導(dǎo)語：如何才能寫好一篇剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；體會(huì)

中圖分類號(hào)：TU398文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，剪力墻結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被大量應(yīng)用，日益受到房地產(chǎn)開發(fā)商和業(yè)主的歡迎。我們?cè)趯?duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，要認(rèn)真分析其所具有的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷提高剪力墻結(jié)構(gòu)的綜合利用水平，更好的促進(jìn)我國建筑行業(yè)快速健康的發(fā)展。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)

1、剪力墻結(jié)構(gòu)分類，一般按照剪力墻上洞口的大小、多少及排列方式，將剪力墻分為以下幾種類型：

1.1整體墻 沒有門窗洞口或只有少量很小的洞口時(shí)，可以忽略洞口的存在，這種剪力墻即為整體剪力墻，簡(jiǎn)稱整體墻。 當(dāng)門窗洞口的面積之和不超過剪力墻側(cè)面積的15%，且洞口間凈距及孔洞至墻邊的凈距大于洞口長(zhǎng)邊尺寸時(shí)，即為整體墻。

1.2小開口整體墻 門窗洞口尺寸比整體墻要大一些，此時(shí)墻肢中已出現(xiàn)局部彎矩，這種墻稱為小開口整體墻。

1.3 聯(lián)肢墻剪力墻上開有一列或多列洞口，且洞口尺寸相對(duì)較大，此時(shí)剪力墻的受力相當(dāng)于通過洞口之間的連梁連在一起的一系列墻肢，故稱連肢墻。

1.4框支剪力墻當(dāng)?shù)讓有枰罂臻g時(shí)，采用框架結(jié)構(gòu)支撐上部剪力墻，就形成框支剪力墻。

1.5壁式框架 在聯(lián)肢墻中，如果洞口開的再大一些，使得墻肢剛度較弱、連梁剛度相對(duì)較強(qiáng)時(shí)，剪架。力墻的受力特性已接近框架。由于剪力墻的厚度較框架結(jié)構(gòu)梁柱的寬度要小一些，故稱壁式框。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)的寬和高都比較大，但是其厚度相對(duì)來說卻比較小，而這也決定了剪力墻結(jié)構(gòu)的受力形態(tài)和幾何特征。剪力墻結(jié)構(gòu)的幾何特征相類似于板，但是其受力形態(tài)卻與柱子有著高度的相似性，但在比值上還是與柱子有著一定的區(qū)別。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻整體是個(gè)平面結(jié)構(gòu)，其承受著來自豎向的壓力和其平面作用下來自水平的剪力兩種力量。地震環(huán)境和風(fēng)載作用下剪力墻結(jié)構(gòu)僅僅是滿足剛度強(qiáng)度需求還是遠(yuǎn)不夠的，其還需要滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)作用下的延展性，在控制結(jié)構(gòu)斷裂和能量消耗中卻不倒的要求。為此，我們一般在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)將其設(shè)計(jì)成為一種延性彎曲型。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)厚度和長(zhǎng)度選擇

1、剪力墻結(jié)構(gòu)厚度

按照國家抗震規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)的底部加強(qiáng)墻厚一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)，其厚度最好能在200mm以上，同時(shí)不能小于樓層高的1/16，而其它地方需在160mm以上。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果遇到特殊的情況，建筑物可以采用概念設(shè)計(jì)分析，有效地控制住墻肢軸壓的比值，確保整體連結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)降低墻厚度的目的。

2、墻肢長(zhǎng)度

剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢截面高度就是剪力墻墻肢的長(zhǎng)度，此長(zhǎng)度通常不會(huì)大于8m。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們要確保剪力墻結(jié)構(gòu)的延性。為了有效地避免脆性的剪切破壞，可以把高寬比大于2的細(xì)高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為彎曲破壞的延性剪力墻。但是，有些墻體長(zhǎng)度過長(zhǎng)，為有效地確保墻體高寬比大于2，可以適當(dāng)?shù)牟捎瞄_設(shè)洞口的方式將長(zhǎng)墻分成均勻的、長(zhǎng)度較小的連肢墻，而對(duì)于其洞口而言，最好是采用一些約束彎矩比較小的弱連梁。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則

剪力墻結(jié)構(gòu)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，切忌不可采取盲目的手段，而是要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，具體考察結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化，我們需要在技術(shù)層面上遵循一些原則：

1、樓層間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

為了減輕結(jié)構(gòu)自重，有效地避免地震發(fā)生時(shí)建筑物的損壞，我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)過程中可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行短肢剪力墻的布置，但是此操作需要一個(gè)前提，必須要求短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩控制在40%以內(nèi)。我們可以采用大開剪力墻的方式，讓剪力墻結(jié)構(gòu)有更好的側(cè)向剛度，保證樓層最小剪力系數(shù)在規(guī)范限值之上，由此方可大大減少工程造價(jià)。

2、樓層間最大位移與層高之比的調(diào)整原則

在對(duì)一些普通建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該是樓層間的剪切變形和扭轉(zhuǎn)變形。剪切變形控制多以豎向構(gòu)件多少來衡量，如果豎向構(gòu)件數(shù)量很大，會(huì)造成墻的剪重比偏大，設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)變形過大，同樣也無法有效地滿足樓層間位移的需要。所以，我們?cè)诮ㄖ镏幸M可能的減少扭轉(zhuǎn)變形，決不能僅僅靠增加豎向構(gòu)件的剛度來調(diào)整樓層間的位移。

3、剪力墻連梁超限的調(diào)整原則

剪力墻跨高比在2.5以下的連梁較為容易出現(xiàn)彎矩和剪力超過規(guī)定限度的情況，所以在通常情況下會(huì)規(guī)定剪力墻連梁跨高比需要在2.5以上。對(duì)于跨高比在5以上的連梁，則最好是按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)連梁超筋的處理，取不小于0.5的連梁折減系數(shù)計(jì)算，驗(yàn)算小震作用與正常使用極限狀態(tài)組合下，連梁的承載力是否滿足要求。所以，我們?cè)谶M(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用連梁超限調(diào)整原則，而這又會(huì)大大節(jié)省工程造價(jià)，有效的節(jié)約工程投資。

四、根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、剪力墻結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)

剪力墻作為建筑結(jié)構(gòu)中一項(xiàng)不可或缺的建筑構(gòu)件，其有著自身較為獨(dú)特的特點(diǎn)。建筑設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)較為突出，承載力強(qiáng)，平面內(nèi)剛度大。但是我們也要看到其剪切變形相對(duì)也較大，平面外較為薄弱，外加開洞后剪力墻形式多變復(fù)雜，受力也較為繁瑣，這些都極大的阻礙了剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中功能的發(fā)揮。在承受豎向荷載和水平荷載時(shí)，剪力墻的能力還是比較大。其側(cè)向剛度大，整體性能較好，水平力作用下側(cè)移較小，加上剪力墻設(shè)計(jì)中沒有梁和柱的外露與突出等問題，非常方便房間的內(nèi)部設(shè)置。但是這樣也會(huì)導(dǎo)致無法提供一個(gè)大空間的房屋。從地震后的震害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，剪力墻結(jié)構(gòu)剛度的不同，則受震害的影響不同。剛度大的剪力墻結(jié)構(gòu)通常受震害影響較輕，但此剛度范圍是有限定，并不能無限制擴(kuò)大。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然優(yōu)點(diǎn)較多，但其工程造價(jià)也相對(duì)高一些。所以，我們?cè)谶M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)要充分發(fā)揮其抗側(cè)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但要盡量減少工程費(fèi)用。

2、優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，為了讓受力均衡，需采取一些恰當(dāng)有效的手段。剪力墻結(jié)構(gòu)安全可靠，爭(zhēng)取讓每一個(gè)此結(jié)構(gòu)都能發(fā)揮其最大作用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。首先需要對(duì)工程的安全性能和造價(jià)進(jìn)行考慮，結(jié)合這兩項(xiàng)因素合理調(diào)整剪力墻布置。另外，可從技術(shù)和原材料應(yīng)用兩方面著手控制工程造價(jià)。在工程施工中，把實(shí)際含鋼量控制在一定范圍內(nèi)，既不損害建筑的安全性，也能充分發(fā)揮原材料的最大用途。

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關(guān)鍵字：高層剪力墻 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Abstract: This article from the case, analysis of high building shear wall structure system has the advantages of shear wall structure, layout, shear wall structure calculation and analysis of shear wall structure design should pay attention to the problems and shear wall structure requirements are described in detail.

Keyword：high building Shear wall Structure design

一、剪力墻的優(yōu)點(diǎn)

剪力墻既保留了異形柱不凸出墻面的優(yōu)點(diǎn)，又克服了異形柱框架抗震性能不理想等缺點(diǎn)。由于住宅需求的增加和用于建造住宅的土地供應(yīng)緊張，高層住宅的建造成為眾多開發(fā)商的首選。

這種結(jié)構(gòu)體系通常都是利用中部的豎向通道區(qū)設(shè)置較多的剪力墻，共同組成一個(gè)較為完整的或基本完整的筒體。也可以將由豎向交通區(qū)所構(gòu)成的混凝土筒設(shè)置在結(jié)構(gòu)外邊，而靠中間的樓梯間可用混凝土剪力墻構(gòu)成一個(gè)相對(duì)完整的半開放的筒體。這一部分的結(jié)構(gòu)布置與建筑平面的劃分較容易達(dá)成一致，易于實(shí)現(xiàn)；至于部分，可以根據(jù)建筑的要求而定。

因?yàn)樽≌ㄖ?duì)平面的劃分要求比一般的商業(yè)建筑、辦公建筑以及旅館建筑要求更高，房間的頂板不宜有梁，墻角不宜有柱子突出，所以住宅建筑通常都在核心筒的布置混凝土剪力墻。建筑需要開較大的門窗洞口時(shí)局部采用短肢剪力墻，可以較好地滿足住宅建筑的采光與通風(fēng)要求而不改變剪力墻結(jié)構(gòu)體系。剪力墻在建筑上起到對(duì)建筑平面的分隔作用，在結(jié)構(gòu)上既可以承受豎向荷載，又可以抵抗水平地震的破壞力。

二、工程案例

本文所提案例為紹興?金昌?柯橋湖東路住宅小區(qū)小區(qū)的A1#樓高層，嵌固在大底盤地下室頂板。上部結(jié)構(gòu)體系采用剪力墻結(jié)構(gòu)，框架抗震等級(jí)為四級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為四級(jí)。

三、自然條件：

1、基本風(fēng)壓： 0.45kN/；

2、基本雪壓： 0.45kN/；

3、地面粗造度類別：B類；

抗震設(shè)防烈度為6度，地震動(dòng)峰值加速度基本值為0.05g（g為重力加速度），設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地為軟弱場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為III類，特征周期為0.45秒。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限：五十年；

