淺析高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)工藝

1、<p>　　淺析高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)工藝</p><p>　　摘要: 本文闡述了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，然后重點(diǎn)分析了現(xiàn)代高層建筑最常用剪力墻設(shè)計(jì)工藝。 </p><p>　　關(guān)鍵詞: 剪力墻；轉(zhuǎn)換層；設(shè)計(jì)工藝 </p><p>　　Abstract: This paper introduces the basic content of shear

2、 wall structure in high-rise building design, and then focus on the analysis of the modern high-rise buildings are the most commonly used shear wall design process. </p><p>　　Key words: shear wall; transitio

3、n layer; design process </p><p>　　中圖分類號(hào):TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　一、剪力墻的設(shè)計(jì)內(nèi)容 </p><p>　　剪力墻以其良好的抗側(cè)移能力、靈活的空間布置，良好的建筑使用空間，在高層住宅類建筑中廣泛使用。以剪力墻為豎向構(gòu)件的結(jié)構(gòu)包括純剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒

4、結(jié)構(gòu)，分析剪力墻的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)。短肢剪力墻屬于特殊的剪力墻，其構(gòu)造要求較高，適用于建筑受限制、框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求不能滿足的情況。 </p><p>　　剪力墻通常被設(shè)計(jì)成壓彎構(gòu)件，單片剪力墻的高寬比不宜過小，剪力墻的設(shè)計(jì)包括剪力墻的布置、墻肢和連梁的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)換構(gòu)件的分析、以及結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)合理性和經(jīng)濟(jì)性。本文對(duì)規(guī)范構(gòu)造要求[1]之外的剪力墻力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性能做綜合分析。 </p>&

5、lt;p>　　二、剪力墻的設(shè)計(jì)工藝 </p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)步驟 </b></p><p>　　剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括：剪力墻布置，梁布置，豎向構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)的確定，細(xì)化附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件。剪力墻的布置和梁布置通常情況下可以用標(biāo)準(zhǔn)層來確定，主要是確定質(zhì)心和剛心是否重合、標(biāo)準(zhǔn)層的梁截面，結(jié)構(gòu)平面布置確定后進(jìn)行整體分析。 </p><

6、p><b>　　2、設(shè)計(jì)工藝 </b></p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)選型 </b></p><p>　　剪力墻的布置影響到結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，其包括剪力墻的形狀尺寸、數(shù)量和平面布置。 </p><p>　　剪力墻的形狀通常為矩形、L形、T形、I形[2]。同等矩形截面的穩(wěn)定性較差、若形成短肢墻其軸壓比控制更嚴(yán)格、構(gòu)

7、造配筋量更大，從配筋量和對(duì)整體結(jié)構(gòu)剛度貢獻(xiàn)來講L形截面是較好的，單從邊緣構(gòu)件的配筋來分析結(jié)構(gòu)應(yīng)該減少墻肢的數(shù)量，避免墻肢長(zhǎng)度大于600mm。 </p><p>　　剪力墻的數(shù)量可以通過軸壓比估算。墻肢的軸壓比是指重力荷載代表值作用下墻肢承受的軸壓力設(shè)計(jì)值與墻肢的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比值[1]。確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，以及規(guī)范規(guī)定的墻肢軸壓比限值，估算墻肢承受軸壓力設(shè)計(jì)值即可估算出剪力墻的合理截

8、面積。 </p><p>　　剪力墻的平面布置。剪力墻應(yīng)沿縱橫兩個(gè)方向布置，每個(gè)方向剪力墻均勻、周邊布置。剪力墻的數(shù)量決定結(jié)構(gòu)的抗剪抗彎能力，剪力墻均勻布置可以使各墻肢軸壓比接近，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)承載力，剪力墻沿周邊布置結(jié)構(gòu)的抗扭剛度較大。 </p><p><b>　?。?）連粱設(shè)計(jì) </b></p><p>　　連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)的耗能構(gòu)件構(gòu)件，

9、聯(lián)肢剪力墻連梁內(nèi)力最大值多出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)1/3高的位置[3]，連梁剪跨比小，延性很差易剪壞，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意提高連梁的延性。提高連梁延性的主要措施是控制連梁的剪壓比，即控制連梁的受彎鋼筋，加強(qiáng)箍筋構(gòu)造。 </p><p>　　剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁的受力與兩端的墻肢剛度有關(guān)。圖1a為一實(shí)際工程剪力墻墻肢與連梁的模型，調(diào)整剪力墻Q2的截面高度分析LLa的剪力如圖1b，LLa的彎矩變化規(guī)律同剪力。 </p>

10、<p>　　(a)墻肢連梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 (b)墻肢剛度-剪力關(guān)系圖 </p><p>　　圖1 墻肢剛度對(duì)連梁的影響 </p><p>　　分析以上原因發(fā)現(xiàn)，水平荷載作用下連梁承受了較大剪力，隨著剪力墻Q2截面高度h的變小LLa的剪力逐漸增大，當(dāng)剪力墻Q2的剛度與LLa接近時(shí)隨著剪力墻Q2截面高度h的變小Lla的剪力逐漸減小，即成了框架剪力墻結(jié)構(gòu)?？梢姾侠淼募袅Σ贾檬窃谶B梁兩端

11、墻肢剛度接近，此時(shí)連梁受力較小。 </p><p>　?。?）框支剪力墻的設(shè)計(jì) </p><p>　　轉(zhuǎn)換梁與上部剪力墻和下部框支柱軸線居中布置，可避免轉(zhuǎn)換梁受扭，沿轉(zhuǎn)換梁垂直方向設(shè)置構(gòu)造梁，可平衡剪力墻平面外的彎矩，減小樓板應(yīng)力。 </p><p>　　框支剪力墻轉(zhuǎn)換梁上一層的不落地剪力墻內(nèi)力突變分析，在豎向荷載作用下尤其明顯。圖2a為一實(shí)際工程框支剪力墻的模型，

12、調(diào)整LLa的截面尺寸分析Q2的剪力如圖2b。 </p><p>　　(a)框支剪力墻計(jì)算簡(jiǎn)圖 (b)梁剛度-墻肢剪力關(guān)系圖 </p><p>　　圖2 框支剪力墻墻肢內(nèi)力分析 </p><p>　　分析以上原因發(fā)現(xiàn)，Q2的剪力墻內(nèi)力是由于變形不協(xié)調(diào)引起的，轉(zhuǎn)換梁在剪力墻傳來的豎向荷載作用下，將產(chǎn)生撓度，剪力墻Q2的a、b節(jié)點(diǎn)有一個(gè)相對(duì)沉降差，c、d節(jié)點(diǎn)有個(gè)向右的變形

13、，即兩片Q2發(fā)生倒V形變形，Lla剛度越大，抑制Q2的變形也明顯，導(dǎo)致墻肢剪力變大。STAWE采用剛性樓板假定，倒A形的頂部水平變形被限制，導(dǎo)致梁頂剪力墻變形不協(xié)調(diào)，從而產(chǎn)生巨大的內(nèi)力突變。合理的結(jié)構(gòu)可以在保證結(jié)構(gòu)整體剛度的情況下弱化LLa，同時(shí)加強(qiáng)其所在樓層板的配筋，提高結(jié)構(gòu)的變形能力。 </p><p><b>　　三、結(jié)論 </b></p><p>　　隨著社會(huì)

14、的發(fā)展經(jīng)濟(jì)水平的提高，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所以，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)就會(huì)更加安全適用可靠經(jīng)濟(jì)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，高層建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[M]，JGJ3-2