考虑屈曲后强度的钢板剪力墙极限剪力计算

引言概述：正文内容：一、材料选择1.钢材选择：剪力墙结构模板所使用的钢材应具有良好的抗拉、抗弯和抗剪性能。

一般情况下，常用的钢材有Q235、Q345等。

在选择钢材时，需要考虑结构的使用寿命、地震烈度和保护层厚度等因素。

2.混凝土选择：剪力墙结构模板所使用的混凝土应具有足够的强度和韧性。

一般情况下，常用的混凝土等级有C25、C30等。

在选择混凝土等级时，需要考虑结构的受力特点、地震烈度和施工工艺等因素。

二、模板尺寸计算1.剪力墙的高度：剪力墙的高度应根据建筑物的层高和地震烈度来确定。

一般情况下，剪力墙的高度可按照建筑物层高的2/3来确定。

2.模板的厚度：剪力墙模板的厚度应根据结构的受力特点和设计要求来确定。

一般情况下，剪力墙模板的厚度可按照混凝土强度和剪力墙高度的比例关系来确定。

3.模板的宽度：剪力墙模板的宽度应根据结构布局、受力特点和施工要求来确定。

一般情况下，剪力墙模板的宽度可按照剪力墙厚度的24倍来确定。

三、剪力墙受力分析1.剪力墙的受力特点：剪力墙主要承受纵向地震力和横向地震力的作用。

纵向地震力是指地震波在水平方向上对剪力墙的作用，主要通过剪力墙的抗拉和抗压能力来传递。

横向地震力是指地震波在垂直方向上对剪力墙的作用，主要通过剪力墙的抗剪能力来传递。

2.剪力墙的受力分布：剪力墙的受力分布主要取决于结构的布局和荷载的分布。

一般情况下，剪力墙的受力集中在墙体的顶部和底部，并且沿着墙体的高度逐渐减小。

3.剪力墙的受力计算：剪力墙的受力计算应按照强度设计原则进行。

即根据剪力墙的几何形状、材料性能和施工工艺等因素，计算剪力墙的承载能力和剪力墙的荷载作用。

四、模板破坏形态1.剪力墙模板的破坏形态：剪力墙模板的破坏形态主要有拉伸破坏、剪切破坏和压碎破坏等。

拉伸破坏是指模板顶部或底部的钢筋因附加的拉应力而破坏；剪切破坏是指模板中部的混凝土因剪切应力过大而破坏；压碎破坏是指模板的一部分或整体因承受压力过大而破碎。

剪力墙钢筋计算规则剪力墙是多层多柱体结构建筑中常用的承重构造之一，它通过抵抗水平地震力和风力来保证建筑的稳定性和安全性。

钢筋在剪力墙中起到承受和分散剪力的作用，因此在剪力墙的设计中需要进行钢筋计算。

下面将介绍剪力墙钢筋计算的一般规则。

1.确定设计剪力力度在进行剪力墙钢筋计算之前，首先需要确定设计剪力力度。

根据结构设计规范的要求，通过结构分析计算得到的剪力力度为设计剪力力度。

2.确定截面尺寸在根据设计剪力力度确定截面尺寸时，需根据实际情况选择截面的尺寸和形状。

一般情况下，剪力墙的截面形状为长方形或矩形。

确定截面尺寸时需考虑构造形式、施工工艺、承载力要求等因素。

3.计算开裂状态下的钢筋面积根据结构设计规范的要求，在已确定截面尺寸的基础上，计算在开裂状态下所需要的钢筋面积。

根据截面尺寸和设计剪力力度，可以采用公式计算出钢筋的总面积。

4.确定最大间距在确定钢筋总面积后，需要进一步确定钢筋的最大间距。

一般情况下，剪力墙的钢筋最大间距应符合结构设计规范的要求。

根据规范的要求和实际情况，确定钢筋的最大间距。

5.计算纵向配筋在已确定钢筋最大间距的基础上，根据钢筋的直径和间距，计算纵向配筋的数量和位置。

应根据结构设计规范的要求，按比例分配钢筋，在截面中布置纵向配筋。

6.计算横向配筋在计算纵向配筋后，还需要进行横向配筋计算。

横向配筋一般采用箍筋或钢筋混凝土搭接筋。

按照结构设计规范的要求，计算箍筋或搭接筋的数量、直径、间距等参数。

7.检查抗剪承载力钢筋配筋的计算完成后，还需对剪力墙的抗剪承载力进行检查。

根据结构设计规范的要求，校核剪力墙的承载力是否满足设计要求。

8.优化调整钢筋配置在初步完成剪力墙钢筋计算后，可以根据实际情况和设计要求对钢筋配置进行优化调整。

通过优化调整，可以提高结构的经济性和施工性。

以上是剪力墙钢筋计算的一般规则。

在实际设计中，还需根据具体的结构形式、工程要求等因素进行详细计算。

同时，还应遵循结构设计规范和相关技术标准，确保剪力墙的安全可靠性。

第3章剪切与挤压的实用计算3、1剪切的概念在工程实际中，经常遇到剪切问题。