2、建筑抗震設(shè)防類別：丙類建筑；

3、建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：二級(jí)；

4、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)：乙級(jí)；

5、地下工程防水等級(jí)：二級(jí)；

6、地下防水混凝土設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)：S6級(jí)

7、結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)：

1）上部高層采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，框架抗震等級(jí)為四級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為四級(jí)；

2)地下室框架、剪力墻抗震等級(jí)均為抗震等級(jí)四級(jí)。

8、砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)： B級(jí)；

9、鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，最大裂縫寬度對(duì)于一類環(huán)境類別（如上部結(jié)構(gòu)）不大于0.3、二類環(huán)境（如地下室、水池）為0.2。

10、主要樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

其它功能用房使用荷載均按規(guī)范取值，若有特殊或重大設(shè)備按實(shí)重另加。

五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

1、基礎(chǔ): 各主樓樁基采用鉆孔灌注樁，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，靜載試樁樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35, (10-3a)層中風(fēng)化凝灰?guī)r或(10-3b)層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，樁尖進(jìn)入持力層深度不小于0.5m。

2、上部結(jié)構(gòu)體系

采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，框架抗震等級(jí)為四級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為四級(jí)。

3、樓、屋面結(jié)構(gòu)布置

均采用現(xiàn)澆梁板式鋼筋混凝土樓面板和屋面板。

4、結(jié)構(gòu)分析

本工程結(jié)構(gòu)計(jì)算采用中國建筑科學(xué)研究院編制的PKPM系列“多、高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析程序SATWE（2009.02版）計(jì)算軟件分析計(jì)算。

5、材料

(1)鋼筋： HPB235 fy=210N/mm2；HRB335 fy=300N/mm2；

HPB400 fy=360N/mm2。

(2)鋼板、型鋼：Q235B

(3)混凝土：構(gòu)造柱、過梁、壓頂均采用C20，基礎(chǔ)墊層為C15,其余按圖紙。

(4)填充墻和砂漿：

地面標(biāo)高以下:采用MU15砼實(shí)心磚，M10水泥砂漿砌筑；

標(biāo)高±0.000以上:采用240mm或200mm厚煤矸石空心砌塊（容重≤9kN/），專用砂漿砌筑，衛(wèi)生間墻均采用MU10砼實(shí)心磚（容重≤18kN/），M5水泥砂漿砌筑。

六、主要計(jì)算結(jié)果

1、結(jié)構(gòu)自振周期

2、結(jié)構(gòu)在地震及風(fēng)荷載作用下的位移

七、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、《高規(guī)》對(duì)剪力墻截面厚度的規(guī)定：按三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度，底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/20，且不應(yīng)小于160mm；其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/25，不應(yīng)小于160mm。分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可采用160mm。

2、一般剪力墻分布鋼筋的配置：豎向和水平分布筋的配筋率，一、二、三級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.25%，四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.20。豎向和水平分布鋼筋間距均不應(yīng)大于300mm，分布鋼筋直徑均不應(yīng)小于8mm。

3、一般與短肢剪力墻的判別：

（1）短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比hw/bw為5~8的剪力墻，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比hw/bw大于8的剪力墻。

（2）下列情況的剪力墻不認(rèn)為是短肢剪力墻：

a)對(duì)于兩肢以上的多肢墻(T,Z,十字形墻肢)，不論其墻肢的長(zhǎng)短，均可不判定為短肢墻。

b)對(duì)于L形墻肢，當(dāng)滿足兩肢長(zhǎng)度均不小于5倍墻厚時(shí)，可不判定為短肢墻。

c)當(dāng)墻肢截面高厚比雖為5~8，但墻肢兩側(cè)均與較強(qiáng)連梁（連梁的跨高比≤2.5）時(shí)，可不判定為短肢墻。

4、短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)的判別標(biāo)準(zhǔn)：符合下列兩款中的任一款，則可判定為短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)。

（1）短肢剪力墻承受的傾覆力矩占結(jié)構(gòu)底部總傾覆力矩的40%~50%；

（2）高層剪力墻結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻負(fù)荷的樓面面積與全部樓面面積的比值大于1/2時(shí)；多層剪力墻結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻負(fù)荷的樓面面積與全部樓面面積的比值大于2/3時(shí)。

5、高層一般剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果存在少量的短肢剪力墻，不必遵守《高規(guī)》第7.1.2條的規(guī)定。

6、剪力墻邊緣構(gòu)件鋼筋配置原則：一個(gè)暗柱可采用兩種直徑的縱筋；縱筋間距不大于300mm；一個(gè)暗柱可采用兩種直徑的箍筋，但箍筋間距應(yīng)相同；當(dāng)為端柱且承受集中荷載時(shí)，縱筋間距、箍筋直徑和間距應(yīng)滿足柱的相應(yīng)要求；約束邊緣構(gòu)件的箍筋，每個(gè)方向拉筋的肢數(shù)不應(yīng)多于該方向總肢數(shù)的1/3；構(gòu)造邊緣構(gòu)件除外箍采用封閉箍外，其他箍筋采用拉筋。

7、控制剪力墻平面外彎矩：

（1）不宜布置與一字形短肢剪力墻單側(cè)相交的樓面梁；

（2）與無壁柱或翼墻的剪力墻相交的樓面梁截面高度，不宜大于剪力墻厚度的2倍；

（3）與無壁柱或翼墻的剪力墻單側(cè)相交的樓面梁連接，采取梁端鉸接或半剛接，相應(yīng)加大梁跨中彎矩。

八、結(jié)語

綜合上述案例可知, 關(guān)于高層住宅建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),文章主要從剪力墻結(jié)構(gòu)的布置、計(jì)算分析、構(gòu)造要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題這幾個(gè)方面進(jìn)行論述。目前,隨著高層建筑的逐漸發(fā)展和人們對(duì)住宅使用功能要求的逐步提高,由于剪力墻結(jié)構(gòu)可以靈活布置,可落地也可帶轉(zhuǎn)換層,房間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)露梁露柱的現(xiàn)象,且剪力墻的抗震性能也優(yōu)于異形柱剪力墻結(jié)構(gòu),因此在設(shè)計(jì)中根據(jù)其受力的特點(diǎn),充分掌握和了解其受力特點(diǎn)和破壞機(jī)理后,并選擇合理的布置形式,正確掌握計(jì)算分析方法,它將在多、高層的住宅中有著廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn):

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[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 （JGJ94-2008）

[3]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB 33/1001-2003）

[4]《紹興市混凝土多孔磚建筑技術(shù)暫行規(guī)定》 （紹市建管[2003]47號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：

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【關(guān)鍵詞】：框架-剪力墻；抗震原理；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；合理布置

中圖分類號(hào)：TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一．引言：

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑正在朝著多功能、綜合應(yīng)用的方向發(fā)展，在設(shè)計(jì)高層建筑的過程中時(shí)，必須要考慮各種各樣的受力結(jié)構(gòu)形式，而在這些形式中，豎向傳力體系是設(shè)計(jì)中要考慮的重中之重。結(jié)構(gòu)傳力體系支撐著建筑結(jié)構(gòu)的空間形態(tài)，除此之外，傳力體系的剖面形式也非常簡(jiǎn)明的體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)豎直荷載傳遞的路徑，同樣也影響到建筑物設(shè)計(jì)的使用功能。值得一提的是，在不同的建筑結(jié)構(gòu)中，它的傳力體系也是各不一樣，由此看來考慮諸多細(xì)節(jié)以及采用正確的計(jì)算方法是設(shè)計(jì)好的框架結(jié)構(gòu)的必要前提。

二、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震原理

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是一種雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。眾所周知，在框架結(jié)構(gòu)中，剪力墻的剛度比框架大，起著大部分的剪力責(zé)任，而框架在承擔(dān)側(cè)向力方面起著相對(duì)較小的作用；如果在遇到強(qiáng)力地震的情況是，剪力墻的連梁往往先承擔(dān)受力，這樣也就使剪力墻的剛度有所降低，相應(yīng)的由剪力墻承受的部分剪力，被逐漸轉(zhuǎn)移到了框架上去。假如所使用的框架具有足夠的抗壓力和抗震性能，那么這兩者所抗壓結(jié)構(gòu)就可以充分發(fā)揮它的抗震作用，這樣即使在遭遇到強(qiáng)烈地震的狀況下仍然能夠起到理想的抗震效果。

三、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及分析

分析框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，我們必須首先知道是框架和剪力墻結(jié)構(gòu)各自不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。并且這里的框架不同于其他純框架結(jié)構(gòu)中的框架，而剪力墻也不同于其他剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度影響著它的變形曲線形狀和內(nèi)力分配，可以用剛度特征值的大小來表示。當(dāng)剛度特征值很小時(shí)，則剪力墻剛度很大，框架剛度較小，內(nèi)力分配主要以剪力墻為主，整體變形表現(xiàn)為彎曲型，這樣由框架所分配的剪力就很小，剪力墻出現(xiàn)負(fù)剪力不會(huì)很大，二者協(xié)同工作的性能較差，這種結(jié)構(gòu)更像是看做單獨(dú)的剪力墻結(jié)構(gòu)，而不能算作雙重抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)。針對(duì)上述這種情況，在我國高規(guī)中的0.2Q 的調(diào)整，就保證框架成為第二道防線；另外一面來說，當(dāng)剛度特征值很大時(shí)，則框架的剛度較大，這種情況屬于剪力墻較少的現(xiàn)象，而當(dāng)剪力墻承擔(dān)的傾覆力低于50%的時(shí)侯，為了保證框架的安全，這時(shí)框架結(jié)構(gòu)部分就主要按照純框架結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。最理想的情況是盡量避免上述情況的出現(xiàn)，即剪力墻的數(shù)量既不過多，也不過少最好。

