文章作者2023年報名、複習、試題網路採集發表時間2007:02:24 16:45:45
2023年****90分試題中心
一.剪力牆設計中的基本概念
1．剪力牆高和寬尺寸較大但厚度較小，幾何特徵像板，受力形態接近於柱，而與柱的區別主要是其長度與厚度的比值，當比值小於或等於4時可按柱設計，當牆肢長與肢寬之比略大於4或略小於4時可視為為異形柱，按雙向受壓構件設計。
2．剪力牆結構中，牆是一平面構件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔豎向壓力；在軸力，彎矩，剪力的復合狀態下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固於基礎上的懸臂深梁。在**作用或風載下剪力牆除需滿足剛度強度要求外，還必須滿足非彈性變形反覆迴圈下的延性、能量耗散和控制結構裂而不倒的
要求：牆肢必須能防止牆體發生脆性剪下破壞，因此注意盡量將剪力牆設計成延性彎曲型。
3．實際工程中剪力牆分為整體牆和聯肢牆：整體牆如一般房屋端的山牆、魚骨式結構片牆及小開洞牆。整體牆受力如同豎向懸臂，當剪力牆牆肢較長時，在力作用下法向應力呈線性分布，破壞形態似偏心受壓柱，配筋應盡量將豎向鋼筋布置在牆肢兩端；為防止剪下破壞，提高延性應將底部截面的組合設計內力適當提高或加大配筋率；為避免斜壓破壞牆肢不能過小也不宜過長，以防止截面應力相差過大。
聯肢牆是由連梁連線起來的剪力牆，但因一般連梁的剛度比牆肢剛度小得多，牆肢單獨作用顯著，連梁中部出現反彎點要注意牆肢軸壓比限值。
壁式框架：當剪力牆開洞過大時形成寬梁、寬柱組成的短牆肢，構件形成兩端帶有剛域的變截面桿件，在內力作用下許多牆肢將出現反彎點，牆已類似框架的受力特點，因此計算和構造應按近似框架結構考慮。
綜上所述，設計剪力牆時，應根據各型牆體的特點，不同的受力特徵，牆體內力分布狀態並結合其破壞形態，合理地考慮設計配筋和構造措施。
4．牆的設計計算是考慮水平和豎向作用下進行結構整體分析，求得內力後按偏壓或偏拉進
行正截面承載力和斜截面受剪承載力驗算。當受較大集中荷載作用時再增加對區域性受壓承載力驗算。在剪力牆承載力計算中，對帶翼牆的計算寬度按以下情況取其小值：
即①剪力牆之間的間距；②門窗洞口之間的翼緣寬度；③牆肢總高度的1/10；④剪力牆厚度加兩側翼牆厚度各6倍的長度。
5．為了保證牆體的穩定性及便於施工，使牆有較好的承載力和**作用下耗散能力，規範要求
一、二級抗震牆時牆的厚度應≥160mm，底部加強區宜≥200mm，三、四級抗震等級時應≥140mm，豎向鋼筋應盡量配置於約束邊緣。
以上所述的剪力牆設計中的概念問題可能絕大部分設計人員都懂，但實際應用到工程設計中，施工圖紙表達出來的東西有時則存在很大差別，追究原因，許多是與具體的構造處理有關，因此造成牆的截面和配筋差別大不合理。
二.剪力牆的邊緣構造
1．結構試驗表明矩形截面剪力牆的延性比工字形或槽形截面剪力牆差；計算分析表明增加牆肢截面兩端的翼緣能顯著提高牆的延性；因此在矩形牆兩端設約束邊緣構件不但能較顯著地提高牆體的延性，還能防止剪力牆發生水平剪下滑動提高抗剪能力。從89規範開始在剪力牆中提出了暗柱、端柱、翼牆（柱）、轉角牆（柱），也就是目前規範中的約束邊緣構件或構造邊緣構件的抗震措施。
2．對規範的不同理解往往產生了五花八門的設計。有人將每一軸線的牆理解為一片牆僅在端牆設暗柱，有人將凡是拐角或洞口邊都設暗柱，而即使是公開發表出版的權威參考書或設計手冊對暗柱（翼牆柱）的截面取值也出現了以下三種不同尺寸，因此造成配筋的差別很大，甚至相同的資料由於出版的時間不同，對規範的理解也有所不同。
3．從2023年開始實施的建築結構規範，根據結構型別及受力狀況，對剪力牆兩端及洞口兩側的加強邊緣，按牆肢在重力荷載代表值作用下牆肢軸壓比的界線及加強部位要求分為約束邊緣構件和構造邊緣構件兩類。
「抗規」gb50011-2001規定抗震牆結構、部分框支抗震牆中落地剪力牆當
一、二級抗震時底部加強部位及相鄰的上一層均應按要求設定約束邊緣構件；但對於一般抗震牆結構（除部分框支牆外）當滿足牆肢軸壓比限值界線值時可按規定設定構造邊緣構件。「抗規」未明確框架-剪力牆結構中的剪力牆需設定約束邊緣構件時抗震牆的抗震等級和軸壓比界限值；但根據混凝土規範11.7.
