁抗剪强度不足是剪力墙结构设计经常出现的问题，破坏时产生脆性的剪切破坏,不符合规范的强剪弱弯要求，也不能形成作为第一道耗能防线的弯曲破坏，遇到这种情况，应从两方面着手解决：

4.2.1 降低连梁刚度，调整结构布置，减少该连梁承担的地震作用 ①调整结构布置，使水平荷载分配合理，从而减小连梁承受的剪力。②对连梁刚度折减，通过调整连梁刚度折减系数来调整连梁承受的剪力。③调整连梁高度和洞口宽度，从截面上调整连梁刚度。④对于截面较高的连梁，通过连梁设水平缝，将一道高度为h连梁设置为两道高度为h/2的连梁，从而减小刚度，避免承担过多的地震力。

4.2.2 提高连梁抗剪承载力 ①提高混凝土强度等级；②当连梁破坏对承受竖向荷载无大影响时，可考虑在大震作用下该联肢墙的连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次结构内力分析（第二道防线），墙肢应按两次计算所得的较大内力配筋。即可将超筋部位连梁两端按铰接处理进行整体计算，但应注意，按此方法处理后计算结果层间位移比尚须满足规范要求，连梁满足竖向承载力要求即可，施工时仍为整浇，上部钢筋按构造设置。

5 结语

在高层剪力墙结构设计中，我们每一个设计者都应该本着精心设计的原则，考虑多方面因素，确定出合理的结构布置方案，只有这样，我们才能把握好每个细节，做出安全合理的建筑结构。

参考文献：

[1]《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）》.

[2]《全国民用建筑工程设计技术措施（结构）》.

[3]黄市敏，杨沈.《建筑震害与设计对策》.

[4]徐有邻，周氐.《混凝土结构设计规范理解与应用》.

[5]《高侧建筑结构概念设计》.

篇5：梁式结构体系有哪些特点？

梁式结构体系一般采用简支桁架的形式，桁架的优点是制作与安装都比较简单，其上、下弦及腹杆仅承受拉力或压力，对支座也没有横推力，

适用跨度：40~60m，更大的跨度由于耗钢量过大而不经济。

重点是支撑系统的布置，对保证整个结构体系的整体刚度是非常重要的，

大跨度梁式结构的外形及腹杆体系，决定于跨度、屋面型式及吊天棚结构的形式，常用的有梯形和拱形桁架。按重量最优确定的桁架的高跨比一般为1/6～1/8。

常用形式：(1)角钢(或T型钢)桁架

(2) H型钢重型桁架

(3)钢管桁架(圆钢管或矩形管)

篇6：整截面剪力墙受力有哪些特点？

，

此时，它们的受力性能犹如一悬臂杆，截面上的正应力仍符合平截面假定，在墙肢的高度上，弯矩图既不发生突变也不出现反弯点，变形曲线以弯曲型为主。

篇7：剪力墙连梁受力有哪些特点？

，

所以在剪力墙中，连梁起着连接墙肢、保证墙体整体性的重要作用。工程设计中应尽量发挥连梁的延性作用，使墙肢主筋的屈服发生在连梁主筋的屈服之后，达到“强肢弱梁”的要求。

篇8：剪力墙结构抗震性能特点研究

近年来,随着我国国民经济的高速增长,大型复杂结构的数量也日益增多[1,2,3]。但历次强烈地震均造成了大量的建筑物损伤破坏,因此如何提高工程结构的抗震性能并保证结构安全显得极为重要[4,5,6]。20世纪60年代剪力墙结构开始出现,其可同时具备竖向和水平承载能力且抗侧刚度大,能有效地减小结构侧移,抵抗地震作用力,随着滑升模板、大模板等新的施工工艺的采用而逐渐成为现代高层建筑中广泛采用的一种结构体系,采用剪力墙结构的高层住宅约占高层住宅的90%左右。本文主要介绍了各种形式的剪力墙结构体系在国内外的研究现状及其抗震性能特点,并对当前剪力墙结构体系中存在的一些问题进行探讨。