四、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、框架結(jié)構(gòu)配置合理

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的布置原則是遵循均勻、分散、對(duì)稱、周邊。分散原則是剪力墻的片數(shù)不可太少,并且每片剪力墻的剛度也不要太大,而剪力墻的連續(xù)尺寸則不應(yīng)太長(zhǎng),這樣使抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量盡量分散,每片剪力墻的彎曲剛度恰好適中,這樣在使用中，既不會(huì)使個(gè)別墻的受力太集中，也不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別剪力墻的局部破壞而影響整體的抗側(cè)力性能,或者因負(fù)擔(dān)過重而引起過早損壞。剛度過大的剪力墻相應(yīng)的壓力也承擔(dān)的要大,也會(huì)增加它的基礎(chǔ)處理難度,同時(shí)我們也必須考慮到如果兩片剪力墻之間相距太遠(yuǎn)的話,樓面剛度的要求大太,就很難滿足要求。周邊原則的要求是為保證剛度中心與平面中心相吻合，必須要考慮建筑物的抵抗扭轉(zhuǎn)能力;剪力墻通常都是布置在周邊對(duì)稱的位置,這樣就能增加剪力墻抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂,從而在不增加剪力墻面積的情況下,提高自身的抗扭轉(zhuǎn)能力。剪力墻布置的位置通常應(yīng)該設(shè)置在平面形狀變化處,或者是角隅、端角、凹角部位,能夠有效的加強(qiáng)抗扭轉(zhuǎn)能力,。在城市高層建筑的樓梯間,電梯間,管道井處,樓面開洞現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重地削弱樓板的剛度,這樣對(duì)保證框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的的協(xié)同工作產(chǎn)生了不利影響。針對(duì)這種現(xiàn)象,為了強(qiáng)固這些薄弱環(huán)節(jié)，就要在工程設(shè)計(jì)中使用鋼筋混凝土剪力墻,如樓梯間,電梯井道處,豎向管道井等會(huì)起到非常好的效果。剪力墻之間的間距,對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2—4 為宜,對(duì)裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1—2.5 為宜, 原則上是建筑物高度越高,取值愈小。

2、控制軸壓比

某工程在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，業(yè)主提出當(dāng)?shù)鼗炷翑嚢枵緹o法保證C40 以上混凝土施工質(zhì)量，混凝土最高強(qiáng)度等級(jí)為C40。根據(jù)規(guī)范，一級(jí)框架剪力墻結(jié)構(gòu)框架柱軸壓比為0.75，若按框架柱軸壓比為0.75 設(shè)計(jì)，框架柱的截面面積很大，影響建筑平面布局。故框架柱采取規(guī)范提出的構(gòu)造措施提高柱軸壓比限值至0.90設(shè)計(jì)。底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻厚度為350mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)低，在一些高層建筑結(jié)構(gòu)的底部幾層，為了使剪力墻軸壓比不超過國家相關(guān)規(guī)定的限值，會(huì)產(chǎn)生剪力墻厚度很大的不合理情況。科學(xué)研究成果表明，即使是高寬比為1.0 的低剪力墻，也同樣可以具有良好的延。研究剪力墻約束邊緣構(gòu)件配箍率、位移延性比、剪力墻高寬比等因素對(duì)剪力墻軸壓比限值的影響，并能夠給出滿足具體延性需求、對(duì)應(yīng)不同約束邊緣構(gòu)件配箍特征值的剪力墻軸壓比限值，供工程設(shè)計(jì)參考使用。

4、剪力墻的合理布置

（1）為了增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的抗扭能力，彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)平面形狀凹凸引起的薄弱部位，減小剪力墻設(shè)置在房屋而受室內(nèi)外溫度變化的不利影響，剪力墻宜均勻布置

在建筑物的周邊附近（第一內(nèi)跨）、樓梯間、電梯間、平面形狀變化或恒載較大

的部位，剪力墻的間距不宜過大（高規(guī)表8.1.8）；平面形狀凹凸較大時(shí)，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。

（2）縱、橫向剪力墻宜組成L 形、T 形和匚形等形式，以使縱墻（橫墻）可以作為橫墻（縱墻）的翼緣，從而提高其剛度、承載力和抗扭能力；樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置，以增強(qiáng)其空間剛度和整體性。

（3）剪力墻布置不宜過分集中，單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總剪力的40%，以免結(jié)構(gòu)的剛度中心與房屋的質(zhì)量中心偏離過大、墻截面配筋過多以及不合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。當(dāng)剪力墻墻肢截面高度過大時(shí)，可通過開門窗洞口或施工洞形成聯(lián)肢墻。

5、結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)

即使在強(qiáng)烈地震情況下，鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)仍然能夠有效地通過非彈性變形逐漸消散地震釋放的巨大能量,這也是一種理想的抗震結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于與框架-剪力墻平行的框架梁,即縱向梁構(gòu)件采用帶非線性轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧的線彈性彈簧梁?jiǎn)卧M。對(duì)于柱單元?jiǎng)t假定其只發(fā)生非彈性彎曲變性而不發(fā)生非彈性軸向變形。對(duì)于框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中的橫向梁兩端承受著不同的豎向位移,并且由于節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)和兩節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)量的不同,橫向梁還承受扭轉(zhuǎn)。因此可采用豎向和轉(zhuǎn)動(dòng)彈性彈簧來模擬這種效應(yīng)。

五．結(jié)束語

本文通過對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的分析和探討，了解到結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須協(xié)調(diào)好框架-剪力墻之間的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)不合理、整體性差，將很難確保框架結(jié)構(gòu)的抗震、抗壓性能，自然而然也就無法發(fā)揮框架-剪力墻這一結(jié)構(gòu)的作用?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)功能，盡可能的發(fā)揮降低地震破壞力的作用，作為一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，應(yīng)該全力避免結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象的存在而導(dǎo)致建筑物抗震力、抗壓力的低下，努力實(shí)現(xiàn)抗震減災(zāi)。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]劉林榮,何雅明.淺議高層建筑短肢剪力墻的設(shè)計(jì)[J].今日科苑,2008.

篇4

關(guān)鍵詞：剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)理念

中圖分類號(hào)：TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

前言

剪力墻在建筑中具有結(jié)構(gòu)剛度大、整體好、抗震性強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。剪力墻在應(yīng)用中具有很多優(yōu)點(diǎn)，得到了開發(fā)商和業(yè)主的普遍歡迎。在應(yīng)用中，要認(rèn)真分析剪力墻，以提高剪力墻結(jié)構(gòu)的綜合利用率，更好的促進(jìn)建筑事業(yè)的發(fā)展。

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本概念及其分類

1.1剪力墻高和寬尺寸都比較大，但是其厚度卻非常小，這就決定了剪力墻的幾何特征和受力形態(tài)。其幾何特征類似于板，但是受力形態(tài)卻和柱子驚人的相似，但是在比值上與柱子有著一定的區(qū)別。在剪力墻的結(jié)構(gòu)中，墻是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，它承受著豎向壓力和其平面作用下的水平剪力的雙重力量。地震作用和風(fēng)載下剪力墻僅僅滿足剛度強(qiáng)度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，其還必須滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性和能量消耗和控制結(jié)構(gòu)斷裂卻不倒的要求。所以，在剪力墻的設(shè)計(jì)中要求將其設(shè)計(jì)成延性彎曲型；

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

剪力墻結(jié)構(gòu)主要可以分為四類，而分類的依據(jù)則是剪力墻是否開洞及其開洞的大小。

1.2.1實(shí)體墻或者截面剪力墻不開洞或者開洞的面積小于15%，這種剪力墻的變形主要為曲型，其就像一個(gè)整體的懸壁墻，在整個(gè)墻肢的高度上，彎矩圖既沒有彎點(diǎn)，也不會(huì)發(fā)生突變；

1.2.2整體小開口剪力墻。雖然這種剪力墻的開口比較小，但是其開洞面積已經(jīng)大于15%。整個(gè)剪力墻的變形主要為彎曲型，但是整個(gè)墻肢的高度基本上沒有存在反彎點(diǎn)，彎矩圖的主要位置發(fā)生了突變；

1.2.3雙肢或多肢剪力墻。這種剪力墻一般開口較大，或者其洞口成列分布。雖然在開口上與整體小開口剪力墻不同，但是它們的受力特點(diǎn)卻十分類似；

1.2.4壁式框架。這種剪力墻洞口尺寸很大，連梁線剛度和墻肢線的剛度比較接近，其整個(gè)受力墻的變形則為剪切型，受力特點(diǎn)與框架結(jié)構(gòu)相似。其在大多數(shù)高層建筑的樓層中會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，彎矩圖在樓層的地方也會(huì)產(chǎn)生突變。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)理念

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，建筑質(zhì)量的好壞主要由設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來衡量。相對(duì)而言，建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁重而又責(zé)任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時(shí)滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。如果在設(shè)計(jì)的過程中，我們對(duì)其建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不采用剪力墻，就需要考慮以下方面來進(jìn)行設(shè)計(jì)：

2.1柱、梁截面應(yīng)合理：由位移、軸壓比、配筋率等控制，梁大跨取大截面，小跨取小截面，連續(xù)跨梁截面寬度宜相同。柱截面應(yīng)每隔3層左右收小一次，以節(jié)約投資，每次收小時(shí)應(yīng)每側(cè)不小于50mm，以方便支模，也不宜大于200mm，以免剛度突變，最上段（頂上幾層）可用300mm×300mm（應(yīng)滿足計(jì)算要求）。收小柱截面，也可相應(yīng)增加使用面積?；炷翉?qiáng)度等級(jí)：宜≥C25（留有余地），柱梁宜同，變柱截面處不變混凝土強(qiáng)度等級(jí)，以免剛度突變。

2.2柱設(shè)計(jì)。縱筋配筋率不宜大于5，縱筋配筋率大于3時(shí)對(duì)箍筋直徑、間距、彎鉤有要求，也可焊成封閉環(huán)式，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于5，縱筋凈間距應(yīng)≥50mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，截面尺寸大于400mm的柱，縱筋間距不宜大于200mm. 一個(gè)截面宜一種直徑，宜對(duì)稱配筋，方便施工，自己設(shè)計(jì)也簡(jiǎn)單；鋼筋直徑不宜上大下小。強(qiáng)柱弱梁，縱筋不要太小，除一、二層框架可用φ16、φ18外，最好用φ20以上。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分來考慮具體情況，方便施工。

3.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1剪力墻截面厚度

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中之所以會(huì)規(guī)定剪力墻的最小厚度，是為了保障剪力墻平面之外的剛度以及穩(wěn)定性能。當(dāng)墻肢平面外出現(xiàn)與之相交的剪力墻的時(shí)候，可以將其視為剪力墻的支承，這樣一來就有利于保證剪力墻平面外的剛度和穩(wěn)定了。因此在確定墻肢的最小厚度的時(shí)候，應(yīng)該按層高以及無支長(zhǎng)度兩者的較小值來計(jì)算。有關(guān)規(guī)范規(guī)定：在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的最小厚度不應(yīng)該小于層高或者無支長(zhǎng)度的1/25，并且還要大于160mm。而在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，底部加強(qiáng)區(qū)在一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不宜小于1/20，并且大于等于160mm；三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不小于1/20，且大于等于160mm。其他各層在一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)，不能小于層高或者無支長(zhǎng)度的1/20，且大于等于160mm；在三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不小于1/25，且大于等于160mm。分隔電梯井或管道井的墻應(yīng)大于等于160mm。

3.2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土的強(qiáng)度等級(jí)

剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20；而帶有短肢剪力墻和筒體的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25。

