剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

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1、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用　　摘要：剪力墻是建筑物抗震抗風(fēng)，保障安全穩(wěn)定的重要設(shè)施。文章從剪力墻的特點、種類和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則及優(yōu)化措施等方面著手，對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)予以重視的要點進(jìn)行分析與闡述?！　￡P(guān)鍵詞：剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計原則；優(yōu)化　　引言　　剪力墻是建筑物用來抵抗側(cè)向壓力和承受豎向重力的墻體，縱向貫穿整棟建筑，是建筑物的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于高層建筑領(lǐng)域，在保障建筑穩(wěn)定安全和抗災(zāi)能力方面發(fā)揮著舉足輕重的地位。當(dāng)今社會，隨著建筑物功能和形態(tài)的日趨多樣化，人們對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也越來越高，剪力墻受到的關(guān)注不斷加深，

2、成為建筑設(shè)計和施工領(lǐng)域日常研究的重要課題之一?！　?剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則　　剪力墻具有高度、寬度大，厚度相對小的特點，外形接近板狀物，受力情況與柱相似。剪力墻設(shè)計方法根據(jù)其肢長與厚度的比值確定，當(dāng)剪力墻肢長與厚度的比值小于或等于3時，按照柱的方法來設(shè)計，當(dāng)比值在3至5之間的時候則按照雙向受壓的異形柱來設(shè)計?！　〖袅Y(jié)構(gòu)體系中，剪力墻作為平面構(gòu)件，承擔(dān)著水平方向的水平剪力、彎矩和豎直方向的壓力、重力。在軸力、彎矩、剪力的共同作用下，它受水平方向作用力的影響情況和底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂深梁非常接近。剪力墻承擔(dān)著建筑物抗風(fēng)、抗震等的多重職

3、責(zé)，除了要具有能夠承受地震作用和風(fēng)壓影響的剛度強(qiáng)度外，還要具有優(yōu)良的延伸性能，以抵抗因地震和風(fēng)吹產(chǎn)生的反復(fù)性非彈性形變所帶來的延伸、能量消耗等負(fù)面影響并保障結(jié)構(gòu)裂而不倒。為保障墻肢能有效防止墻體發(fā)生脆性剪切破壞，剪力墻應(yīng)盡量設(shè)計成延性彎曲型?！　〖袅τ诤蛪w同一平面的載荷具有很強(qiáng)的承受力，剛性也強(qiáng)。對于來自非同一平面方向的載荷承受力較差，剛度也小。如果有和墻體不在同一平面的梁體與剪力墻相接，就會在墻肢平面外產(chǎn)生彎矩，進(jìn)而導(dǎo)致剪力墻平面外變形過大，影響建筑使用安全。所以，要盡量避免剪力墻和平面外梁體相交。對于必須相交的情況，則需采取增設(shè)

4、扶壁柱或在大梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻等措施，來加強(qiáng)墻體平面外剛性和承受力，以便于保證剪力墻平面外的安全?！　w的設(shè)計要從整個剪力墻體系進(jìn)行分析，同時考慮豎直和水平方向的結(jié)構(gòu)性能。求得內(nèi)力后按照偏壓或偏拉兩種情況進(jìn)行正截面承載力和斜截面受剪承載力的設(shè)計計算。在剪力墻承載力計算中，帶翼墻的計算寬度一般都是在門窗洞口之間的翼緣寬度、剪力墻間距、墻肢總高的10%中取最小值?！　?剪力墻的特點及分類　　剪力墻具有側(cè)向承載力強(qiáng)、側(cè)移小、吸收地震能量大、室內(nèi)墻面平整的優(yōu)點，同時對施工水平要求較高，工藝復(fù)雜，建設(shè)成本較大。根據(jù)墻體開洞數(shù)量、洞口尺

5、寸大小以及墻體受力情況，剪力墻可以分之為以下幾類?！　≌w小開口剪力墻：開洞面積大于15%但對墻體受力情況影響不大的墻。彎矩圖在連梁處發(fā)生突變，在整個墻肢高度上沒有發(fā)生反彎點?！　嶓w墻：開洞面積0至15%的墻。其受力特點是如同整體的懸臂墻，整個墻肢高度上彎矩圖既不發(fā)生突變也不產(chǎn)生反彎點，變形以彎曲型為主?！　”谑娇蚣埽簤χ珜挾刃《纯诔叽绱螅B梁和墻肢的線剛度接近的墻。整體特性位于剪力墻和框架之間。受力情況接近框架，彎矩圖在樓層處發(fā)生突變，并且在大多樓層中會出現(xiàn)反彎點?！　‰p肢或多肢剪力墻：開洞比較大或者洞口成列布置的墻。墻肢的線剛度比

6、連梁大得多，受力情況與整體小開口墻比較接近?！　?剪力墻的布置原則　　進(jìn)行剪力墻設(shè)計，應(yīng)該在沿著主軸的方向進(jìn)行雙向或多向布置，不同方向的剪力墻彼此互相連接，但要防止對直或拉通。在進(jìn)行抗震設(shè)計的時候，要避免剪力墻單向布置情況的發(fā)生，使之具有良好的空間工作性能。剪力墻在分布上要盡量均勻且數(shù)量要相當(dāng)，做到兩個受力方向的側(cè)向剛度接近。剪力墻的墻肢截面盡量做到規(guī)則、簡單。在高層建筑的設(shè)計中，要控制好剪力墻的布置數(shù)量，配置數(shù)目過小，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力和剛度下降，反之配置數(shù)目過大，會造成墻體性能的浪費，由于地震力依據(jù)墻體剛度分配，所以墻體剛度過大會導(dǎo)致

7、震力過大。另外自身重力的增加，也會加大建筑倒塌的可能?！　榉乐菇ㄖ偠劝l(fā)生突變，剪力墻要從下至上連續(xù)布置，貫徹整個建筑物。而在高層建筑中，剪力墻的剛度在豎直方向上要均勻分布，墻上開洞或門窗要有有墻肢和連接梁做保障。同時，墻肢截面盡量要設(shè)計成簡單、規(guī)則的樣式?！　〖袅σ凑丈舷聦R、成列分布的原則開洞，杜絕疊合的錯墻洞出現(xiàn)，以保障剪力墻的承重力，防止墻體變形?！　χ孛骈L度與厚度之間的比值在5至8之間的剪力墻稱為短肢剪力墻。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，高層建筑不能全部都采用短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)最大的使用高

8、度主要受地震烈度、柱網(wǎng)尺寸與結(jié)構(gòu)自重和建筑物高度影響?！　?剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算的優(yōu)化原則　　4.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化原則　　除上文提到均勻分布、合理控制剪力墻數(shù)量等內(nèi)容外，剪力墻長度很長時