2 剪力墙结构体系的发展概况

经过众多学者多年的学术研究与工程应用,剪力墙结构体系的设计日趋成熟,其受力机理、计算模型和设计方法已为广大设计人员所熟悉,高效的有限元分析与设计软件,为其工程应用提供了巨大的便利条件。现浇混凝土剪力墙刚度大,抗震性能较好,防火性能好,施工技术成熟,造价较低。近年发展起来的钢-混凝土组合剪力墙同时具有钢构件与混凝土构件的优点,充分发挥了钢材强度高、韧性好、构件自重轻的特点,可有效增加构件的强度与延性,减小构件截面尺寸,在高层和超高层建筑中得到越来越多的应用[7,8,9,10,11]。

剪力墙较大的刚度和自重又会导致较大的地震作用,使其处于弯、剪、扭同时作用的复杂受力状态,从而易发生延性较差的脆性破坏。震害和试验研究表明,剪力墙结构的破坏多发生在受力最不利的结构底部,其表现为混凝土的大片剥落和纵筋的压屈,这种破坏难于修复。传统的提高延性方法,如限制剪力墙受压区高度、设置端柱、改变剪力墙(连梁)的配筋形式等,可在一定程度上保证剪力墙的抗震能力,但实质上却是以牺牲主体结构为代价,将造成较大的经济损失。

3 抗震剪力墙的分类及特点

剪力墙抗震是指为了改善剪力墙力学性能,提高结构体系抗震能力,在含有剪力墙的结构体系(剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构等)中,通过采取一些结构控制手段,如墙体开缝、墙内设阻尼装置等,对传统剪力墙结构进行构造后形成的新形结构体系简称耗能剪力墙。剪力墙结构体系在地震地面运动作用下的运动方程可表示为:

其中:M、C和K分别为结构的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵;x、和分别为受控结构振动的位移、速度和加速度响应;为地震地面运动加速度;Ig为地震地面运动加速度的定位向量。

耗能剪力墙一般由墙体和耗能连接部件组成,在结构中设置耗能剪力墙所预期达到的结构性能水准为“小震弹性,中、大震耗能”。下文将在现有文献研究的基础上对各类耗能剪力墙结构的耗能减震机理、构造形式、减震效果等进行简要介绍。

3.1 带缝剪力墙

1965年,日本学者武藤清在设计霞关大厦时设计了一种带竖缝剪力墙,可以认为是最早的一种耗能剪力墙,其做法是在墙中按一定间距设置纵向缝将墙体分隔为一排并列的“壁柱”。在墙中设置竖缝,并在竖缝中设置各类耗能装置来控制结构的动力性能。耗能装置采用下列几种形式:开裂破坏耗能型、界面耗能型和粘弹塑性材料耗能型。

特点:(1)带缝剪力墙改变了整体剪力墙的受力性能和机理,使剪力墙由原来的墙板受剪切为主转变成各墙肢受弯为主,其破坏成弯曲破坏形态,大大提高了墙体的延性;(2)与普通剪力墙结构体系相比,在满足承载力要求的前提下,由于竖向开缝,具有结构自重轻,刚度小。

3.2 钢-混凝土组合剪力墙

钢-混凝土组合剪力墙是由钢板、型钢、钢筋、混凝土以及抗剪连接件组成的。主要包括型钢混凝土剪力墙(又称SRC剪力墙或钢骨混凝土剪力墙)和钢板混凝土组合剪力墙两类。钢-混凝土组合剪力墙通过型钢或钢板表面设置的抗剪键保证钢与混凝土共同工作。钢-混凝土组合剪力墙体系已成为一种非常具有发展潜力的高层抗侧力体系,尤其适用于高烈度地震区的建筑。