剪切变形的主要受力特点就是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用（图3-la）,构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切而（加-"面）发生相对错动（图3-lb）o图3-1工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及钏钉等，都就是主要承受剪切作用的构件。

构件剪切而上的内力可用截而法求得。

将构件沿剪切而〃L”假想地截开,保留一部分考虑其平衡。

例如，由左部分的平衡，可知剪切而上必有与外力平行且与横截而相切的内力匚（图3-lc）的作用° F Q称为剪力,根据平衡方程工丫= 0,可求得F Q=F°剪切破坏时，构件将沿剪切而（如图3-la所示的川-舁而）被剪断。

只有一个剪切而的情况,称为单剪切。

图3-"所示情况即为单剪切。

受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲与拉伸等作用。

在图3-1 中没有完全给出构件所受的外力与剪切而上的全部内力•而只就是给出了主要的受力与内力。

实际受力与变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析就是困难的。

工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验与经验基础上建立起来的比较简便的计算方法,称为剪切的实用讣算或工程计算。

3、2剪切与挤压的强度计算3、2、1剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。

图3-2a为一种剪切试验装巻的简图,试件的受力情况如图3-2b所示,这就是模拟某种销钉联接的工作情形。

当载荷F增大至破坏载荷几时，试件在剪切面加-加及处被剪断。

这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切匚由图3-2c可求得剪切而上的剪力为图3-2由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切而上的应力分布规律很难用理论方法确泄，因而工程上一般采用实用il•算方法来计算受剪构件的应力。

在这种计算方法中, 假设应力在剪切而内就是均匀分布的。

钢板剪力墙中梁所受剪力修正计算方法
刘天龙;王先铁;马尤苏夫;雷伟
【期刊名称】《钢结构》
【年(卷),期】2013(028)012
【摘要】美国钢结构协会(AISC)给出了钢板剪力墙中梁剪力的计算公式,但未曾考虑作用在梁上的拉力带水平分量对梁产生的剪力作用.基于钢板剪力墙理想破坏模式,分析中梁所受剪力,对AISC所提出的中梁剪力计算公式进行修正,提出中梁剪力近似计算公式,并利用大型通用有限元软件ABAQUS进行验证.研究结果表明:按照修正后的方法计算中梁剪力是可行的.
【总页数】5页(P13-16,21)
【作者】刘天龙;王先铁;马尤苏夫;雷伟
【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;山东同圆设计集团有限公司,济南250101;西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;陕西华地联合建筑工程设计有限公司,西安710061
【正文语种】中文
【相关文献】
1.单侧开洞薄钢板剪力墙的水平边缘构件剪力计算方法研究 [J], 王先铁;贾贵强;李海广;杨博;刘立达
2.考虑屈曲后强度的钢板剪力墙极限剪力计算 [J], 万红霞;谢伟平;王小平
3.钢框架-钢板剪力墙用于抗震设计的层间剪力分布 [J], 拾宝童;顾强
4.蜂窝中梁方钢管混凝土框架—钢板剪力墙结构的相互作用研究 [J], 吴振齐
5.两边连接钢板剪力墙与组合剪力墙抗剪性能 [J], 徐嫚;王玉银;张素梅
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钢结构剪力墙的设计与计算方法第一章介绍钢结构剪力墙作为一种常见的建筑结构形式，由于其结构可靠，而得到越来越广泛的应用。

