剪力墻結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用

1、<p>　　剪力墻結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用</p><p>　　摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)也取得了相應(yīng)的提高，越來越多的城市建筑項(xiàng)目投入建設(shè)，建筑剪力墻結(jié)構(gòu)作為組成建筑整體的構(gòu)成部分，在建筑項(xiàng)目的構(gòu)建中發(fā)揮著重要的作用，因而也取得了越來越的的建筑企業(yè)關(guān)注重視。本案從建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣勢(shì)著手，系統(tǒng)全面就建筑剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了闡述，并針對(duì)性的提出了相關(guān)的優(yōu)化方法及策

2、略。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用；方法策略 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　剪力墻結(jié)構(gòu)由于其抗側(cè)剛度大、側(cè)移小和抗震性能好等特點(diǎn)，被廣泛用于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，尤其是高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中可能會(huì)存在設(shè)計(jì)偏于保守等現(xiàn)象或設(shè)計(jì)不合理等情況，造成一定的浪費(fèi)

3、或結(jié)構(gòu)安全性不夠等。因此在當(dāng)前情況下有效做好剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性而言，存在著其現(xiàn)實(shí)的研究意義。 </p><p>　　1 剪力墻設(shè)計(jì)中的基本原則 </p><p>　　（一）剪力墻高和寬尺寸較大但厚度較小，幾何特征像板，受力形態(tài)接近于柱，而與柱的區(qū)別主要是其肢長(zhǎng)與厚度的比值，當(dāng)比值≤3時(shí)可按柱設(shè)計(jì)，當(dāng)比值在3到5之間時(shí)可視為為異形柱，按雙向受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。 </p

4、><p>　　（二）剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻是一平面構(gòu)件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔(dān)豎向壓力；在軸力、彎矩、剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂深梁在地震作用或風(fēng)載下剪力墻除需滿足剛度強(qiáng)度要求外，還必須滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性。能量耗散和控制結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求，墻肢必須能防止墻體發(fā)生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設(shè)計(jì)成延性彎曲型。 </p><p&g

5、t;　　（三）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相對(duì)很小。當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí)，會(huì)造成墻肢平面外彎矩，而一般情況下并不驗(yàn)算墻的平面外剛度及承載力。因此應(yīng)盡量避免平面外搭接，實(shí)在避免不了時(shí)應(yīng)按規(guī)范采取相應(yīng)措施，以保證剪力墻平面外安全。 </p><p>　?。ㄋ模Φ脑O(shè)計(jì)計(jì)算是考慮水平和豎向作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析，求得內(nèi)力后按偏壓或偏拉進(jìn)行正截面承載力和斜截面受剪承載力驗(yàn)算。當(dāng)受較

6、大集中荷載作用時(shí)再增加對(duì)局部受壓承載力驗(yàn)算。在剪力墻承載力計(jì)算中，對(duì)帶翼墻的計(jì)算寬度按以下情況取小值：剪力墻之間的間距；門窗洞口之間的翼緣寬度；墻肢總高度的1/10；剪力墻厚度加兩側(cè)翼墻厚度各6倍的長(zhǎng)度。 </p><p>　　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 </p><p>　?。ㄒ唬┘袅侠矶ㄎ?</p><p>　　剪力墻最好沿主軸方向或其他方向進(jìn)

7、行雙向布置；對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)特別避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。從基本來講其應(yīng)當(dāng)從以下三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。首先對(duì)于一般的矩形、L形、T形等平面，則沿著兩條軸線的方向進(jìn)行布置。其次對(duì)于部分j角形平面、Y形平面，可以沿其三個(gè)軸線方向布置。再者對(duì)于正多邊形，圓形及弧形平面，可以沿徑向及環(huán)向布置?？傊袅Φ钠矫娌贾脩?yīng)本著盡可能均勻、對(duì)稱的原則，盡量使墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心完全重合，從而減少扭矩。而內(nèi)外剪力墻應(yīng)盡量拉通、對(duì)直。剪力墻

8、肢截面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則。剪力墻的抗側(cè)力剛度不宜過大。為充分發(fā)揮剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載能力，增大剪力墻可利用空間，剪力墻的間距不宜太密，使結(jié)構(gòu)具有適宜的側(cè)向剛度。判斷結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度與剪力墻數(shù)量的適應(yīng)程度，可以選用經(jīng)驗(yàn)公式T=（0.05—0.06）n，其中n為結(jié)構(gòu)層數(shù)。公式計(jì)算出來的T1值與搭模計(jì)算的周期T2相比較.TI>T2則表示剪力墻偏多，可適當(dāng)減少剪力墻數(shù)或開些適合的大洞來減小墻的剛度，反之則需要增加剪力墻數(shù)量。 </p>

9、;<p>　?。ǘ┘袅χ写髩χ幚?</p><p>　　剪力墻的結(jié)構(gòu)必須具備延展性，對(duì)于呈細(xì)高狀的剪力墻（高寬比大于2）很容易被設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，這樣一來可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，為滿足每墻段的高寬比均大于2，可以通過開洞的方式分割長(zhǎng)墻為小而均勻的獨(dú)立墻段。除此以外，在墻段長(zhǎng)度較小時(shí)其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小，可以充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。而對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)中，