3.3設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件和約束邊緣構(gòu)件

剪力墻一般在一、二級(jí)抗震的一般部位以及三、四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，剪力墻的墻肢端部應(yīng)該設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件；在一、二級(jí)抗震的底部加強(qiáng)部位以及其上一層的墻肢端部應(yīng)該設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。

3.4只有確定了豎向分布鋼筋的最小配筋率，才能防止混凝土墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達(dá)到極限抗彎承載力。另外，如果想進(jìn)一步防止斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪拉破壞，那么就必須規(guī)定水平分布筋的最小配筋率。一般剪力墻的豎向和水平分布筋的配筋率為：一、二、三級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不宜小于0.25%，四級(jí)抗震等級(jí)及非抗震等級(jí)時(shí)為0.2%，間距不應(yīng)大于300mm，直徑不應(yīng)小于8mm，也不宜大于墻肢厚度的1/10。

3.5剪力墻連梁超筋的處理

連梁超筋在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是一種常見現(xiàn)象，常言道：防范于未然，所以連梁配筋時(shí)就務(wù)必應(yīng)該滿足以下要求：

3.5.1連梁上下縱向受力鋼筋伸入墻內(nèi)的錨固長(zhǎng)度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于aEl，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于al，且不應(yīng)小于600mm。

3.5.2在抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中，沿連梁全長(zhǎng)箍筋的構(gòu)造要求應(yīng)采用框架梁端加密區(qū)箍筋構(gòu)造要求；在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，沿連梁全長(zhǎng)的箍筋直徑應(yīng)不小于6mm，間距不大于150mm。

3.5.3在頂層連梁錨入墻體的鋼筋長(zhǎng)度范圍內(nèi)，應(yīng)該配置間距不大于150mm的箍筋，構(gòu)造箍筋的直徑與該連梁的箍筋直徑要相同。

3.5.4截面高度大于700mm的連梁，在梁的兩側(cè)面應(yīng)該設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋），沿高度間距不大于200mm，直徑不應(yīng)小于10mm。另外還應(yīng)該將墻面的水平分布鋼筋拉通。

3.5.5在跨高比不大于2.5的連梁中，梁兩側(cè)的縱向分布筋（腰筋）的面積配筋率不應(yīng)低于0.3%，且應(yīng)將墻肢中的水平鋼筋拉通連續(xù)配置，以加強(qiáng)剪力墻的整體性。

3.5.6一、二級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)部位跨高比不大于2，墻厚大于等于250mm的連梁，可采用斜向交叉配筋，以改善連梁的延性。

如果出現(xiàn)剪力墻連梁超筋的現(xiàn)象，一般有以下三個(gè)處理方法：一是想法設(shè)法地減小連梁的截面高度；二是在抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中連梁彎矩及剪力可以進(jìn)行塑性調(diào)幅；三是當(dāng)連梁破壞對(duì)承受豎向荷載無明顯影響的時(shí)候，方可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，再按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次多遇地震作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，最后墻肢應(yīng)該按照兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算。

4.結(jié)語

在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效分析的過程中，我們應(yīng)重視其基本概念的設(shè)計(jì)，認(rèn)真把握設(shè)計(jì)中遵循的各項(xiàng)原則，合理選用有效的長(zhǎng)度和寬度，使設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的效果。只有這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)安全，有效降低工程成本，促進(jìn)整個(gè)工程建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]陳崇岡.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010.

篇5

隨著高層住宅平面與空間的要求越來越高，原來普通框架結(jié)構(gòu)的露梁露柱、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)建筑空間的嚴(yán)格限定與分隔已不能滿足人們對(duì)住宅空間的要求。于是在原有剪力墻的基礎(chǔ)上，吸收了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，逐步發(fā)展形成了能適應(yīng)人們新的住宅觀念的高層住宅結(jié)構(gòu)型式，即短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地滿足現(xiàn)代住宅建筑的要求，因而逐漸得到了推廣應(yīng)用。本文旨在對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問題進(jìn)行探討。

1、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

（1）由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度相對(duì)較小，設(shè)計(jì)時(shí)宜布置適當(dāng)數(shù)量的長(zhǎng)墻，或利用電梯，樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒，作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，以避免設(shè)防烈度下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的變形，同時(shí)也可形成兩道抗震設(shè)防。

（2）短肢剪力墻一般情況下較為高細(xì)，破壞形態(tài)由受彎承載力控制，延性較好。

（3）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的連梁跨高比較大，以受彎破壞為主，地震作用下首先在弱連梁兩端出現(xiàn)塑性鉸，能起到很好的耗能作用。

（4）短肢剪力墻是一種強(qiáng)肢弱梁型的聯(lián)肢墻，在大部分情況下連梁首先開裂，然后墻肢開裂。對(duì)于連梁跨度較大，剛度較低的部分剪力墻不能形成聯(lián)肢墻，這部分墻肢受力接近于整截面墻。

（5）墻肢的翼緣和腹板相交處應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，出現(xiàn)明顯的上下貫通裂縫。

（6）當(dāng)?shù)撞繛榇罂臻g而需設(shè)置轉(zhuǎn)換梁時(shí)，因其墻肢長(zhǎng)度比轉(zhuǎn)換梁短得多，且往往梁支座上沒有墻肢，此時(shí)轉(zhuǎn)換梁上的墻體不能形成起拱作用，即這種轉(zhuǎn)換梁不是拉彎構(gòu)件，而是受彎構(gòu)件。

2、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。其計(jì)算模型、配筋方式和構(gòu)造要求均同于普通剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于肢長(zhǎng)較短，本身較高細(xì)，更接近于桿件性能，TAT、TBSA所用的計(jì)算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有6個(gè)自由度，墻視為薄壁桿件，每端有7個(gè)自由度（多一個(gè)截面翹曲角，即扭轉(zhuǎn)角沿縱軸的導(dǎo)數(shù)），考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元?jiǎng)偠染仃囆纬煽倓偠染仃?，引入樓板平面?nèi)剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于各種平面布置，未知量少，精度較高。因此，TAT、TBSA更適合用來計(jì)算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。但是，薄壁桿件模型在分析剪力墻較為低寬、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜（如有轉(zhuǎn)換層）時(shí)，也存在一些不足，由于薄壁桿件的連接處是點(diǎn)連接，所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞，薄壁桿件理論沒有考慮剪切變形的影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜時(shí)變形不協(xié)調(diào)，因此，帶轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先采用墻元模型軟件（如SATWE）進(jìn)行計(jì)算。

3、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

（1）短肢剪力墻體系主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)筒體（或長(zhǎng)墻）一般利用樓、電梯間，筒體要有足夠的剛度，其平面尺寸不宜過小，要使筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%，形成多道抗震防線。為了確保水平力可靠傳遞，核心區(qū)樓板適當(dāng)加厚，與核心筒相連的連梁按強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)。

（2）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí)，會(huì)加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，應(yīng)加強(qiáng)其抗震構(gòu)造措施，如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)此轉(zhuǎn)角窗采取加強(qiáng)措施：轉(zhuǎn)角折梁與轉(zhuǎn)角相交剪力墻統(tǒng)一做成懸臂梁，加大其斷面和配筋，還應(yīng)采用暗梁連接轉(zhuǎn)角窗兩邊墻肢，加強(qiáng)整體性，并加大轉(zhuǎn)角窗邊剪力墻暗柱配筋和長(zhǎng)度及轉(zhuǎn)角窗處樓板的配筋和板厚。

（3）高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，顯現(xiàn)整體彎曲變形為主，底部小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉(zhuǎn)剪力，由一些模型試驗(yàn)反映出外周邊墻肢開裂，因而對(duì)外周邊墻肢應(yīng)加大厚度和配筋量，加強(qiáng)小墻肢的延性抗震性能。

（4）短肢墻的布置合理、對(duì)稱、均勻、力求質(zhì)量中心與剛度中心重合，必要時(shí)用長(zhǎng)肢墻來調(diào)整剛度中心；短肢墻布置應(yīng)以T形、L形 、]形、 +形為主，這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩(wěn)定。

（5）短肢墻之間的梁凈跨不宜過?。ㄒ话闳?～6M），使其具有一定的耗能作用。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻肢剛度相對(duì)減小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁，不應(yīng)在計(jì)算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào)，使其設(shè)計(jì)內(nèi)力降低，應(yīng)按普通框架梁要求，控制砼壓區(qū)高度，其梁端負(fù)彎矩鋼筋可由塑性調(diào)幅70%-80%來解決，按強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁的延性要求進(jìn)行計(jì)算。

（6）短肢墻受力以承擔(dān)豎向荷載為主，承擔(dān)水平荷載為輔，其截面尺寸要適當(dāng)，墻肢截面高度與厚度之比宜在5～8左右為好，且墻厚不小于200MM，當(dāng)墻肢截面高度與厚度比小于等于3時(shí)，應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，短肢墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比，抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6、0.7。對(duì)于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，因其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應(yīng)降低0.1。

（7）剪力墻相鄰洞口之間及洞口與墻邊緣之間應(yīng)避免小墻肢， 試驗(yàn)表明： 墻肢寬度與厚度之比小于3 的小墻肢在反復(fù)荷載的作用下， 比大墻肢開裂早， 即使加強(qiáng)配筋， 也難以防止小墻肢的較早破壞。

結(jié)束語：

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，根據(jù)具體情況作出合理判定，滿足規(guī)范要求。短肢剪力墻體系具有良好的性價(jià)比，隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷提高，在房地產(chǎn)市場(chǎng)上必將受到更多的投資者和消費(fèi)者的青睞。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞:剪力墻結(jié)構(gòu);建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);應(yīng)用

目前，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在國內(nèi)并沒有相關(guān)規(guī)范條例，設(shè)計(jì)者應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中時(shí)參照實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和建筑實(shí)際要求來設(shè)計(jì)。剪力墻結(jié)構(gòu)能夠更好地適應(yīng)建筑的發(fā)展需求，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的一種結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)得當(dāng)不僅能減少建筑施工時(shí)間，以其抗側(cè)剛度大等優(yōu)勢(shì)還能增加建筑使用年限，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著重要的地位。雖然剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，但是并不是所有建筑都適用，設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮，根據(jù)可靠分析來設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)，才能最大限度發(fā)揮其作用。

1剪力墻結(jié)構(gòu)概述

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)是指建筑(包括房屋極其附屬的建筑物)用來承受風(fēng)荷載或者地震等自然災(zāi)害引起的水平荷載的墻體，因此又叫做抗風(fēng)墻、抗震墻或者結(jié)構(gòu)墻。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初衷是為了防止建筑結(jié)構(gòu)遭受外力破壞，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。所謂建筑結(jié)構(gòu)，根據(jù)施工方法分為:混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)以及框筒結(jié)構(gòu)等，剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗側(cè)剛度大、用鋼量小以及抗震性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，對(duì)比其他建筑結(jié)構(gòu)，剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用較廣泛。剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑材料一般選用鋼筋混凝土，利用鋼筋混凝土墻板承受建筑結(jié)構(gòu)來自豎向受力和橫向受力，但在實(shí)際施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)主要指豎向的代替梁柱受力的鋼筋混凝土墻板(見圖1)，水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)水平力的控制。