本文主要介绍钢结构剪力墙的设计与计算方法。

第二章钢结构剪力墙的基本原理钢结构剪力墙是利用钢柱和梁及墙板构成的一种结构体系，能够承受水平荷载作用。

钢结构剪力墙其作用原理既可以理解为板式剪力墙的变形，又可以理解为柱式剪力墙的工作原理。

第三章钢结构剪力墙的设计方法1. 水平荷载的作用：水平荷载是剪力墙所需要承受的荷载，设计时需要明确水平荷载的作用方向和大小。

2. 剪力墙的布置：常见的剪力墙布置方式有四种，单侧布置、双侧布置、交叉布置及环形布置。

在设计时需要考虑剪力墙的布置方式，并根据实际情况进行调整。

3. 剪力墙的尺寸及材料：剪力墙的尺寸及所采用的材料与剪力墙的承载能力密切相关。

如尺寸过小，会导致结构强度不足，无法承受所需荷载，如尺寸过大，会浪费资源及造成额外的成本。

在设计过程中应根据所需承载荷载、结构特性以及工程要求进行科学合理的选择。

第四章钢结构剪力墙的计算方法1. 水平荷载的计算：在进行剪力墙计算时，需要进行水平荷载的计算。

常见的水平荷载主要包括惯性荷载和非惯性荷载。

在实际设计过程中，人们一般采用气动荷载、随机荷载、地震荷载等。

2. 钢结构剪力墙计算：剪力墙的计算主要包括剪力墙内部力和剪力墙的受力状态的计算。

以板式钢结构剪力墙为例，其内力计算包括剪力、弯矩及法向力的计算；剪力墙的受力状态计算则需要通过有限元分析、挠度分析等多种计算方法实现。

第五章钢结构剪力墙的验算验算是指在设计及计算完成后对剪力墙的力学性能进行测试以及检验，判断其结构的可靠性和安全性。

常见的验算方法包括静力加载试验、振动测试、有限元模拟等。

只有经过严格的验算，剪力墙的安全性及可靠性才能得到保证。

第六章总结钢结构剪力墙的设计及计算过程相对较为复杂，需要采用多种科学合理的方法，保证其安全可靠。

本文从钢结构剪力墙的基本原理、设计方法、计算方法以及验算方法进行了详细的介绍。

防屈曲耗能钢板剪力墙防屈曲耗能钢板剪力墙1. 概述防屈曲耗能钢板剪力墙，简称耗能钢板墙，是一种在地震作用下能够发挥良好耗能性能的结构体系。

它采用钢板作为剪切加固元件，通过与混凝土墙体组合形成的叠合墙体结构，能够有效地吸收地震能量，减小地震对建筑物的破坏。

2. 结构构成耗能钢板墙主要由以下几个部分组成：2.1 钢板：采用高强度钢板，具有良好的塑性变形能力和屈曲性能。

2.2 加固材料：在混凝土墙体中加入钢板，提高墙体整体的强度和刚度。

常用的加固材料包括纤维增强复合材料和碳纤维板等。

2.3 墙体：采用高强度混凝土浇筑而成的墙体，能够承受剪力和扭转力的作用。

2.4 连接件：连接钢板与混凝土墙体的构造，确保钢板与墙体的协同工作。

3. 原理与特点耗能钢板墙利用钢板的屈曲变形能力和混凝土墙体的刚度，使墙体在地震作用下产生塑性变形，从而吸收地震能量。

具有以下特点：3.1 良好的耗能性能：钢板的屈曲变形能够吸收大量的地震能量，有效减小地震对建筑物的破坏，保护结构安全。

3.2 高刚度和强度：通过加固材料和钢板的使用，墙体的整体刚度和强度明显提高。

3.3 空间利用率高：耗能钢板墙的结构设计紧凑，能够最大限度地减小墙体厚度，提高空间的利用效率。

3.4 施工简便：耗能钢板墙的施工工艺相对简单，不需要大量的模板和支撑设备，减少了施工周期和成本。

4. 设计与施工要点4.1 结构设计：根据具体工程要求和地震设计参数，确定耗能钢板墙的布置、钢板规格和数量等。

4.2 材料选用：选择符合要求的高强度钢板和加固材料，保证耗能钢板墙的性能和可靠性。

4.3 连接设计：合理设计钢板与混凝土墙体的连接件，确保连接的可靠性和耐久性。

4.4 施工控制：严格按照设计要求进行施工，确保每个环节的质量控制和施工工艺的合理性。

5. 应用范围耗能钢板墙适用于多种建筑类型和工程项目，尤其适用于高层建筑和地震多发地区的建筑物。

它能够提供良好的结构抗震性能，为人们的生命财产安全提供有效保障。

钢板抗剪强度计算公式钢板抗剪强度是指钢板在受到剪切力作用时所能承受的最大剪切应力。

在工程实践中，计算钢板抗剪强度是非常重要的，因为它直接影响到结构的安全性和稳定性。

在本文中，我们将介绍钢板抗剪强度的计算公式及其相关知识。

首先，我们来看一下钢板抗剪强度的计算公式。

钢板抗剪强度可以通过以下公式进行计算：τ = V / (t w)。

其中，τ表示钢板的抗剪强度，V表示施加在钢板上的剪切力，t表示钢板的厚度，w表示钢板的宽度。