10、存在較少的長(zhǎng)度大于8m的大墻肢，在理論計(jì)算中樓層的剪力大部分由這些大墻肢來承受。在發(fā)生地震特別是超烈度等強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，最容易受到破壞的便是這些大墻肢。小墻肢因沒有足夠的配筋，使整個(gè)墻面結(jié)構(gòu)會(huì)受到全面破壞結(jié)構(gòu)。為避免這種不利現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于超過8m的墻肢長(zhǎng)度，可以采取以下兩種處理方法：一個(gè)是開施工洞：開施工洞即在施工時(shí)墻上留洞，完工時(shí)砌填填充墻，把長(zhǎng)墻肢分成短墻肢。二開計(jì)算洞：是指在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)設(shè)有洞，開始施工時(shí)仍為混凝土墻。但通過這樣的

11、計(jì)算方式，可以加強(qiáng)其它小墻肢的配筋能力。這種方式主要適用于地下室外墻等不易實(shí)施開洞的項(xiàng)目。 </p><p>　?。ㄈ┘s束邊緣構(gòu)件箍筋的設(shè)置 </p><p>　　約束邊緣構(gòu)件分為“陰影部分”和“非陰影部分”，在“陰影部分”規(guī)范中，對(duì)豎向鋼筋和箍筋或拉筋的配置都有較明確的要求，設(shè)計(jì)中易于理解和執(zhí)行。但對(duì)于“非陰影部分”僅規(guī)定其箍筋配箍特征值為“陰影部分”配箍特征值的一半，但箍筋或托筋沿豎

12、向的間距及豎向鋼筋應(yīng)如何配置并未做出具體規(guī)定，因此，目前在工程設(shè)計(jì)中做法比較混亂。而豎向鋼筋可在箍筋交叉點(diǎn)處按剪力墻豎向分布筋直徑設(shè)置。同時(shí)還應(yīng)注意，為了充分發(fā)揮約束邊緣構(gòu)件的作用，在剪力墻邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)箍筋的長(zhǎng)短邊之比不宜大于3，相鄰兩個(gè)箍筋之間宜相互搭接l，3箍筋長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。 </p><p>　?。ㄋ模┘袅ι礓摻畹姆植技皹?gòu)造要求 </p><p>　　在我國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技

13、術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定了，在一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻中，豎向和水平分布筋的最小配筋率均不應(yīng)<0.25%；部分框支剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋率不應(yīng)<0.3%這在高層或者較長(zhǎng)的剪力墻結(jié)構(gòu)中是合理的，但對(duì)于低矮短小的剪力墻未必適用，設(shè)計(jì)中當(dāng)建筑物較高較長(zhǎng)或框剪結(jié)構(gòu)時(shí)，墻的水平分布筋的配筋宜適當(dāng)增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當(dāng)增加但對(duì)于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率未必減小。 </p><p&g

14、t;　?。ㄎ澹┘袅B梁超筋的處理 </p><p>　　剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中連梁超筋是一種常見現(xiàn)象。連梁的超筋，實(shí)質(zhì)是剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位，一般剪力墻結(jié)構(gòu)中，在總高度的1／3左右的樓層；平面中當(dāng)墻段較長(zhǎng)時(shí)，多在其中部的連梁；某墻段中墻肢截面高度大小懸殊不均勻時(shí)，在墻肢處連梁易超筋。剪力墻連梁對(duì)剪切變形十分敏感，當(dāng)剪力墻連梁不滿足連梁的尺寸要求時(shí)，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.2.25條給出了

15、如下處理方法：（1）減小連梁的截面高度。（2）抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進(jìn)行塑性調(diào)幅。（3）當(dāng)連梁破壞對(duì)承受豎向荷載無明顯影響時(shí)，可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次多遇地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，墻肢應(yīng)按兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算。 </p><p>　　在第一、第二種措施不能解決問題時(shí)，可采用第三種措施來處理，即假定連梁在大震下破壞，不再約束墻肢。另外，可在易超筋的部位，連梁按

16、鉸接處理進(jìn)行整體計(jì)算，但應(yīng)注意結(jié)構(gòu)層間位移比尚需滿足規(guī)范要求。 </p><p><b>　　3 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　通過研究可以發(fā)現(xiàn)，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，如何有效地對(duì)其各個(gè)環(huán)節(jié)部位做到精細(xì)化，減少在工程施工中的誤差，發(fā)揮其體系剛度與外觀簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)，克服其結(jié)構(gòu)自身所存在的缺點(diǎn)，與設(shè)計(jì)具有著密不可分的關(guān)系，因此在當(dāng)前完善涉及規(guī)范，促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)向著更

17、為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系范圍延伸，成為建筑企業(yè)必要的發(fā)展優(yōu)化問題。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]王玉菲.小高層剪力墻設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題[J].山西建筑，2006，32（7）：67-68. </p><p>　　[2]李麗霞.純剪力墻住宅設(shè)計(jì)技術(shù)措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，（7）：184-185.