1-钢板;2-混凝土墙;3-钢筋;4-抗剪连接件

特点:(1)混凝土为型钢和纵向钢筋提供了侧向支撑作用,避免其过早出现屈曲变形,可以充分发挥钢材的强度与变形能力,型钢及周围的箍筋对混凝土有显著的约束作用,使其处于三向受力状态,混凝土极限压缩变形有所增加,避免剪力墙刚度和承载力发生严重退化;(2)与混凝土剪力墙相比,组合剪力墙有抗侧刚度大,墙体较薄,自重轻,基础体积小,以及由此原因引起的较小地震力;(3)组合剪力墙可以在现场浇筑或预制,安装前已具有一定的刚度和稳定性;可以在任意建造时间将预制混凝土墙与钢板剪力墙进行锚接。(4)在中震和大震后,钢板混凝土组合剪力墙可以限制钢板的剪切屈服,防止混凝土墙产生裂缝和结构体系中其他构件的破坏。

3.3 钢板剪力墙

钢板剪力墙是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构,其主要作用是提供结构的侧向刚度、抗剪强度和抗震延性。钢板剪力墙由周边框架和内嵌钢板组成。钢板剪力墙可以按照是否设置加劲肋分为加劲钢板墙和非加劲钢板墙,非加劲钢板墙还包括墙板两侧与柱脱开形式、带竖缝钢板墙、低屈服点钢板墙、开洞钢板墙等多种改进形式。特点:(1)钢板剪力墙表现出了较大的弹性初始刚度,大变形能力,良好的塑性性能和稳定的滞回特性等力学性能。(2)内填钢板屈曲后能继续承受荷载,初始侧向刚度大,滞回性能稳定,能量耗散良好;(3)在框架柱脚及梁柱节点以下部位采取措施加强,可提高结构承载能力,充分发挥薄板墙屈曲后耗能性能;(4)梁柱半刚性连接弱化了结构的整体刚度,框架自身承担的水平荷载有限;钢板剪力墙承担了大部分水平荷载。

3.4 短肢剪力墙

短肢剪力墙结构体系是在普通剪力墙结构的基础上,吸收了框架结构的优点,而发展起来的一种新型住宅结构体系。它是由我国工程师提出的一种结构体系。容柏生院士最早指出短肢剪力墙结构体系的概念并阐述了短肢剪力墙结构体系布置的一般原则和结构特点。

4 结论

剪力墙结构抗震性能实质上是在结构控制概念的指导下,协调或折中剪力墙结构刚度与延性的产物,即通过削弱墙体,牺牲部分刚度使得墙体的破坏模式具有一定的可控性以获取较好的延性性能,并辅以耗能装置增加结构阻尼以衰减结构动力响应。剪力墙体系抗震性能特点具有如下特点:

(1)剪力墙内设缝或耗能连接部件适当降低了剪力墙结构的刚度,避免剪力墙刚度过大引起的较大地震作用;

(2)抗震剪力墙改善了剪力墙的破坏模式,提高了剪力墙的变形能力和延性性能,同时控制裂缝形态及其开展,转移或分散剪力墙的破坏部位;

(3)抗震剪力墙连接部件先于结构而屈服,替代结构耗散部分地震能量,保护结构不遭受严重损伤,提高结构的安全可靠性及防倒塌性能,并便于震后修复工作的进行。

摘要：文中阐述了剪力墙结构体系的发展概况,对剪力墙抗震性能首先做了简单的回顾,分别对钢-混凝土组合剪力墙、钢板剪力墙、短肢剪力墙的主要抗震性能特点进行了阐述,最后总结了抗震剪力墙的一般受力特点。

关键词：剪力墙,钢-混剪力墙,钢板剪力墙,短肢剪力墙

参考文献

[1]陈波,郑瑾,王建平.桥梁结构温度效应研究进展[J].武汉理工大学学报,2010,32,(24):79-83.

[2]李鹏云,陈波,张峰.不对称导线对输电转角塔动力性能影响研究[J].武汉理工大学学报,2012,34,(8),113-117.