这个公式告诉我们，钢板的抗剪强度与施加在钢板上的剪切力、钢板的厚度和宽度有关。

当施加在钢板上的剪切力增大、钢板的厚度减小或者钢板的宽度减小时，钢板的抗剪强度会相应增大。

接下来，我们来分析一下钢板抗剪强度计算公式的应用。

在工程实践中，我们通常会根据具体的工程要求和实际情况来计算钢板的抗剪强度。

首先，我们需要确定施加在钢板上的剪切力大小，然后根据钢板的厚度和宽度来计算钢板的抗剪强度。

在实际计算中，我们还需要考虑钢板的材料性能、工作环境等因素，以确保计算结果的准确性和可靠性。

除了钢板抗剪强度计算公式，我们还需要了解一些与钢板抗剪强度相关的知识。

首先，钢板的材料性能对其抗剪强度有着重要影响。

一般来说，材料的强度越高，钢板的抗剪强度就越大。

此外，钢板的几何形状也会影响其抗剪强度，比如钢板的厚度和宽度。

在实际工程中，我们需要根据具体的情况来选择合适的钢板材料和尺寸，以满足工程设计和使用要求。

另外，钢板的抗剪强度还与其工作环境和受力情况有关。

在一些特殊的工作环境中，比如高温、腐蚀等情况下，钢板的抗剪强度可能会受到影响。

因此，在工程设计和使用过程中，我们需要充分考虑钢板的工作环境和受力情况，以确保其抗剪强度符合要求。

总之，钢板抗剪强度计算公式是工程设计和实践中非常重要的一部分。

通过合理使用这个公式，我们可以准确计算钢板的抗剪强度，为工程设计和使用提供可靠的依据。

同时，我们还需要了解钢板抗剪强度的相关知识，以便在实际工程中能够更好地应用这个公式。

剪力墙的力学性能与力学计算方法1. 引言剪力墙是一种常见的结构构件，主要用于提供建筑物的抗剪和抗扭刚度，提高建筑的整体稳定性和抗震性能。

了解剪力墙的力学性能以及力学计算方法对于结构设计和施工至关重要。

本文将介绍剪力墙的力学性能及其计算方法。

2. 剪力墙的力学性能剪力墙的力学性能主要包括刚度、强度和承载力等方面的指标。

2.1 刚度剪力墙的刚度是指其对剪切力和扭矩的抵抗能力。

刚度越高，其在受力时的变形越小。

剪力墙的刚度与其截面形状、尺寸以及墙体材料的弹性模量等相关。

2.2 强度剪力墙的强度是指其承受剪切力和扭矩的能力。

强度越高，剪力墙的承载能力越大。

剪力墙的强度与其截面形状、尺寸以及墙体材料的抗剪强度等有关。

2.3 承载力剪力墙的承载力是指其能够承受的最大荷载。

承载力由剪切强度、扭转强度和侧向弯曲强度等多个因素共同决定。

3. 力学计算方法剪力墙的力学计算方法主要包括两种：基于经验公式的计算方法和基于结构力学理论的计算方法。

3.1 基于经验公式的计算方法基于经验公式的计算方法是根据统计数据和实际工程经验得出的一种精简计算方法。

这种方法快速简便，适用于一般情况下的设计。

常用的经验公式包括走廊法、强度法和刚度法等。

走廊法将剪力墙的承载力与墙体刚度结合考虑，给出了剪力墙的承载力计算公式。

强度法则主要考虑剪力墙的抗剪强度，通过公式计算得出其承载力。

刚度法是基于剪力墙的刚度与承载力之间的关系，通过公式计算得出剪力墙的总刚度和承载力。

3.2 基于结构力学理论的计算方法基于结构力学理论的计算方法是基于剪力墙的内力平衡以及弯曲理论进行分析计算的方法。

这种方法准确性较高，适用于复杂情况下的设计。

常用的结构力学理论包括梁理论、板理论和弯曲强度理论等。

通过这些理论，可以计算得出剪力墙在受力情况下的内力分布和变形情况，从而确定其承载力。

4.剪力墙作为一种重要的结构构件，在建筑设计和施工中起到了关键作用。

了解剪力墙的力学性能以及力学计算方法对于设计者和工程师来说至关重要。

第40卷　第12期2008年12月哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报JOURNAL OF HARB I N I N STI T UTE OF TECHNOLOGYVol 140No 112Dec .2008限制出平面屈曲开缝钢板剪力墙抗剪性能王玉银,曲　巍,张素梅(哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090,E 2mail:wangyuyin@hit .edu .cn )摘　要:为研究开缝对钢板剪力墙在横向力作用下的刚度、承载力、延性和滞回性能的影响,便于工程师在结构设计时对构件力学性能进行调整.