地震区钢筋混凝土延性剪力墙的设计_中国建筑科学研究院建筑情报研究所编.pdf

目录编译者的话(1)一、新西兰建筑抗震设计规范中有关剪力墙的规定(3)二、美国房屋统一规范UBC(1979年版)有关抗震结构体系及抗震设计中剪力墙的规定(5)三、美国“房屋抗震规定暂行条文ATC”中有关结构体系及剪力墙的规定(6)四、美国钢筋混凝土规范ACI318-77有关抗震设计中剪力墙的规定(8)五、加拿大钢筋混凝土结构设计规范中（CSA StandardC ANSA23.3-M77)有关抗震设计中剪力墙的规定(9)六钢筋混凝土剪力墙的延性(11)七、钢筋混凝土延性剪力墙的承载能力设计法(18)八、计算实例一悬臂剪力墙的设计(29)地震区钢筋混凝土延性剪力墙的设计使联结体系成为主要的地震能量耗散装置。一、新西兰建筑抗震设计规范中设计宜按下述顺序进行，即：当联肢梁承受有关剪力墙的规定不数作用于结构上绝大部份的倾覆力矩而将屈服楼落清：电能力耗尽时，墙体构件才屈服。编者说明：下边的条文摘自这样便可推迟类似建筑物歪斜的永久性新西兰标准NZS4203:1976。本的破坏。甚至最后在全部延性都被利用仍不此标准共分四部份，其中第三您一定因失稳而产生灾害。部分为抗震设计之条例。对抗。园3.3,4.1.1联肢延性剪力墙（表1一2震设计中有关剪力墙之规定为W第3项)应由两片或两片以上的延性悬臂剪第三部份之3.3.4条。该条又藏。力墙通过确实有能力把某一片墙的剪力传递分为若干小条。以下为3.3.4给另一片或若干片墙的联肢梁相互连接而组条之全文。条文冠以英文字母街清成。C者为条文之注释。堡类碑龄熟米提贵(见3.3.4.1.2和3.3.4.2条)水其由输的量箱3.3.4.1.2联肢延性剪力墙。当竖向3.3.4条剪力墙构件的构造满足延性框架柱规定时，可以不C.3.3.4在平面内产生的动力倾覆，遵守3.3.4.2条中关于高宽比和最小宽度的剪力墙固有抵抗能力比框架要好，当产生严规定重开裂或当地面有局部开裂的情况下，墙体C3.3.4.1.2,3.3.4.1.2条默认延性框也比框架更为稳定。这主要是因为墙体的尺架与延性联肢剪力墙之间没有一个明确的分寸比框架的构件尺寸要大。因此也规定了墙界线，两者之间只有一个逐渐的过度。体的最小宽度。尽管有时会有难以区分为这3.3.4.1.3设计应做到联肢梁的屈服种或那种结构类型的中间情况（见C3.3、4.1必定发生在墙体屈服之前。联肢梁的截面设条)可是从构造来说，墙与框架是显著不相计应做到使它能耗散较大一部份地震能量。同的。C3.3.4.1.3近期的研究表明：在任3,3.4.1条联肢延性剪力墙何一标高处，如果墙体中的轴向力能抵抗总C3.3.4.1比例适当的联肢延性剪力倾覆力矩的三分之二以上，则可满足墙可能是现今钢筋混凝土最好的抗震结构体3.3.4.1.3条的要求。雕系，这种剪力墙总的性能与抗弯框架相似，钢筋混凝土联肢梁通常要求配有斜向钢但由于墙的刚度很大，它具有一些优点，即：筋使之在适当的循环次数下具有受拉和受压在联肢梁达到相当大的屈服以后，这种体系的屈服能力。为让房屋管道通过而在联肢梁仍能保护非结构构件免于破坏。联肢梁通常:上不适当地开洞会严重损害梁的抗震性能。仅承担不大的重力荷载且它很便于修复。因此对这类结构应在设计过程中及早考虑如按弯曲屈服设计的单个悬臂剪力墙与联何配置这些服务设施。辣雅肢延性剪力墙之间的主要区别在于后者可以3.3.4.2悬臂延性剪力墙33.3.4.2.1应对悬臂延性剪力墙（表1且应适当地进行构造处理，以便保证：一2中之第4和第5项)恰当地进行设计与(a)提供有限的弯曲屈服延性，在可能处理构造问题，以保证能量可由弯曲屈服延出现塑性铰处，混凝土应有适当的约束；性来耗散，从而保证墙体不至过早地发生非C3.3.4.3.1(a)表1-2第1到第5项延性状态的破坏。高宽比应不小于2，宽度中的结构，必须具有弯曲屈服延性，因此要应不小于1.5米。而且，墙内之开洞都不得对求有较高的截面曲率延性率。在轴向荷载较地震冲击下的墙体性能有重大的影响。（表大和配筋不对称的混凝土截面中，此系数可1-2及有关文字见文后一编者注)能达不到这样高；在T形，L形类似的截面C3.3.4.2.1表1-2中第4和5项所给中，此系数也可能达不到这样高。的S值只用于符合3.3.4.2.1条的墙体。非延(b)高宽比小于或等于2的墙体中，要性方式耗散能量的危险将随着轴向力和剪应做成在地震冲击下裂缝能均匀分布且可控制力的增加而增加。在配筋百分率很高或主筋开裂宽度的体系，以免过早发生剪切破坏。配筋不对称的钢筋混凝土墙中这种危险也会编者注：前边诸条文中提到系数S及表增加。12可参见本规范中第3.4.2节及此节之注为数不多的研究(1975年)表明：按承释。摘译如下：载能力设计的地震剪力宜按以下近似系数提结构数型系数S是用来反映不同结构体高；（见表1-1）系的潜在抗震性能。确定S值的标准时，首先要考虑结构类型在若干次荷载循环中耗散表1-1能量的能力，其次是按适当的条件确定该结建筑物等级构类型的超静定次数。此时假定该给定的结层数I构类型所有主要抗震构件中作为耗散能量的1-51.01.21.3构件大部分都参与了耗散能量。6-91.21.31.5当某个建筑物的抗震性能必须由多种结10-141.41.51.7构类型的组合来提供时，则需要从表1-215-201.41.61.8中经合理判断选用适当的S值，这就需要考这是由于在真实的动力状态下各振型的虑各种构件在强震时参与耗散地震能量的程迭加使产生铰时惯性荷载的中心将比予计的度。低很多，且可能在墙体的中间高度处形成塑结构类型系数按S考虑的性铰。这些情况在刚性及柔性悬臂剪力墙中每个方向分别确定表1-2都会发生。项目说明s另外一种办法是：不用表中的提高系有足够数量可能形成架塑性铰的延性框架0.8数，而在剪力墙的抗剪设计中将荷载乘以2不具备足够数量可形成梁塑性铰的延性框1.0S=2的系数。不论采用哪一种方法，墙铰架8联肢延性剪力墙0.8处的全部剪力都应由钢筋承担。4两片或更多的平行且近似对称排列的悬臂剪力墙1.03.3.4.3不按弯曲屈服延性设计的悬5单片悬臂剪力墙1.2臂剪力墙6未按延性弯屈曲服设计但具有耗散大量地3.3.4.3.1不按弯曲屈服延性设计但震能量能力的剪力墙1.67以下从略能耗散一定数量的地震能量的剪力墙（表1-2中之第6项)，宽度应不小于1.5米，