[3]范重,刘学林,黄彦军.超高层建筑剪力墙设计与研究的最新进展[J].建筑结构,2011,41,(4):33-43.

[4]潘超,翁大根.耗能剪力墙结构体系研究进展[J].结构工程师,2011,27,(2):160-168.

[5]陈波,郑瑾,瞿伟廉.变截面柱工业厂房横向地震反应控制[J].哈尔滨工程大学学报,2010,31(12):1601-1605.

[6]陈波,郑瑾.结构地震反应的半主动摩擦阻尼局域反馈控制[J].工程力学.2009,26,(10),154-158.

[7]宗丽杰,赵滇生.钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究[J].工业建筑,2007,(37)增刊:715-718.

[8]曹万林,赵长军等.带暗支撑短肢剪力墙结构振动台试验研究[J].建筑结构学报,2008,29,(1):49-56.

[9]杨卓强,李珠,刘元珍.带缝剪力墙与普通剪力墙结构抗震性能对比分析[J].工程力学,2009,增刊Ⅱ:225-229.

[10]王敏,曹万林,张建伟.组合剪力墙的抗震研究与发展[J].地震工程与工程振动,2007,27,(5):80-87.

篇9：剪力墙结构的超长问题有哪些？

混凝土规范9.1.1条规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距当在室内或土中时为45m，露天时为30m;而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45~55m.规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾;因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定，也造成了设计人员在设计中遇到超长结构时的胆量越来越大，笔者认为今后当剪力墙结构超长时，应该慎重处理为好，过长时应该尽量设置温度伸缩缝，宜较严格遵守规范规定的限值，理由如下：

①.剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩、徐变产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大;当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝，其主要原因就在此。

②.剪力墙结构多用于商品住房和公寓，使用状况复杂，一旦私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多，难度大，社会影响大。

③. 混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关;而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制，环境影响使用变化难于判断，因此更难于解决混凝土收缩变形时，在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝，

④. 目前混凝土的收缩量不断增大，已由80年代的一般收缩量300με上升到400με以上，因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。

⑤. 目前随着市场形势的变化，大部分工程要赶工加班，质量难保证，为赶工混凝土中水泥用量普遍增大，使混凝土收缩量增大，加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，使结构出现裂缝的因素增多。

篇10：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

1抗震设计时，应在柱上板带中设置构造暗梁，暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和，暗梁支座上部钢筋截面积不宜小于柱上板带负弯矩钢筋截面积的50%，并应全跨拉通，暗梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2，暗梁箍筋的布置，当计算不需要时，直径不应小于8mm，间距不大于3h0/4，肢距不大于2h0;当计算需要时应按计算确定，且直径不应小于10mm，间距不宜大于h0/2，肢距不宜大于1.5 h0。

2设置柱托板时，非抗震设计时托板底部宜布置构造钢筋;抗震设计时托板底部钢筋应按计算确定，并应满足抗震锚固要求。计算柱上板带的支座钢筋时，可考虑托板厚度的有利影响;

3无梁楼板允许开局部洞口，但应验算满足承载力及刚度要求。当未作专门分析时，在板的不同部位开单个洞的大小应符合上图的要求。若在同一部位开多个洞时，则在同一截面上各个洞宽之和不应大于该部位单个洞的允许宽度。所有洞边均应设置补强钢筋。

注：洞1：a≤ac/4且a≤t/2,b≤bc/4且b≤t/2;

洞2：a≤A2/4且b≤B1/4;

洞3：a≤A2/4且b≤B2/4

篇11：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

2抗震设计时，房屋的周边应设置边梁形成外框架，房屋的顶层及地下室顶板宜采用梁板结构。

3楼、电梯间及洞口周围宜设置框架梁或边梁。

4无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(柱托)板或有柱帽(柱托)板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不宜小于板厚度的1/4。7度时宜采用有柱托板，8度时应采用有柱托板，此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和，托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍，