采用ANSYS 软件研究了在限制钢板出平面屈曲的情况下缝间小柱宽度b 对开缝钢板剪力墙抗剪静力性能的影响,分析开缝钢板剪力墙的受力机理.研究结果表明:在限制钢板出平面屈曲的情况下,开缝钢板剪力墙各缝间小柱受力状态相近,且随其高宽比α变化有两种受力模式;开缝形式会影响开缝钢板剪力墙中框架对钢板的作用;改变开缝形式会影响钢板剪力墙的初始剪切刚度和承载力,但不能对二者进行分别调整.关键词:钢板剪力墙;开缝;抗剪性能;屈曲中图分类号:T U398文献标识码:A 文章编号:0367-6234(2008)12-1883-05Shear resist ance behav i our of slotted steel 2pl a te shear wa ll w ithout 2of 2pl ane buckli n g restra i n edWANG Yu 2yin,QU W ei,Z HANG Su 2mei(School of Civil Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150090,China,E 2mail:wangyuyin@hit .edu .cn )Abstract:T o meet different structural de mands,the static mechanical characteristics of the steel 2p late shear wall with slits (SPS W S )with the li m itati on of out 2of 2p lane buckling were analyzed using ANSYS .The influ 2ences of width b bet w een each slit on the shear behavi our of SPS W S were investigated .It indicates that in the case of li m iting the out 2of 2p lane buckling,the stubs bet w een slits behave si m ilarly,and t w o mechanical modes exist with the variati on of height 2width rati o αof the stubs;slits arrange ment influences the acti on situati ons of the adjacent fra me t o the steel componert in SPS W S;the initial shear stiffness and the l oad 2bearing capacity of SPS W S can be changed si m ultaneously by adjusting the silts setting,however this effect is coup led and diffi 2cult t o be separated .Key words:steel 2p late shear wall;slit;shear resistance behavi or;buckling收稿日期:2007-11-07.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50478029).作者简介:王玉银(1975—),男,博士,副教授;张素梅(1963—),女,教授,博士生导师. 开缝钢板剪力墙是一种新型的抗侧力构件,通过对钢板的开缝形式进行调整,使得钢板剪力墙在横向力作用下的刚度、承载力、延性和滞回性能发生改变,方便了工程师在结构设计时对构件力学性能进行调整[1-4].在实际工程中应用的主要是仅与梁连接的开缝钢板剪力墙,由于钢板只和框架梁连接,其刚度和承载力较低,本文主要研究与框架梁、柱都连接的单排开缝钢板剪力墙.对于梁柱节点刚接的剪力墙,其抗剪静力性能可近似看作由梁柱节点为铰接的剪力墙及相应刚架简单叠加组成[5-10],故本文仅研究梁柱节点为铰接的剪力墙体系.1　ANSYS 计算模型的建立111　力学模型开缝钢板剪力墙体系如图1所示,钢板长度L 、高度H 、厚度t,钢板内采用沿板长均匀开矩形缝,开缝宽度为c,各缝间小柱高度为h 、宽度为b .