剪力墻結構在結構設計中應用

1、<p>　　剪力墻結構在結構設計中應用</p><p>　　摘 要：隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也取得了相應的提高，越來越多的城市建筑項目投入建設，建筑剪力墻結構作為組成建筑整體的構成部分，在建筑項目的構建中發(fā)揮著重要的作用，因而也取得了越來越的的建筑企業(yè)關注重視。本案從建筑剪力墻結構的優(yōu)劣勢著手，系統(tǒng)全面就建筑剪力墻結構在建筑結構設計中的具體應用進行了闡述，并針對性的提出了相關的優(yōu)化方法及策

2、略。 </p><p>　　關鍵詞：剪力墻結構；建筑；結構設計；應用；方法策略 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　剪力墻結構由于其抗側剛度大、側移小和抗震性能好等特點，被廣泛用于現(xiàn)代建筑結構設計中，尤其是高層建筑的結構設計。但在其結構設計的過程中可能會存在設計偏于保守等現(xiàn)象或設計不合理等情況，造成一定的浪費

3、或結構安全性不夠等。因此在當前情況下有效做好剪力墻結構的設計，對于建筑結構的整體穩(wěn)定性而言，存在著其現(xiàn)實的研究意義。 </p><p>　　1 剪力墻設計中的基本原則 </p><p>　?。ㄒ唬┘袅Ω吆蛯挸叽巛^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)別主要是其肢長與厚度的比值，當比值≤3時可按柱設計，當比值在3到5之間時可視為為異形柱，按雙向受壓構件設計。 </p

4、><p>　?。ǘ┘袅Y構中，墻是一平面構件，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(tài)下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎上的懸臂深梁在地震作用或風載下剪力墻除需滿足剛度強度要求外，還必須滿足非彈性變形反復循環(huán)下的延性。能量耗散和控制結構裂而不倒的要求，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計成延性彎曲型。 </p><p&g

5、t;　?。ㄈ┘袅Φ奶攸c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很小。當剪力墻與平面外方向的梁連接時，會造成墻肢平面外彎矩，而一般情況下并不驗算墻的平面外剛度及承載力。因此應盡量避免平面外搭接，實在避免不了時應按規(guī)范采取相應措施，以保證剪力墻平面外安全。 </p><p>　?。ㄋ模Φ脑O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(nèi)力后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

6、大集中荷載作用時再增加對局部受壓承載力驗算。在剪力墻承載力計算中，對帶翼墻的計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；剪力墻厚度加兩側翼墻厚度各6倍的長度。 </p><p>　　2 剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用 </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

7、行雙向布置；對于抗震設計的剪力墻結構應特別避免僅單向有墻的結構布置形式。從基本來講其應當從以下三個方面進行優(yōu)化。首先對于一般的矩形、L形、T形等平面，則沿著兩條軸線的方向進行布置。其次對于部分j角形平面、Y形平面，可以沿其三個軸線方向布置。再者對于正多邊形，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局M可能均勻、對稱的原則，盡量使墻面結構的剛度中心和質(zhì)量中心完全重合，從而減少扭矩。而內(nèi)外剪力墻應盡量拉通、對直。剪力墻

8、肢截面宜簡單、規(guī)則。剪力墻的抗側力剛度不宜過大。為充分發(fā)揮剪力墻的抗側力剛度和承載能力，增大剪力墻可利用空間，剪力墻的間距不宜太密，使結構具有適宜的側向剛度。判斷結構側向剛度與剪力墻數(shù)量的適應程度，可以選用經(jīng)驗公式T=（0.05—0.06）n，其中n為結構層數(shù)。公式計算出來的T1值與搭模計算的周期T2相比較.TI>T2則表示剪力墻偏多，可適當減少剪力墻數(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>　　剪力墻的結構必須具備延展性，對于呈細高狀的剪力墻（高寬比大于2）很容易被設計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。在墻長度較長的情況下，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墻為小而均勻的獨立墻段。除此以外，在墻段長度較小時其受彎產(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。而對于剪力墻結構中，

10、存在較少的長度大于8m的大墻肢，在理論計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烈震動時，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，使整個墻面結構會受到全面破壞結構。為避免這種不利現(xiàn)象的發(fā)生，對于超過8m的墻肢長度，可以采取以下兩種處理方法：一個是開施工洞：開施工洞即在施工時墻上留洞，完工時砌填填充墻，把長墻肢分成短墻肢。二開計算洞：是指在進行結構計算時設有洞，開始施工時仍為混凝土墻。但通過這樣的

11、計算方式，可以加強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施開洞的項目。 </p><p>　?。ㄈ┘s束邊緣構件箍筋的設置 </p><p>　　約束邊緣構件分為“陰影部分”和“非陰影部分”，在“陰影部分”規(guī)范中，對豎向鋼筋和箍筋或拉筋的配置都有較明確的要求，設計中易于理解和執(zhí)行。但對于“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如何配置并未做出具體規(guī)定，因此，目前在工程設計中做法比較混亂。而豎向鋼筋可在箍筋交叉點處按剪力墻豎向分布筋直徑設置。同時還應注意，為了充分發(fā)揮約束邊緣構件的作用，在剪力墻邊緣構件范圍內(nèi)箍筋的長短邊之比不宜大于3，相鄰兩個箍筋之間宜相互搭接l，3箍筋長邊的長度。 </p><p>　?。ㄋ模┘袅ι礓摻畹姆植技皹嬙煲?</p><p>　　在我國《高層建筑混凝土結構技

13、術規(guī)程》中明確規(guī)定了，在一、二、三級抗震等級的剪力墻中，豎向和水平分布筋的最小配筋率均不應<0.25%；部分框支剪力墻底部加強部位的配筋率不應<0.3%這在高層或者較長的剪力墻結構中是合理的，但對于低矮短小的剪力墻未必適用，設計中當建筑物較高較長或框剪結構時，墻的水平分布筋的配筋宜適當增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當增加但對于矮、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>　　剪力墻結構設計中連梁超筋是一種常見現(xiàn)象。連梁的超筋，實質(zhì)是剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位，一般剪力墻結構中，在總高度的1／3左右的樓層；平面中當墻段較長時，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，在墻肢處連梁易超筋。剪力墻連梁對剪切變形十分敏感，當剪力墻連梁不滿足連梁的尺寸要求時，《高層建筑混凝土結構技術規(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）抗震設計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進行塑性調(diào)幅。（3）當連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時，可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，按獨立墻肢進行第二次多遇地震作用下結構內(nèi)力分析，墻肢應按兩次計算所得的較大內(nèi)力進行配筋計算。 </p><p>　　在第一、第二種措施不能解決問題時，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、鉸接處理進行整體計算，但應注意結構層間位移比尚需滿足規(guī)范要求。 </p><p><b>　　3 結束語 </b></p><p>　　通過研究可以發(fā)現(xiàn)，在剪力墻結構的設計中，如何有效地對其各個環(huán)節(jié)部位做到精細化，減少在工程施工中的誤差，發(fā)揮其體系剛度與外觀簡潔等優(yōu)點，克服其結構自身所存在的缺點，與設計具有著密不可分的關系，因此在當前完善涉及規(guī)范，促進剪力墻結構向著更

17、為嚴謹?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： </b></p><p>　　[1]王玉菲.小高層剪力墻設計中的幾個問題[J].山西建筑，2006，32（7）：67-68. </p><p>　　[2]李麗霞.純剪力墻住宅設計技術措施[J].中國高新技術企業(yè)，2009，（7）：184-185.