当无柱托板且无梁板抗冲切承载力不足时，可采用型钢剪力架(键)，此时板的厚度不应小于200mm。

5双向无梁板厚度与长跨之比，不宜小于下表的规定。

双向无梁板厚度与长跨的最小比值

非预应力楼板

预应力楼板

无柱托板

有柱托板

无柱托板

有柱托板

1/30

1/35

1/40

篇12：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

1 钢结构住宅的常见结构形式

传统的钢结构住宅主要应用于1~3层的低层别墅建筑中, 常见的结构形式是有明确梁柱的型钢框架结构、薄壁杆件轻钢龙骨体系、工厂预制板结构体系 (国外建筑中常用) 。近些年随着建筑材料和施工技术的发展, 同时由于多层、高层钢结构住宅具有:体系良好的抗震性能;自重轻, 降低基础造价;运输、安装工程量减少, 提高施工效率;提高住宅建筑的有效使用率;管线布置方便等优点。钢结构住宅已向多层和高层建筑发展, 结构形式和材料也伴随有新的发展。

目前常见的结构体系主要有:纯框架体系、钢框架—支撑体系、钢框架-混凝土核心筒体系、错列桁架体系、框架-墙板体系。

1.1 纯钢框架结构体系

纯框架结构体系是指房屋的纵向和横向均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所形成的结构体系。框架梁与柱的连接一般采用刚性连接, 为加大结构的延性, 或防止梁与柱连接焊缝的脆断, 也有少数采用半刚性连接构造。框架结构具有:杆件类型少、构造简单、施工周期短、结构设计理论成熟、节点构造简单等优点。但是其抗侧力刚度较小, 水平位移较大。对于多层住宅结构, 钢框架体系仍然是不可或缺的基本体系之一。但是对于高层建筑不是太合适。

1.2 钢框架-支撑结构体系

以框架体系为基础, 沿房屋的纵、横两个方向均布置一定数量的竖向支撑所形成的结构体系称为框架—支撑结构体系。该体系中的支撑框架中的梁与柱大多仍为刚性连接。支撑斜杆两端与框架梁、柱的连接在结构计算简图中假定为铰接, 但实际构造多采用刚性连接。

按照支撑形式的不同, 分为中心支撑和偏心支撑。钢框架-中心支撑体系具有较大刚度和强度, 大震下, 支撑易屈曲失稳, 造成结构抗震性能急剧下降, 属于非延性结构。钢框架-偏心支撑体系具有更大抗侧刚度和极限承载力, 在罕遇地震作用下, 支撑系统若破坏, 内力可以重新分布。由于有耗能连梁, 小震时, 构件处于弹性状态, 大震下, 耗能连梁在巨大剪力作用下, 先发生剪切屈服, 从而保证支撑稳定, 具有良好的耗能能力。是一种较好延性体系, 已成为高层钢结构的一种重要形式。

该体系改进了框架体系抗侧力能力较弱的缺点, 但支撑体系尤其是偏心支撑体系施工时难度较大, 且支撑截面宽度较大, 墙板与其不易配套, 给室内装修带来一定的问题。

1.3 钢框架-混凝土核心筒结构体系

钢框架-混凝土核心筒体系是指由钢筋混凝土芯筒与外圈的钢接或铰接钢框架共同组成的混合结构体系。混凝土芯筒是结构体系中的主要或唯一的抗侧力竖向构件。芯筒承担着绝大部分或全部的水平荷载。

虽然混凝土筒体抗侧力效果较好、节约钢材、降低造价, 施工方便, 但由于核心筒与钢框架的延性、刚度严重不匹配。钢筋混凝土核心筒约承担85%以上的水平力, 在强震下, 作为第一道防线的核心筒很容易遭到破坏, 而第二道防线钢框架非常薄弱, 结构基本丧失了继续抵抗地震作用的能力。该种结构不宜用于抗震设防烈度较高的地区。