通过对框架节点为铰接的多层剪力墙结构体系中的一片墙体进行分析可知,由于相邻层对中间层剪力墙的作用,多层模型中框架梁抗弯刚度相当于无穷大[5],故可选用梁柱节点铰接、框架梁无穷刚的一层简化计算模型对多层铰接模型中一片钢板剪力墙构件进行分析(如图2所示).在该简化模型中,框架梁、柱节点为铰接,框架柱选用焊接箱形截面450mm ×450mm ×25mm ,框架梁截面面积为15714c m 2(与热轧H 型钢H M450×300截面面积相同),其抗弯刚度设置为无穷大;框架梁、柱沿z 方向位移以及绕x 、y 轴的转角均为零,框架梁AB 受均布水平荷载,并且限制框架梁CD 沿x 方向的位移.在本文分析过程中取开缝钢板的厚度t 为10mm 、长度L 为4500mm 、高度H 为3000mm.图1　开缝钢板剪力墙示意图图2　一层简化模型112　单元选取及网格划分本文采用壳单元SHE LL181来模拟钢板,采用BEAM189单元来模拟剪力墙结构中的框架梁、柱.有限元模型中单元划分如图3所示,其中框架梁、柱采用固定划分,开缝钢板采用自由划分,网格尺寸为100mm.经过与其他划分形式的对比,采用上述网格划分的程序结果计算精度满足要求,机时耗费相对较少.113　材料本构关系本文所选用的钢材应力-应变关系如图4所示.该曲线由钢材的弹性模量E 、单轴屈服应力f y 来确定.钢材泊松比ν=013,屈服强度f y =235MPa,弹性模量E =2106×105MPa,强化段的斜率取为弹性模量E 的2%.选取钢材的强化准则为双线性等向强化,以M ises 屈服准则作为钢材屈服的判断依据.图3　开缝钢板剪力墙的网格划分图4　钢材σ-ε关系2　平均剪应力-转角曲线分析图5为缝间小柱高度h 取900、1500和2100mm (对应的缝间小柱高与钢板高度比h /H 分别为013、015、017)时,不同缝间小柱宽度b 下开缝钢板剪力墙平均剪应力τ随层间侧移角θ的变化曲线(简称τ-θ曲线).图中横坐标为计算模型的层间侧移角θ,rad,纵坐标为剪力墙钢板所承担的平均剪应力τ(τ=F /(L ・t ),N /mm 2),其中F 为模型所承担的水平荷载,L 为钢板长度,t 为钢板厚度).定义τ-θ曲线原点处的斜率为开缝钢板剪力墙初始剪切刚度K c .由图5可以看出:1)无论缝间小柱高度h 为何值,不同缝间小柱宽度b 下的钢板剪力墙-θ曲线都没有明显的峰值点和下降段,说明在单向・4881・哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报 第40卷　图5　不同b 下开缝钢板剪力墙的τ-θ曲线静力荷载作用下,限制出平面屈曲的单排开缝钢板剪力墙具有较好的延性.2)与限制出平面屈曲的不开缝钢板剪力墙相比[6],开缝钢板剪力墙的初始剪切刚度和承载力都明显下降,并且当缝间小柱高度h 一定时,开缝钢板剪力墙的初始剪切刚度和承载力随着缝间小柱宽度b 的增大而逐渐增大.3　受力特点分析图6为缝间小柱高度h =1500mm 、缝间小柱宽度b =300mm 和890mm 的开缝钢板剪力墙在层间侧移角θ为1/300时y 向应力及xy 平面内剪应力的分布图.由图中可以看出:1)无论b 取何值,对于一种开缝形式的钢板剪力墙,其各缝间小柱受力特征相近.各小柱端部截面均受弯矩作用且边缘处y 向正应力最大,小柱范围内钢板在xy 平面内受均匀剪力作用.2)随着b 的增加,各小柱范围内剪应力与y 向正应力的幅值之比逐渐变大.对于b =300mm 的开缝钢板剪力墙,小柱范围内剪应力与y 向正应力的幅值之比<011,而b =890mm 的开缝钢板剪力墙,此比值已>014,该开缝形式下缝间小柱边缘纤维也正是由于受拉或受压而首先达到屈服.根据上文的分析,本节选用图7中的计算模型对各缝间小柱进行简化分析.在图7中的计算模型中,各小柱在平面内的变形由弯曲变形和剪切变形组成,对于高度h =1500mm 、宽度b =300mm 的缝间小柱,由结构力学知识经计算可得该缝间小柱剪切变形占总变形的比例<10%,故可认为这种缝间小柱在平面内变形主要为弯曲变形;对于高度h =1500mm 、宽度b =890mm 的缝间小柱,剪切变形占总变形的30%左右,缝间小柱受弯剪共同作用.图6　开缝钢板剪力墙应力分布图(θ=1/300rad)图7　开缝钢板剪力墙各缝间小柱受力分析 对比以上两种开缝形式的钢板剪力墙,可以看到不同的开缝形式对缝间小柱的受力有很大影响.