1.2剪力墻特征及種類

根據(jù)剪力墻的墻體是否開洞以及開洞尺寸的大小，6～7m的為大開間，3～3.9m的為小開間，而小開間剪力墻較經(jīng)濟(jì)合理，減少了建筑成本，增大了建筑使用面積。剪力墻結(jié)構(gòu)分別有以下四種:①實(shí)體墻，其中只有實(shí)體剪力墻結(jié)構(gòu)墻體不開洞。實(shí)體墻的變形主要是曲型，墻體承受能力比較強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生突變，穩(wěn)定性較好。②整體小開口剪力墻，相對(duì)來說截面墻體開洞面積較小，占整個(gè)墻體面積的比例不超過15%，變形為彎曲型，彎矩圖處有可能發(fā)生突變。③多肢或雙肢剪力墻，墻體開洞面積過大并且洞口成列狀分布，彎矩圖處不會(huì)發(fā)生異常情況，受力特點(diǎn)和整體小開口剪力墻相似。④壁式框架剪力墻。墻體開洞面積在幾種剪力墻結(jié)構(gòu)中是最大的，墻肢線與連梁線上的剛度比較接近，變形為剪切型，受力特點(diǎn)與框架結(jié)構(gòu)相似。

2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)

2.1.1對(duì)墻體進(jìn)行受力分析

剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，墻體作為平面構(gòu)件承受著建筑結(jié)構(gòu)水平、垂直方向的剪力和彎矩，因此，在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)墻體自身的實(shí)際受力情況進(jìn)行充分研究和分析，保證墻體質(zhì)量，才能發(fā)揮出剪力墻應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要效果。

2.1.2平面內(nèi)搭接

剪力墻的主要作用就是代替原始建筑結(jié)構(gòu)中的梁柱受力，決定了剪力墻結(jié)構(gòu)在同一平面內(nèi)對(duì)自身剛度和承載力的要求。首先，剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置方向應(yīng)該盡量沿著主軸的方向，不能出現(xiàn)對(duì)直或拉通的現(xiàn)象，若方向不一樣，則應(yīng)該使剪力墻結(jié)構(gòu)連在一起，只有這樣，剪力墻結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮出在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的價(jià)值。再者，剪力墻結(jié)構(gòu)在垂直方向上要做到從下往上連續(xù)的布置，避免發(fā)生剛度突變，且剛度要分配均勻，剪力墻結(jié)構(gòu)開的洞口要形成明確的墻肢和連梁。最后，合理控制剪力墻結(jié)構(gòu)的數(shù)量，在建筑結(jié)構(gòu)平面布置和設(shè)計(jì)時(shí)不能使剪力墻結(jié)構(gòu)過于密集，需要平衡抗側(cè)力剛度，如果抗側(cè)力剛度過大，剪力墻結(jié)構(gòu)重力加大，無形中對(duì)建筑抗震能力造成威脅。由于處在平面外的剛度和承載力相對(duì)較小，在建筑設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量避免平面外的梁體與剪力墻連結(jié)，影響剪力墻彎矩發(fā)生突變導(dǎo)致施工質(zhì)量問題，實(shí)在無法避免的情況下，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)加固剪力墻結(jié)構(gòu)(見圖2)，確保剪力墻平面內(nèi)外安全。

2.1.3調(diào)整超限

1)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循建筑樓層之間最小剪力數(shù)的原則，例如在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期，考慮到提高建筑抗震性時(shí)需要適當(dāng)降低建筑結(jié)構(gòu)自身重量，剪力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩40%以內(nèi)的前提下，盡量控制剪力墻的數(shù)量［1］。2)有必要對(duì)樓層之間最大位移與樓層高之間的比例進(jìn)行調(diào)整的原則，為滿足地震作用等對(duì)建筑造成扭轉(zhuǎn)或剪切變形導(dǎo)致的建筑樓層之間發(fā)生位移的需要，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能只依靠控制豎向構(gòu)件數(shù)量來對(duì)建筑變形進(jìn)行處理，調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高比例可以盡量減少樓層之間的扭轉(zhuǎn)、剪切變形。3)超限的具體內(nèi)容是依據(jù)相關(guān)規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁剪力和彎矩的跨高比須＞2.5，反之，如果跨高比＜2.5，則視為超過規(guī)定限度，但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)連梁跨高比在5～6時(shí)，并不會(huì)導(dǎo)致連梁剛度發(fā)生變化，但是剪力墻出現(xiàn)超限現(xiàn)象，剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生突變概率增大，不利于整體建筑結(jié)構(gòu)施工，這種情況應(yīng)該采取框架結(jié)構(gòu)的方式設(shè)計(jì)剪力墻。所以，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，超限調(diào)整也是必不可少的內(nèi)容之一，既保證剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量，又能有效控制建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。

2.2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.2.1平面布置

明確定位剪力墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)，平面布置應(yīng)盡量均勻、對(duì)稱，同一平面內(nèi)外的剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心和剛度中心完全重合，減少扭曲，增加穩(wěn)固性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中較長(zhǎng)的剪力墻結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)開洞口，并均勻分配成長(zhǎng)度相等的幾段墻面，為避免剪力墻發(fā)生剪切破壞，相關(guān)施工指標(biāo)規(guī)定:每段獨(dú)立墻面總高度與截面高度之間的比例必須≥2。剪力墻結(jié)構(gòu)洞口一定要保證上下對(duì)齊，成列布置，避免墻洞交錯(cuò)疊合導(dǎo)致剪力墻受力剛度減小，否則剪力墻結(jié)構(gòu)容易變形，發(fā)生施工事故。在建筑結(jié)構(gòu)抗震功能設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行雙向或多向設(shè)置對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的功能性有一定的保障，形成一定的空間工作結(jié)構(gòu)，當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)洞口與墻邊或洞口與洞口之間形成墻肢截面高度與厚度比例＜4的小墻肢時(shí)，應(yīng)該采取框架柱箍筋設(shè)計(jì)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行全高加密。對(duì)較長(zhǎng)的墻肢要分為兩個(gè)墻肢施工，超過8m長(zhǎng)的墻肢都應(yīng)設(shè)置施工洞使其劃分為小墻肢。同時(shí)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度不宜過大，否則會(huì)導(dǎo)致墻體自身重力增大，違背了抗震性能設(shè)計(jì)的初衷。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度值可以通過公式:T=n(0.05～0.06)來計(jì)算，式中，n為建筑結(jié)構(gòu)的樓層數(shù)，建筑施工建模時(shí)計(jì)算得出精確數(shù)據(jù)，防止抗側(cè)力剛度過大影響建筑施工。

2.2.2墻肢截面厚度

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)墻體厚度施工有明確規(guī)范條例，例如短肢剪力墻，條例規(guī)定其底部加強(qiáng)部位不能＜0.2m，其他部位必須＞0.18m。剪力墻的厚度應(yīng)按階段變化，為防止剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度突變，剪力墻階段變化范圍應(yīng)控制為50～100mm，且要均勻連續(xù)變化，當(dāng)混凝土等級(jí)和強(qiáng)度改變同時(shí)發(fā)生時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須將兩者錯(cuò)開樓層。剪力墻結(jié)構(gòu)墻體厚度的規(guī)范性施工能有效保證墻體的穩(wěn)定性和剛度，直接決定了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。

2.2.3剪力墻結(jié)構(gòu)連梁鋼筋配置

連梁是高層建筑的重要承重構(gòu)件，按照國家四級(jí)地震抗震指標(biāo)來說，剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋率不得低于0.2%，前三級(jí)抗震則要求不能低于0.25%。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，連梁配筋率必須嚴(yán)格按照相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行，結(jié)合實(shí)際對(duì)建筑結(jié)構(gòu)連梁進(jìn)行精確的承壓計(jì)算，可適當(dāng)增加剪力墻的配筋率，有效防止扭曲、剪切力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)也不可盲目增加，避免剪力墻結(jié)構(gòu)自身重力過大影響其抗震性。

2.2.4邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)剪力墻時(shí)，剪力墻的邊緣構(gòu)件也是一個(gè)比較重要的部分。剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件主要有端柱、暗柱等，增加邊緣構(gòu)件的延展性，結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)需求約束邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)能防止剪力墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移等問題。

3結(jié)語

在充分保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全質(zhì)量的前提下，有效降低建設(shè)成本，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于建筑實(shí)現(xiàn)效益最大化。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用的重要性和廣泛性在國內(nèi)建筑業(yè)已經(jīng)占據(jù)了很大的比例，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)經(jīng)多番論證結(jié)合建筑實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，以剪力墻種類的多樣性和靈活性為基礎(chǔ)，遵循設(shè)計(jì)原則，把握剪力墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)建筑事業(yè)取得更大的成就。

作者:孫家昱 單位:四川西南廣廈建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

參考文獻(xiàn):

［1］付艷強(qiáng)．論剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．科技風(fēng)，2014，27(1):146－147．

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在對(duì)剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置的過程中，高層建筑應(yīng)該具有良好的空間工作能力，應(yīng)該使用雙向布置的方式，最終形成良好的空間結(jié)構(gòu)，尤其是在抗震設(shè)防地區(qū)，減少剪力墻的單向布置，使雙向方向具有十分相近的剛度，在平面上應(yīng)該保持均勻，使剪力墻的剛度中心接近建筑物的中心，降低扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，在需要的時(shí)候，使用改變連梁高度和墻肢長(zhǎng)度的方式對(duì)剛心位置進(jìn)行調(diào)整。由于較大的地震作用會(huì)對(duì)剪力墻的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過調(diào)節(jié)剪力墻的抗側(cè)剛度來減少不利影響。減少剪力墻的厚度、或者使用主次結(jié)構(gòu)的方式、減少剪力墻的數(shù)量、增加剪力墻之間的距離、減少結(jié)構(gòu)的重量等都能降低剪力墻的彎矩和地震剪力。剪力墻具有較大承載能力和抗側(cè)剛度的特征，當(dāng)剪力墻與其平面外相交的梁連接時(shí)，會(huì)產(chǎn)生平面外彎矩，如果梁的高度是墻厚的兩倍，剪力墻會(huì)產(chǎn)生安全隱患，因此，應(yīng)該使用相應(yīng)的措施，減少平面外的危險(xiǎn)隱患，在對(duì)具有較小界面的剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以使用半剛接和鉸接的方式，最大程度的降低平面外彎矩的影響。