1.4 错列桁架结构体系

交错桁架结构体系的基本组成是楼板、桁架和柱子。柱子仅在房屋周围布置, 不设中间柱。桁架的高度等于楼层高度, 跨度等于建筑全宽, 它的两端支承在房屋外围钢柱上, 在相邻柱轴线上为上、下层交错布置。而楼面板跨越桁架间距的一半, 一端支承在一桁架的上弦杆, 另一端则悬挂在相邻桁架的下弦。纵向一般设置支撑或做成框架。该体系利用小柱距获得大开间, 楼板直接支承在相邻桁架的上下弦上, 不需设楼面梁格, 使楼盖体系更为简洁, 在满足使用净高的要求下, 可降低层高, 节约造价。桁架隔层布置, 减小了桁架弦杆引起的局部弯矩, 使柱在框架平面内的弯矩很小, 主要受轴力, 可缩小框架柱断面。桁架横向刚度大, 侧向位移很小, 侧向位移容易满足。该种结构性能优越而且用钢量较纯框架结构减少30%~40%。

交错桁架结构体系因为结构计算较复杂、桁架与钢柱连接节点构造要求较高、桁架的运输和吊装容易出现杆件挠曲、桁架下弦与压型钢板组合楼板的连接构造还需要进一步研究等一些问题, 在我国应用还比较少。

1.5 框架-墙板结构体系

框架-墙板体系是以钢框架为基础, 在框架间嵌置一定数量的带肋钢板或预制钢筋混凝土墙板所组成的结构体系

整个建筑的竖向荷载全部由钢框架承担。水平荷载由钢框架和墙板共同承担, 并按两类构件的层间抗侧刚度比例进行分配。一般水平剪力主要由墙板承担。水平荷载引起的倾覆力矩由钢框架和钢框架-墙板组合体系来承担。由于墙板具有较强的抗侧刚度和受剪承载力, 在水平荷载作用下, 框架-墙板体系的侧移比框架体系小很多, 因而用于层数更多的建筑。

2 框架-钢板剪力墙体系

上述纯框架体系、钢框架—支撑体系、钢框架-混凝土核心筒体系在我国应用广泛, 错列桁架体系相对应用较少。而框架-墙板结构体系按照墙板材料的不同, 又有更多的分类。本文将对按墙板类型划分出的框架-钢板剪力墙体系进行介绍。

首钢2005年与西安建筑科技大学进行了的折板钢板剪力墙抗侧力课题研究, 宝钢的耐久耐锈钢被浙江精工钢结构有限公司和同济大学共同研究开发的“多高层钢结构住宅结构方案”采用, 作为钢结构主件。而带缝钢板剪力墙是宝钢Living Steel项目组于2007年开始研发的专业抗震技术。2008年用于由宝钢承建的都江堰幸福家园·逸苑 (一期) 工程的带缝钢板剪力墙结构, 日前通过四川省组织的抗震设计专项论证。与会专家一致认为, 宝钢带缝钢板剪力墙的强度、稳定性能均符合要求, 并具有良好的延性。

2.1 框架-钢板剪力墙体系的概念

框架-墙板结构体系的概念最初来源于德国的Trape Steg Profil (简称TSP) 体系。德国的TSP体系用折板钢板做工字型钢的腹板, 用于大的梁, 柱子和吊车梁, 也用于桥梁和大跨结构。它的原理也是通过薄板几何形状的改变, 防止过早弹性失稳, 以便充分发挥材料强度。

我国现行钢板剪力墙 (Steel Plate Shear Wal简称SPSW) 是指由内嵌钢板和梁柱边框组成, 内嵌钢板只承担沿框架梁、柱传递的水平剪力, 而不承担结构的竖向荷载。如果钢板墙沿着建筑物的高度方向连续布置, 在水平荷载作用下, 它的受力情况跟垂直固接在地面的悬臂梁的腹板相似。在框架—钢板剪力墙结构中, 框架相当于悬臂梁的翼缘, 剪力墙相当于悬臂梁的腹板, 而框架梁则相当于悬臂梁腹板的横向加劲肋。常用的折板钢板剪力墙肋垂直于梁, 和柱平行。