在限制出平面屈曲的情况下,通过对缝间小柱高度h 为900mm 和2100mm 、缝间小柱宽度b 从100mm 到890mm 变化的各种开缝钢板剪力墙分析总结,发现在本文的参数范围内各缝间小柱的受力特点主要和其高度与宽度的比值α(缝间小柱高宽比α,α=h /b )有关,即随高宽比α变化,缝间小柱有两种受力模式:当α>315时,缝间小柱以受弯为主(小柱剪切变形占总变形的比・5881・第12期王玉银,等:限制出平面屈曲开缝钢板剪力墙抗剪性能例<20%);当α≤315时,缝间小柱受弯剪共同作用(小柱剪切变形占总变形的比例≥20%).图8为缝间小柱高度h =1500mm 、缝间小柱宽度b =300mm 和890mm 时,开缝钢板剪力墙在层间侧移角θ为1/300时的x 向应力分布图.由图中可以看出:对于不同b 的开缝钢板剪力墙,钢板的四个角部区域都受到压力或拉力作用,即框架的存在会使钢板角部区域受力模式发生变化;随着b 的增加,钢板四个角部区域受到框架的作用逐渐减小.图8　开缝钢板剪力墙x 向应力分布图(θ=1/300rad ) 图9为钢板边缘的受力示意图,该图对比分析了仅与框架梁连接的开缝钢板剪力墙(钢板只与框架梁连接而不与柱连接并限制钢板左右两侧边缘的z 向位移,其他参数及边界条件同本章的计算模型)及与框架梁、柱都连接的开缝钢板剪力墙这两种连接方式下钢板左侧边缘水平向位移.其中横坐标为钢板左侧边缘沿x 向的位移值(记为ux ),纵坐标为各点距框架柱AC 端点C 的距离.图9　钢板左侧边缘受力示意图(b =300mm,θ=1/300rad ) 由图9可以看出:对于仅与梁连接的开缝钢板剪力墙,其钢板左侧边缘各点沿x 向的位移呈明显的非线性变化,其中未开缝高度范围内以剪切变形为主,开缝高度范围内各点的x 向位移迅速增长且以弯曲变形为主.采用与梁、柱均连接的开缝钢板剪力墙时,由于框架的作用,钢板左右两侧边缘的变形需与框架柱的变形协调,近似呈直线.因此,对于钢板的左侧边缘,其上部受到框架柱的拉力作用,其下部受到框架柱的压力作用.4　结果分析鉴于各计算模型的τ-θ曲线都没有峰值点和下降段,参照G B 50011-2001《建筑抗震设计规范》和JGJ 99-98《高层民用建筑钢结构技术规程》规定:多、高层建筑钢结构第一、二阶段抗震设计结构层间侧移分别不得超过层高的1/300和1/70,本文定义层间侧移角θ为1/300时对应的剪力墙承载力为τ1/300,层间侧移角θ为1/70时对应的剪力墙承载力为τ1/70.图10是采用不同开缝形式时钢板剪力墙初始剪切刚度和承载力之间的关系.以图10(a )中h =900mm 的一组数据为例,该线上各点沿横轴正向依次为取定缝间小柱高度h =900mm 后,缝间小柱宽度b 从100mm 变化到890mm 时各开图10　开缝钢板剪力墙K c 和τ1/300、τ1/70的关系・6881・哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报 第40卷　缝钢板剪力墙的计算结果.根据图中的结果,设计人员可以方便的选取符合工程需要的开缝形式,从而达到合理开缝的目的.由图10可以看出:无论采用何种方式变化开缝参数,都会同时引起剪力墙初始剪切刚度和承载力的变化.也就是说,对限制出平面屈曲、开单排缝钢板剪力墙的初始剪切刚度和承载力,变化开缝形式不能分别对二者进行调整.5　结　语1)开缝钢板剪力墙内的各缝间小柱受力状态相近,且随其高宽比α变化有两种受力模式:当α≤315时,小柱以受弯为主;当α≤315时,小柱受弯剪共同作用.2)开缝形式会影响开缝钢板剪力墙中框架对钢板的作用.在保持其他条件不变的情况下,采用缝间小柱宽度b较大的开缝钢板剪力墙受到框架的作用力较小.3)在保持其他条件不变的情况下,随着b的增大,开缝钢板剪力墙的初始剪切刚度和承载力都有所提高,改变开缝形式会影响钢板剪力墙的,但不能对二者进行分别调整.参考文献:[1]　Toko H itaka,Chiaki M atsui.Experi m ental study onsteel shear wall with slits[J].Journal of 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剪力墙钢筋计算在建筑结构中，剪力墙起着至关重要的作用，它能够承受水平和竖向荷载，保障建筑物的稳定性和安全性。