二、剪力墻的連梁設(shè)計(jì)

在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，連梁指的是墻肢和墻肢之間連接的梁，在荷載的作用之下，墻肢會(huì)產(chǎn)生變形、彎曲等現(xiàn)象，最終使連梁的兩端產(chǎn)生轉(zhuǎn)角變形，造成連梁內(nèi)力的產(chǎn)生，與此同時(shí)，端部的內(nèi)力能夠降低墻肢的變形和內(nèi)力，約束了墻肢，對(duì)墻肢的受力水平進(jìn)行了改善，因此，連梁會(huì)對(duì)剪力墻的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極的作用，不僅有助于連接墻肢，還能夠約束墻肢。在對(duì)連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，其截面尺寸和跨高比會(huì)受到很多因素的影響，如果沒有完善的設(shè)計(jì)，很容易產(chǎn)生連梁截面不滿足要求或者承載力超過上限等現(xiàn)象，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。首先，因?yàn)檫B梁具有較小的跨高，墻肢具有較大的剛度，內(nèi)力受到水平力的影響會(huì)很大，連梁在屈服的過程中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力重分布或者剛度減少的現(xiàn)象，造成裂縫的產(chǎn)生，因此，在對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)該折減連梁的剛度，高層建筑在進(jìn)行整體分析的時(shí)候，應(yīng)該使用彈性剛度，在一些抗震設(shè)計(jì)中，連梁相對(duì)墻體具有較小的剛度，因承受了很大的剪力和彎矩，在進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)有很大的困難。因此，在滿足豎向承載能力的條件下，減少連梁剛度，將連梁的內(nèi)力向墻體上進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，可以對(duì)連梁的剛度進(jìn)行一定的折減，但減折系數(shù)不宜小于0.5，使連梁的承載水平得到保證。第二，可以使用降低連梁高度，增加洞口寬度的方式，減少連梁的剛度，同時(shí)，也降低了房屋整體的剛度，將地震作用的危害降到最低，最終保證承載力在連梁能夠承受的范圍之內(nèi)。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方式

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關(guān)鍵詞：房屋建筑;剪力墻結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)形式;設(shè)計(jì);探討

Abstract: Along with the science and technology level rise ceaselessly, people thought of the idea update ceaselessly, require building new in order to be different, to highlight the personality, not only to the building brought brand-new appearance, for the design of personnel, also posed grim challenge. The shear walls as the architectural design of the main structure form, has attracted much attention, the author for many years engaged in the construction industry, combined with the design experience, the shear wall structure design are discussed.

Key words : Housing construction; shear wall structure; structure design; discussion;

中圖分類號(hào)：TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

剪力墻結(jié)構(gòu)(shearwall structure）是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，能承擔(dān)各類荷載引起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)在高層房屋中被大量運(yùn)用。

高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)與支撐件

建筑結(jié)構(gòu)所受的外力主要是來自于水平與垂直兩個(gè)方向。低、多層建筑因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)高度較低、平面尺寸較大，寬度比較小而且結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載和地震影響也很小，所以低層建筑的設(shè)計(jì)主要考慮的因素是如何抵抗豎向荷載。然而隨著建筑高度的不斷增大，其受力特點(diǎn)也在逐步發(fā)生變化，在設(shè)計(jì)師主要考慮水平載荷、軸向變形、側(cè)移以及結(jié)構(gòu)延性等方面。

1.1水平荷載

對(duì)于一定高度范圍的高層建筑而言，豎向荷載基本固定不變，而包括風(fēng)荷載與地震作用的水平荷載的數(shù)值，則會(huì)隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的區(qū)別而發(fā)生叫較大圍的變化。

1.2軸向變形

高層建筑的豎向荷載一般較大，會(huì)在柱中引起相當(dāng)大的軸向變形從而影響連續(xù)梁彎矩，同時(shí)還會(huì)影響預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度。因此，必須考慮軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度做出相應(yīng)的調(diào)整。

1.3側(cè)移的控制

結(jié)構(gòu)側(cè)移是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形會(huì)隨著建筑高度的升高而迅速增大。基于這一原因，水平荷載作用下的側(cè)移必須嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi)。

1.4結(jié)構(gòu)延性

高層建筑比矮層樓房的結(jié)構(gòu)更柔和，因此遭遇地震等劇烈震動(dòng)時(shí)所發(fā)生的變形會(huì)更大。為保證建筑在塑性變形階段中仍能具備較強(qiáng)的變形能力，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取相應(yīng)的措施以保證結(jié)構(gòu)的延性。

二、剪力墻設(shè)計(jì)的原則

對(duì)剪力墻的設(shè)計(jì)要做到安全、經(jīng)濟(jì)合理，所以在設(shè)計(jì)的過程中除了對(duì)位移限制值的要求外，還要充分發(fā)揮框剪結(jié)構(gòu)中各抗側(cè)力構(gòu)件的作用。在剪力墻數(shù)量的設(shè)計(jì)的時(shí)候，位移限制值要滿足規(guī)范的規(guī)定，應(yīng)盡量減少剪力墻數(shù)量，但應(yīng)滿足在基本振犁地震作用下，剪力墻部分承受的地震傾覆力矩大干結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的一半。

1)樓層最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則。在設(shè)計(jì)時(shí)候要盡量減少剪力墻的布置，最好設(shè)計(jì)為大開間剪力墻布置方案，來達(dá)到比較理想的側(cè)向剛度結(jié)構(gòu)，樓層的最小剪力系數(shù)接近規(guī)范的極限值，但是這要滿足短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩不超過40％。這樣在減輕結(jié)構(gòu)自重的時(shí)候降低地震作用帶來的危害而且造價(jià)方面可以減少。2)樓層層間最大位移與層高之比的調(diào)整原則。規(guī)范規(guī)定最大的彈性層問位移在多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層計(jì)算的時(shí)候，可以不除去結(jié)構(gòu)整體彎曲變形，應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形在以彎曲變形為主的高層建筑中。由此可以看出，樓層間的扭轉(zhuǎn)和剪切變形對(duì)于一般的高層建筑是重點(diǎn)考慮的方面。豎向構(gòu)件的多少?zèng)Q定著剪切變形的控制，但是即使構(gòu)件的數(shù)量足夠多但是布置不合理，扭轉(zhuǎn)變形就會(huì)過大，仍然達(dá)不到層間位移的要求。所以，高層建筑能僅僅根據(jù)層問位移不夠不加分析地增加豎向構(gòu)件的剛度，而應(yīng)盡可能使扭轉(zhuǎn)變形最小。3)剪力墻連梁超限的調(diào)整原則。剪力墻的連續(xù)梁的跨高比小于2．5可能會(huì)出現(xiàn)彎矩和剪力超過規(guī)范的極限規(guī)定，所以其跨高比一般不小于2．5。規(guī)范規(guī)定連續(xù)梁不應(yīng)拆減在跨高比不超過5的時(shí)候。在跨高比在5到6的時(shí)候，連續(xù)梁岡4度也必須拆減，否則可能導(dǎo)致彎矩和剪力超過極限值。這 如果能在具體工程設(shè)計(jì)的時(shí)候能有效利用，工程造價(jià)會(huì)降低很多。

三、 剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)

1.剪力墻截面厚度。規(guī)定剪力墻最小厚度的目的是為了保證剪力墻平面外的剛度和穩(wěn)定性能。當(dāng)墻肢平面外有與其相交的剪力墻時(shí)，可視為剪力墻的支承。有利于保證剪力平面外的剛度和穩(wěn)定性能。所以在確定墻肢最小厚度時(shí)，按層高及無支長(zhǎng)度兩者較小值來計(jì)算。規(guī)范規(guī)定：在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻最小厚度不應(yīng)小于層高或無支長(zhǎng)度的1/25，且大于等于160 mm?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，底部加強(qiáng)區(qū)在一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不小于層高或無支長(zhǎng)度的1/16，且大于等于200 mm。三、四等級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不小于1/20，且大于等于160 mm；其他各層在一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)，不小于層高或無支長(zhǎng)度的1/20，且大于等于160 mm；三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)應(yīng)不小于1/25，且大于等于160 mm。分隔電梯井或管道井的墻應(yīng)大于等于160 mm。

2.混凝土強(qiáng)度等級(jí)：剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于C25。

3.一般剪力墻在一、二級(jí)抗震的一般部位及三、四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，其墻肢端部應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件，在一、二級(jí)抗震的底部加強(qiáng)部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)設(shè)約束邊緣構(gòu)件。當(dāng)為非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻端部應(yīng)按構(gòu)造配置不少于4 Φ12 縱筋，并且應(yīng)沿縱向鋼筋配置不少于Φ6@250 的拉筋。

4. 為了防止混凝土墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達(dá)到極限抗彎承載力，就必須確定豎向分布鋼筋的最小配筋率；同時(shí)為了防止斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪拉破壞，就必須規(guī)定水平分布筋的最小配筋率。一般剪力墻的豎向和水平分布筋的配筋率為：一、二、三級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不小于0.25%，四級(jí)抗震等級(jí)及非抗震等級(jí)時(shí)為0.2%，間距不應(yīng)大于300 mm，直徑不應(yīng)小于8 mm，也不宜大于墻肢厚度的1/10。

5. 剪力墻上開洞的構(gòu)造處理，當(dāng)洞口較小，在整體計(jì)算中不考慮其影響時(shí)，應(yīng)將切斷的分布鋼筋集中在洞口邊緣補(bǔ)足，以保證剪力墻截面的承載力，且鋼筋直徑不應(yīng)小于12 mm。當(dāng)洞口較大時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況在洞口兩側(cè)設(shè)置邊緣構(gòu)件，上下設(shè)置連梁處理。

6.剪力墻受豎向荷載的作用比較大，其豎向荷載一般是結(jié)構(gòu)的自重和樓面的荷載作用產(chǎn)生的。豎向荷載在墻肢內(nèi)產(chǎn)生軸力，在連續(xù)梁內(nèi)產(chǎn)生彎矩，這時(shí)候可以按其受力面積進(jìn)行計(jì)算即可。如果在水平荷載的作用下，剪力墻的受力情況可以按二維平面來分析，在對(duì)其精確的計(jì)算的時(shí)候就按平面問題計(jì)算。其計(jì)算的工作量很大。但是在工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于不同類型的剪力墻受力特點(diǎn)可以對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。在水平力作用下，整體墻的截面彎矩和剪力可以按照懸臂構(gòu)件來計(jì)算。小開口整體墻雖然因?yàn)槎纯谟绊懚霈F(xiàn)墻肢間應(yīng)力不再按直線分布，但是產(chǎn)生的影響也不是很大，所以仍然可以按整體墻計(jì)算基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行修改即可。壁式框架可以簡(jiǎn)化為帶剛域的框架，用改進(jìn)的反彎點(diǎn)法進(jìn)行計(jì)算。聯(lián)肢墻是由一系列連梁約束的墻肢組成，可采用連續(xù)化方法近似計(jì)算。

結(jié)束語：近年來，城市高樓化趨勢(shì)不可動(dòng)搖，高層建筑將會(huì)快速發(fā)展，所以剪力墻結(jié)構(gòu)會(huì)得到更多地運(yùn)用。高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在建筑施工整個(gè)過程中占有重要位置，也是我國專業(yè)人員一直努力鉆研的方向。但是由于多種客觀原因，目前，尚存在很多需要研究探討的地方，跟國外的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相差還很大，因此，針對(duì)這一問題，我們需要投入更多的時(shí)間與精力做到更好。筆者也會(huì)一直努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇紹堅(jiān)．住宅樓剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].核工程研究與設(shè)計(jì)，2007，O1．

篇9

關(guān)鍵詞：高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布置

Abstract: in recent years, along with the development of economic construction and the population increase, housing construction land increasingly nervous, new high-rise building more and more high. To satisfy the requirements of seismic condition, the new structure form also unceasingly development, the shear wall structure is widely used in high-rise residential. This paper mainly introduces the high-rise building shear wall and the characteristics of the classification, and analyzes the shear wall structure model and method, and through engineering examples of high-rise residential shear wall structure design is discussed, and aims to constantly strengthen the shear wall structure design level to ensure the engineering quality.