2.2 钢板剪力墙的形式

常见的钢板剪力墙有以下几种形式

(1) 薄钢板墙和厚钢板墙

根据内填钢板高厚比的大小, 钢板剪力墙可以分为薄板和厚板。

厚板剪力墙 (高厚比小于250) 具有较大的弹性初始面内刚度, 通过面内抗剪承担整体倾覆力矩, 在大震作用下具有良好的延性及稳定的滞回性能。一般不会发生局部屈曲, 对周边框架梁柱的依赖程度小。

薄板剪力墙 (高厚比大于250) 高厚比较大, 在侧向力较小时就发生局部屈曲, 并随着侧向力的逐渐增大在钢板墙对角线方向形成拉力带;拉力带锚固在边框上, 对柱形成附加弯矩, 因此薄板钢板墙对周边框架梁柱的依赖性较大。

(2) 加劲和非加劲钢板墙

加劲钢板墙的设计原理是利用不同形式的加劲肋来延缓钢板的屈曲, 从而提高钢板的极限承载力及延性。对薄钢板墙, 可以通过设置加劲肋以改善其受力性能及延性。加劲肋有多种形式, 如十字或井字形布置的加劲肋、对角交叉加劲肋和门、窗洞边加劲肋等。

(3) 开缝钢板墙

传统的钢板墙是一块完整的内填钢板与框架梁柱连接的形式, 开缝钢板墙根据开缝的位置不同分为两侧开缝钢板墙和内填板上带竖缝的带缝钢板墙。

(1) 两侧开缝钢板剪力墙

钢板剪力墙上、下边与框架梁相连, 左、右两侧与框架柱之间留出一定的距离。

非加劲开缝钢板墙厚板与薄板的荷载—位移曲线的性质有很大的区别:厚板刚度和极限承载力较高, 但位移曲线在达到极限承载力后出现下降, 延性较差;而薄板的刚度和极限承载力很低, 但荷载位移曲线在后期稍有上升。四边嵌固钢板墙无论厚板还是薄板, 在达到极限承载力后荷载—位移曲线均没有明显的下降段。非加劲开缝钢板墙的刚度比非加劲四边嵌固钢板剪力墙低, 降低的比例随边长比的增大而减小。

(2) 带缝钢板墙

受混凝土开竖缝剪力墙启发而提出的。由于开设竖缝, 降低了钢板墙的初始抗侧刚度, 但改善了板的受力性能。通过把钢板转换为并列壁柱的形式来抵抗剪力, 使钢板由原来的剪切变形转换到以弯曲变形为主, 从而增加了板的耗能能力。

2.3 钢板剪力墙结构优、缺点

钢板剪力墙结构具有自重轻, 可减小地震作用, 同时降低基础造价;能提供更大的使用空间;结构的水平刚度相同时, 用钢量比纯框架结构少的优点。

同时由于钢板剪力墙本身只承受水平荷载, 竖向荷载完全由周边的框架柱承担。钢板剪力墙结构完全符合第一道抗震防线低轴压比的抗震设计要求;钢板剪力墙的设置可缓解对梁柱节点区的延性要求。

钢板剪力墙屈曲后屈服 (薄板) 或屈服后屈曲 (厚板) 还能继续承受荷载, 结构不仅使框架具有很好的延性, 还能靠钢材本身的塑性发展提供阻尼耗能能力, 相比混凝土结构延性大大增加。钢板剪力墙结构能非常理想地满足三水准抗震、二阶段设计的要求。

虽然具有以上特点和优越性, 但是钢板墙的研究只局限于理论方面, 没有提出设计准则;常用的板高厚比变化范围的研究不足;纵横加劲板的屈曲后强度应用研究不足;钢板墙周边框架柱刚度影响的研究非常少。使得钢板剪力墙结构现阶段的应用还不是很广泛。