而剪力墙钢筋的计算则是确保剪力墙结构性能的关键环节之一。

接下来，让我们详细了解一下剪力墙钢筋计算的相关知识。

首先，我们需要明确剪力墙的类型和受力特点。

剪力墙根据其开洞情况可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架等。

不同类型的剪力墙在受力时表现出不同的特点，这也会影响钢筋的计算和配置。

在计算剪力墙钢筋之前，要收集一系列必要的设计参数。

包括建筑物的高度、地震设防烈度、风荷载大小、混凝土强度等级、钢筋的种类和强度等级等。

这些参数将直接影响到剪力墙钢筋的计算结果。

对于剪力墙中的竖向钢筋，其主要作用是承受竖向荷载和抵抗剪力墙在竖向的变形。

计算竖向钢筋时，需要根据剪力墙所承受的竖向荷载以及轴压比等要求来确定钢筋的数量和直径。

通常，竖向钢筋的间距会有一定的规定，以保证钢筋能够有效地发挥作用。

而剪力墙中的水平钢筋，则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。

水平钢筋的计算需要考虑水平地震作用、风荷载等因素产生的剪力大小。

同时，水平钢筋的间距和布置方式也需要满足规范的要求，以保证剪力墙在水平方向上具有足够的抗剪能力。

在具体计算时，我们通常会用到一些公式和规范中的规定。

例如，根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中的相关公式，计算出剪力墙在不同工况下所需的钢筋面积。

然后，根据钢筋的直径和间距，确定钢筋的根数。

此外，还需要考虑剪力墙边缘构件的钢筋配置。

边缘构件包括约束边缘构件和构造边缘构件，它们在剪力墙的端部和转角处，对剪力墙的抗震性能起着重要的加强作用。

边缘构件中的钢筋计算相对较为复杂，需要综合考虑轴压比、箍筋的体积配箍率等因素。

在实际工程中，为了保证剪力墙钢筋计算的准确性，还需要进行反复的验算和调整。

例如，检查钢筋的间距是否满足规范要求，钢筋的锚固长度是否足够等。

如果计算结果不满足要求，就需要对钢筋的配置进行优化和调整。