Keywords: high building the shear wall structure design structure layout

中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 剪力墻的特點(diǎn)及分類

1.1剪力墻的特點(diǎn)

剪力墻能較好的抵抗水平荷載?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》將其稱為抗震墻。剪力墻能有效抵抗水平荷載，具有以下主要特點(diǎn)：

（1）抗側(cè)剛度大，側(cè)移??；

（2）室內(nèi)墻面平整；結(jié)構(gòu)自重大，吸收地震能量大；

（3）施工較麻煩，造價(jià)較高。

1.2 剪力墻的類型

剪力墻根據(jù)是否開洞和開洞大小，可以分為如下四類：

（1）實(shí)體墻：不開洞或開洞面積不大于15％的墻。受力特點(diǎn)：如一個(gè)整體的懸臂墻。在整個(gè)高度上，彎矩圖既不突變，也無反彎點(diǎn)，變形以彎曲型為主。

（2）整體小開口剪力墻：開洞面積大于15％但仍較小的墻。受力特點(diǎn)：彎矩圖在連梁處突變，在整個(gè)墻胺高度上沒有或僅僅在個(gè)別樓層才發(fā)生反彎點(diǎn)。

（3）雙肢或多肢剪力墻：開洞比較大或洞口成列布置的墻。受力特點(diǎn)與整體小開口墻相似。

（4）壁式框架：洞口尺寸大，連梁線剛度與墻肢線剛度相近的墻。受力特點(diǎn)：彎矩圖在樓層處發(fā)生突變，而且在大多數(shù)樓層中都出現(xiàn)反彎點(diǎn)。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)分析模型及方法

剪力墻為多高層結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件，承受水平荷載作用和承受豎向荷載作用。通用墻元用于模擬高層結(jié)構(gòu)中剪力墻的，對(duì)尺寸較大剪力墻或帶洞口剪力墻，按照子結(jié)構(gòu)基本思想，由程序?qū)ζ溥M(jìn)行細(xì)分，形成小殼元，然后計(jì)算小殼元的剛度矩陣并疊加，最后用靜力凝聚原理將內(nèi)部自由度消去，將其剛度凝聚到邊界節(jié)點(diǎn)上，從而保證墻元的精度和有限的出口自由度。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布置

剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置；抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免僅單向有墻結(jié)構(gòu)布置形式，使其具有較好的空間工作性能，兩個(gè)受力方向的抗側(cè)剛度接近。剪力墻墻肢截面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，剪力墻的豎向剛度應(yīng)均勻，剪力墻門窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置，形成明確墻肢和連梁。避免剪力墻脆性破壞。長(zhǎng)剪力墻宜開設(shè)洞口(用砌體填充)，將其分成長(zhǎng)度較均勻的若干墻段,墻段要采用弱梁連接，每個(gè)獨(dú)立墻段總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于2，墻肢截面高度不宜大于5m。剪力墻自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變?？刂萍袅ζ矫嫱獾膹澗?，保證剪力墻平面外的穩(wěn)定性。

4 工程實(shí)例設(shè)計(jì)分析

4.1工程概況。

該工程是某小區(qū)26層剪力墻住宅樓，總建筑面積約17143．4m2，建筑層高2．9m，建筑總高度76．6m。

4.2工程設(shè)計(jì)分析

（1）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。本工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年，抗震設(shè)防烈度為6度，地震分組為第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.059。本工程建筑場(chǎng)地為l類場(chǎng)地，按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。該工程為A級(jí)高度建筑，其結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為四級(jí)。場(chǎng)地的特征周期=0.305，水平地震影響系數(shù)最大值。max=0.04基本風(fēng)壓0.35kN／mz，地面粗糙為C類，風(fēng)壓體形系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)及風(fēng)振系數(shù)均按GB50009―2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(2006版)的規(guī)定采用，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載規(guī)范取值。

（2）結(jié)構(gòu)平面布置。結(jié)構(gòu)平面布置考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，盡量均勻?qū)ΨQ，減少扭轉(zhuǎn)影響，建筑平面力求簡(jiǎn)單規(guī)則，以減少震害。一般情況下在層數(shù)較多(20層以上)的高層建筑中常采用傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆剪力墻體系。因?yàn)槿绮捎枚讨袅w系，就使得結(jié)構(gòu)較柔，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移和層間位移不一定能滿足規(guī)范要求，底部剪力系數(shù)也偏低，結(jié)構(gòu)趨于不安全。

（3）結(jié)構(gòu)豎向布置。結(jié)構(gòu)豎向布置方面，該項(xiàng)目高寬為5，符合抗震規(guī)范剪力墻結(jié)構(gòu)6度設(shè)防小于6的要求。在抗震設(shè)計(jì)中要求結(jié)構(gòu)承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化均勻、連續(xù)，不要突變。該工程平面在豎向上沒有大的內(nèi)收外挑情況，平面從底至頂一致。豎向剛度的變化主要表現(xiàn)在分段改變構(gòu)件截面尺寸和混凝土強(qiáng)度等級(jí)，從施工方便來說，改變次數(shù)不宜太多；但從結(jié)構(gòu)受力角度來看改變次數(shù)太少，每次變化太大又容易產(chǎn)生剛度的突變。

4.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及結(jié)果

（1）最大地震力作用方向。最大地震力作用方向是指地震沿著不同方向作用，結(jié)構(gòu)地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某個(gè)角度使得結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)值最大的最不利地震作用方向。設(shè)計(jì)軟件可以自動(dòng)計(jì)算出最大地震力作用方向并在計(jì)算機(jī)中輸出，設(shè)計(jì)人員如發(fā)現(xiàn)該角度絕對(duì)值大于15度，應(yīng)將該數(shù)值回填到軟件的“水平力與整體坐標(biāo)夾角”選項(xiàng)里并重新計(jì)算，以體現(xiàn)最不利地震作用方向的影響。

（2）結(jié)構(gòu)基本周期。結(jié)構(gòu)基本周期是計(jì)算風(fēng)荷載的重要指標(biāo)。設(shè)計(jì)人員如果不能事先知道其準(zhǔn)確值，可以保留軟件的缺省值，待計(jì)算后從計(jì)算書中讀取其值，填入軟件的“結(jié)構(gòu)基本周期”選項(xiàng)，重新計(jì)算即可。

（3）周期折減系數(shù)。周期折減的目的是為了充分考慮框架結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)中的填充磚墻剛度對(duì)計(jì)算周期的影響。由于填充墻作用，在早期彈性階段結(jié)構(gòu)會(huì)有很大剛度，因此會(huì)吸收很大地震力，當(dāng)?shù)卣鹆哟髸r(shí)，填充墻首先破壞，剛度大大減弱。周期折減系數(shù)不改變結(jié)構(gòu)自振特性，只改變地震影響系數(shù)。特性，只改變地震影響系數(shù)。周期折減系數(shù)取值，與結(jié)構(gòu)中非承重墻體材料性質(zhì)、多寡、構(gòu)造方式有關(guān)，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況確定，可取0.75～1.0。

（4）框架梁剛度放大系數(shù)。對(duì)于現(xiàn)澆樓板，在采用剛性樓板假定時(shí)，樓板作為梁的一部分，在分析中可用此系數(shù)來考慮樓板對(duì)梁剛度貢獻(xiàn)。梁剛度增大系數(shù)BK可在1.0～2.0范圍內(nèi)取值。程序自動(dòng)搜索中梁和邊梁，兩側(cè)均與剛性樓板相連的中梁的剛度放大系數(shù)為BK，只有一側(cè)與剛性樓板相連的中梁或邊梁的剛度放大系數(shù)為(1+BK)／2，其他情況的梁剛度不放大。本工程取BK=2。

（5）計(jì)算結(jié)果。第一，動(dòng)力性能方面。通過剛度減少,方案一的第一平動(dòng)周期由TI=1.414％變?yōu)榉桨竄、TI=I.9572s，影響十分顯著。平動(dòng)周期數(shù)與扭轉(zhuǎn)周期數(shù)量變化不大，方案一第一扭轉(zhuǎn)周期值與第一平動(dòng)周期的比值分別為0.797，方案二為0.699，均符合規(guī)范要求?？梢姺桨付ㄟ^在剪力墻上開設(shè)結(jié)構(gòu)洞或增大原有洞口，使結(jié)構(gòu)剛度減小，從而增長(zhǎng)了周期,使結(jié)構(gòu)變“柔”。但扭轉(zhuǎn)效應(yīng)減小，說明結(jié)構(gòu)布置更加合理。第二，結(jié)構(gòu)變形方面。兩方案的結(jié)構(gòu)變形指標(biāo)均符合規(guī)范要求。按六度設(shè)防計(jì)算時(shí)方案一最大層間位移角才1／4270，方案二最大層間位移角1／2782，較方案一有較大改進(jìn)。但最大變形均發(fā)生在風(fēng)載作用時(shí)，說明六度區(qū)的風(fēng)荷載對(duì)高層建筑的影響已經(jīng)超過地震荷載，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將風(fēng)荷載作為首要影響因素。但在較高烈度區(qū)時(shí)，隨著地震烈度的提高，剪力墻所受的地震作用不斷增大。地震荷載超越風(fēng)荷載成為主要影響因素，其中層間位移比成為主要控制指標(biāo)。第三，結(jié)構(gòu)內(nèi)力方面。方案二的基底彎矩值和剪力值均小于方案一的數(shù)值。因此減小結(jié)構(gòu)剛度，增長(zhǎng)周期，使地震影響系數(shù)減小，可有效減少地震力。同時(shí)，單從兩方案的軸壓比來看，剪力墻的數(shù)量還可進(jìn)一步減少以充分發(fā)揮混凝土材料的性能，提高建筑物的經(jīng)濟(jì)性。

5 結(jié)束語

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑日益地涌現(xiàn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性越來越受到重視。剪力墻結(jié)構(gòu)因其抗側(cè)剛度大，能有效地減少側(cè)移，且具有較好的抗震性能，因而被廣泛應(yīng)用于多層和高層鋼筋混凝土建筑中。因此，掌握好剪力墻結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，把握好剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平才能向高效率，高水平的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王法武.高層框架及剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].工業(yè)建筑，2006，6.