3 结语

本文介绍了钢结构住宅常见体系的受力特点, 但是对于各种钢结构住宅结构体系, 目前还没有明确规定其适用范围。例如对不同层数和高度的住宅应采用不同的结构形式, 但是采用纯钢框架或支撑框架, 还是采用钢框架———剪力墙以及钢骨混凝土结构或交错桁架体系, 其钢构件的截面型式是采用热轧H型钢, 还是采用焊接H型钢, 或是采用箱型截面更合理等都没有明确。建议在住宅结构选型时应从结构的受力性能出发, 以降低用钢量为目标, 从而得到定性的结论, 应该对多高层钢结构住宅进行优化设计。虽然在这方面已经进行了不少的研究工作, 但是还没有能够在实际的工程中广泛推广应用。钢结构住宅体系的选型和结构优化任重而道远。

钢结构住宅体系缺乏统一的标准准则, 从设计到施工、建筑防火及工程验收等环节差别较大。我国多高层钢结构住宅结构体系的研究时间短、深度不够, 还需要在试验和研究方面做大量的工作, 尤其针对我国抗震设防高烈度地区, 以指导我国相应规范的制订和完善。

参考文献

[1]Jeffrey Berman, Michel Bruneau (2003) .Cyclic testing of light-gauge steel plate shear walls, STESSA2003/BE-HAVIOUR OF steel STRUCTURES IN SEISMIC AREAS, pp.135-139, Jun9-12, 2003, Naples, Italy.

[2]Canadian standard association (2002) .CAN/CSA-S16.1-2001, Limit States Design of Steel Structures.Seventh Edition, Willowdale, Ontario, Canada.

[3]Hitaka T, Matsui C.Experimental study on steel shear wall with slits[J].Journal of Structural Engineering, 2003, 129 (5) :586-594.

[4]郭彦林, 董全利.钢板剪力墙的发展与研究现状[J].钢结构, 2005, 20 (1) :1-6.

[5]陈国栋, 郭彦林, 范珍, 韩艳.钢板剪力墙低周反复荷载试验研究[J].建筑结构学报, :.

[6]苏幼坡, 刘英利等.薄钢板剪力墙抗震性能试验研究[J].地震工程与工程振动, 2002, 22 (4) :81-84.

[7]苏磊.带缝钢板剪力墙结构分析与试验研究[M].湖北:武汉理工大学, 2004.

篇13：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

框剪结构剪力墙布置有8字方针，即“周边，均匀，对称，相交”，底框结构中山墙一般要布置剪力墙，因为只在每个住宅单元楼梯间两侧布置混凝土毅力墙的底框结构是不宜采用的。

相关试验表明，加大底层空旷房屋两端平面刚度，对底层框架端部竖向位移进行控制，可有效增加底层杠架的安全储备，但尽管如此布置也并不全周边，中间还需要很多剪力墙。因此底框结构8字方针可概括为“竖直，均匀，对称，相交”，所谓竖直就是在布置底层剪力墙时应尽量对应上部上下竖直、中间不间断的墙体，否则即使底层布置的剪力墙刚度再大，若竖向无对应的上部墙体，不仅传力途径不直接，且上下层刚心相距较远，地震时上部墙体与底层剪力墙间会形成很大扭矩，极易破坏，

篇14：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法，

1框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时，按剪力墙结构设计，框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;

2当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时，按框架-剪力墙结构的规定进行设计;

3当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时，按框架-剪力墙结构设计，其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;

4当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时，按框架-剪力墙结构设计，但其最大适用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用，

篇15：剪力墙结构体系有哪些重要特点？

，

楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定，程序自动在指定标高处布置整层楼板，而错层结构中没有楼板的部分，可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口，或用【修改板厚】命令将板厚设定为 0。这两条命令在开洞效果方面完全一致，不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载，而后者保留了开洞处的荷载，设计人员可以灵活选用。

篇16：框架结构的特点有哪些？

框架结构的特点有哪些？

框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构，主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，

这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和联系梁沿纵向布置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。