14條筆者理解框架-剪力牆不受
一、二抗震等級限制，凡底部加強區及其上一層當不滿足軸壓比限界時則均應設約束邊緣構件。綜合分析「抗規」、「砼規」和「高規」設計約束邊緣構件時，框剪結構、框支結構、框筒結構的要求應嚴於一般剪力牆結構，因此規範要求的條件也就多了一些，設計中應引起注意。由於各規範標準的的編寫出版、發布、實施的時間不同，加上編寫人認識上的差別，各規範在一些條文內容上還存在不協調和不一致的地方。
在此必須指出設計中不但要複核短牆肢軸壓比，也要複核長牆肢的軸壓比：抗震牆結構中，當層數在15層以內時其牆肢軸壓比一般都小於0.2，所以一般除9度**區外，都可以不設約束邊緣構件（高層底部加強區除外），只需設計構造邊緣構件，不少設計都忽視了這點，造成浪費。
4．規範標準之間矛盾問題舉例
①.gb50011-2001第6.4.
7條規定暗柱截面長度僅需滿足bw及≥400mm，不要求滿足lc/2,在翼牆（柱）中只要求滿足壁柱≥300mm，不受牆厚bw的限制，而與「砼規」的要求矛盾。筆者認為「抗規」gn50011的規定比較合理；實際工程中按現行規範要求需要設暗柱之處絕大部位為對門窗洞口邊緣的加強，其牆肢屬於聯肢牆，非一字型矩形牆體，聯肢牆連梁起耗散**能量作用，受力狀況和延性較好，在整體受力時當洞口較小時，往往牆體顯槽形截面，因此在剪力牆結構中除設定角窗處外，暗柱截面尺寸不必過大；而翼牆（柱）處實際上只是建築橫牆肢的端邊緣，不屬縱牆肢的端邊緣，在縱向水平力作用下，縱向牆法向應力呈線性分布，縱牆肢受力似同偏壓柱；橫縱交點處剛度，約束
效能好，因此對於翼牆（柱）的截面取值也沒必要過大；截面過大的暗柱和翼柱往往還容易形成連在一起，造成縱牆豎向配筋增加過多。但轉角牆（柱）則是剪力牆很重要的部位，必須嚴格遵守規範的規定。
②.構造邊緣構件雖然「抗規」、「砼規」和「高規」都規定了配筋要求，但比較三本標準所給出的配筋要求的**中的內容則是矛盾的，是不協調的；筆者認為「砼規」gb50010-2002表11.7.
16的要求比較合理。而「抗規」和「高規」表中的配筋要求是不夠合理或是不夠嚴密的。還應指出三本規範中所給出的縱向構造筋的數量4根或6根是不實際的；例如對於轉角牆（柱）的縱向筋數量，由於牆縱向筋的間距不宜大於300，又受牆厚限制，角柱的最小的縱向筋應為8根，當牆厚≥300時則最少需要12根，不會出現4根或6根的情況。
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