篇10

關(guān)鍵詞：房屋建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析

隨著高層建筑的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在樣式創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)安全以及功能需求上都提出了更高的要求。房屋建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在建筑施工整個(gè)過程中占有重要位置，也是我國設(shè)計(jì)人員一直努力鉆研的方向。如果剪力墻想更好地發(fā)揮其剛度大、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，并又想克服自身結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)，那其關(guān)鍵就全在于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師們必須對(duì)剪力墻的設(shè)計(jì)要做到安全、經(jīng)濟(jì)、合理、外形美觀。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)的布置原則

剪力墻的間距一般為3m～5m，其平面布置的靈活性受到了一定的限制，因此一般用于高層建筑住宅中。剪力墻的布置原則主要有以下幾種：

1.1在剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻承受了全部的豎向力以及水平力，所以剪力墻應(yīng)該沿著建筑物的主要軸線雙向布置，形成空間結(jié)構(gòu)。尤其是在抗震結(jié)構(gòu)之中，應(yīng)該避免單向布置布置剪力墻，宜使兩個(gè)方向的抗側(cè)剛度接近，即兩個(gè)方向的自振周期應(yīng)該相近。

1.2為了增加抗震能力，剪力墻應(yīng)該盡量拉通對(duì)直。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻洞口布置應(yīng)該規(guī)則開洞，洞口成列、成排布置，這樣才能形成明確的連梁和墻肢，應(yīng)力分布比較規(guī)則，又與當(dāng)前普遍應(yīng)用程序的計(jì)算簡(jiǎn)圖較為符合，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果安全可靠。在抗震結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該盡量避免疊合錯(cuò)洞墻和錯(cuò)洞剪力墻的出現(xiàn)。其中疊合錯(cuò)洞墻的洞口因?yàn)殄e(cuò)開距離很小，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)疊合的現(xiàn)象，這樣一來，不僅墻肢不規(guī)則，而且在洞口之間會(huì)形成薄弱部位，對(duì)抗震產(chǎn)生會(huì)產(chǎn)生很不利的影響。

1.3剪力墻沿豎向時(shí)應(yīng)該貫通建筑物的全高，從整體出發(fā)，剪力墻的抗側(cè)剛度較大，如果在某一層或幾層切斷剪力墻，易造成結(jié)構(gòu)剛度突變。因此剪力墻沿豎向改變的時(shí)候，抗側(cè)剛度應(yīng)該逐步減小，避免各層剛度突變，而造成應(yīng)力集中。

1.4剪力墻要盡量避免在洞口與墻邊、洞口與洞口之間形成小墻肢。小墻肢的截面高度與厚度之比不大于四時(shí)，宜按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，剪力墻與柱都是壓彎構(gòu)件，其壓彎破壞狀態(tài)以及計(jì)算原理基本相同，但截面配筋構(gòu)造有很大不同，因此柱截面和墻截面的配筋計(jì)算方法也各不相同。

1.5如果是較長(zhǎng)的剪力墻，那么應(yīng)該開設(shè)洞口，將剪力墻平均地分為若干墻段，墻段與墻段之間應(yīng)該用弱梁連接，另外每個(gè)對(duì)立的墻段的總高度與其截面的高度之比不宜小于3，因?yàn)閴﹂L(zhǎng)較小時(shí)，受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小，這樣一來，墻體配筋才能夠充分地發(fā)揮其作用，所以墻肢截面的高不宜大于8m。

1.6在高層建筑中不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)形式，短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。短肢剪力墻沿建筑高度可能有較多樓層的墻肢會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，受力特點(diǎn)接近異形柱，又承擔(dān)較大軸力和剪力，由于短肢剪力墻抗震性能較差，地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多，為安全起見，在高層住宅結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻布置不宜過多，不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)。

1.7樓面主梁不宜支承在剪力墻之間的連梁之上。連梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，一方面不能有效約束樓面梁，也會(huì)因?yàn)闆]有抗扭剛度而去抵抗平面外彎矩；另一方面連梁受力十分不利，連梁本身的剪切應(yīng)變比較大，易出現(xiàn)裂縫；因此要盡量避免。樓板次梁等截面較小的梁支承在連梁上時(shí)，次梁端部可按鉸接處理。

1.8盡量控制剪力墻的平面外彎矩，剪力墻的特點(diǎn)是平面內(nèi)剛度及承載力大，而平面外剛度及承載力都很小，因此應(yīng)注意剪力墻平面外受彎時(shí)的安全問題。當(dāng)剪力墻與平面外方向的大梁連接時(shí)，會(huì)使墻肢平面外承受彎矩，當(dāng)梁高大于約2倍墻厚時(shí)，剛性連接梁的梁端彎矩將使剪力墻平面外產(chǎn)生較大的彎矩，因此應(yīng)當(dāng)采取措施，以保證剪力墻平面外的安全。為此應(yīng)該采用增加與沿梁軸線方向的垂直墻肢、暗柱或者增加壁柱等方式，來有效地減少梁端部彎矩對(duì)墻的不好影響。另外，對(duì)截面較小的樓面梁可以設(shè)計(jì)為半剛接或鉸接，這樣可以減少墻肢的平面外彎矩。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋建筑中的應(yīng)用

2.1剪力墻截面厚度

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中之所以會(huì)規(guī)定剪力墻的最小厚度，是為了保障剪力墻平面之外的剛度以及穩(wěn)定性能。當(dāng)墻肢平面外出現(xiàn)與之相交的剪力墻的時(shí)候，可以將其視為剪力墻的支承，這樣一來就有利于保證剪力墻平面外的剛度和穩(wěn)定了。因此剪力墻截面厚度除滿足穩(wěn)定要求外尚應(yīng)滿足剪力墻受剪截面限制條件、剪力墻正截面受壓承載力要求以及剪力墻軸壓比限值要求。規(guī)范規(guī)定：在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的最小厚度不應(yīng)該小于160 mm。而在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)底部加強(qiáng)區(qū)不應(yīng)小于200mm；其他部位不應(yīng)小于160mm，一字形獨(dú)立剪力墻底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于220 mm，其他部位不應(yīng)小于180 mm；三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不應(yīng)小于160mm，一字形獨(dú)立剪力墻的底部加強(qiáng)部位尚不應(yīng)小于180 mm。分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當(dāng)減小，但不宜小于160mm。

2.2設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件和約束邊緣構(gòu)件

剪力墻一般在一、二、三級(jí)抗震的一般部位以及四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，剪力墻的墻肢端部應(yīng)該設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件；在一、二、三級(jí)抗震的底部加強(qiáng)部位以及其上一層的墻肢端部應(yīng)該設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。

2.3為了防止混凝土墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達(dá)到極限受彎承載力，配制的豎向分布鋼筋必須滿足最小配筋百分率要求。同時(shí)，為了防止斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性的剪拉破壞，規(guī)定了水平分布鋼筋的最小配筋百分率。一般剪力墻的豎向和水平分布筋的配筋率為：一、二、三級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不應(yīng)小于0.25%，四級(jí)抗震等級(jí)及非抗震等級(jí)時(shí)為0.2%，剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的間距均不宜大于300mm，直徑不應(yīng)小于8mm，也不宜大于墻肢厚度的1/10。

2.4剪力墻連梁超筋的處理

連梁超筋在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是一種常見現(xiàn)象，常言道：防范于未然，所以連梁配筋時(shí)就務(wù)必應(yīng)該滿足以下要求：

2.4.1 連梁上下縱向受力鋼筋伸入墻內(nèi)的錨固長(zhǎng)度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于LaE，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于La，且均不應(yīng)小于600mm。

2.4.2 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻中的連梁全長(zhǎng)箍筋的構(gòu)造要求應(yīng)采用框架梁端加密區(qū)箍筋構(gòu)造要求；在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，沿連梁全長(zhǎng)的箍筋直徑應(yīng)不小于6mm，間距不應(yīng)大于150mm。

2.4.3 在頂層連梁錨入墻體的鋼筋長(zhǎng)度范圍內(nèi)，應(yīng)該配置間距不大于150mm的箍筋，構(gòu)造箍筋的直徑與該連梁的箍筋直徑要相同。

2.4.4 連梁高度范圍內(nèi)的墻肢水平分布鋼筋水平分布鋼筋應(yīng)在連梁內(nèi)拉通作為連梁的腰筋。截面高度大于700mm的連梁，其兩側(cè)面腰筋的直徑不應(yīng)小于8mm，沿高度間距不應(yīng)大于200mm；跨高比不大于2.5的連梁，其兩側(cè)腰筋的總面積配筋率不應(yīng)小于0.3%。

2.4.5 跨高比不大于1.5的連梁，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，其縱向鋼筋的最小配筋率可取為0.2%；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，其縱向鋼筋的最小配筋率宜符合規(guī)范最小配筋率的要求，跨高比大于1.5的連梁，其縱向鋼筋的最小配筋率可按框架梁的要求采用。非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，頂面及底面單側(cè)縱向鋼筋的最大配筋率不宜大于2.5%；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，頂面及底面單側(cè)縱向鋼筋的最大配筋率宜符合規(guī)范連梁縱向鋼筋的最大配筋率的要求。如不滿足，則應(yīng)按實(shí)配鋼筋進(jìn)行連梁強(qiáng)剪弱彎的驗(yàn)算。

如果出現(xiàn)剪力墻連梁超筋的現(xiàn)象，一般有以下三個(gè)處理方法：一是想法設(shè)法地減小連梁的截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施；二是在抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中連梁彎矩及剪力可以進(jìn)行塑性調(diào)幅；三是當(dāng)連梁破壞對(duì)承受豎向荷載無明顯影響的時(shí)候，方可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，再按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次多遇地震作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，最后墻肢應(yīng)該按照兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算。

參考文獻(xiàn)：