剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)問題探析

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1、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)問題探析　　摘要：近年來剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因其抗震性能好，結(jié)構(gòu)布置靈活且成本低、經(jīng)濟(jì)性好，而廣泛應(yīng)用于各類建筑中。然而，設(shè)計(jì)施工必須注重優(yōu)化設(shè)計(jì)，使建筑結(jié)構(gòu)在整體上科學(xué)合理，保證高層建筑的安全性。本文針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析探討，并給出解決建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問題的措施。關(guān)鍵詞：高層；建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：一、剪力墻的類型和受力特點(diǎn)1、一般剪力墻的墻肢截面高度wh和厚度wb之比大于8；短肢剪力墻的墻肢高度與厚度之比

2、為5～8。2、一般剪力墻根據(jù)墻面開洞大小情況，分為整截面墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻和壁式框架。它們的受力特點(diǎn)如下：（1）整截面剪力墻。當(dāng)剪力墻不開門窗洞口或雖開有洞口，但洞口很小時(shí)（洞口面積不大于剪力墻總面積的15%、且洞口凈矩及洞口至墻邊的凈距都大于洞口長邊的尺寸），把其看作整截面墻。此時(shí)，它們的受力性能猶如一懸臂桿，截面上的正應(yīng)力仍符合平截面假定，在墻肢的高度上，彎矩圖既不發(fā)生突變也不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，變形曲線以彎曲型為主。8（2）整體小開洞墻。當(dāng)剪力墻上的門窗洞口沿豎向成列布置，洞口的總面積雖超過了墻總面積的1

3、5%，但總的說來洞口仍很小時(shí)，稱其為整體小開口墻。它在荷載作用下，在連梁處的墻肢彎矩圖有突變，但在整個(gè)墻肢的高度上，沒有或僅在個(gè)別樓層中才出現(xiàn)反彎點(diǎn)，整個(gè)剪力墻的變形曲線仍以彎曲型為主。（3）雙肢剪力墻。此類剪力墻上的門窗洞口尺寸較大，則整個(gè)剪力墻截面上的正應(yīng)力已不再成直線分布，其變形曲線與整體小開口墻相近，仍以彎曲變形為主。（4）壁式框架。當(dāng)剪力墻具有多列洞口，且洞口尺寸較大，特別是當(dāng)洞口上連梁的線剛度大于或接近于洞口側(cè)邊墻肢的線剛度時(shí)，則剪力墻的受力性能已接近于框架，宜按帶剛域的“壁式框架”進(jìn)行設(shè)計(jì)所示）

4、。此時(shí)，在水平荷載作用下其柱的彎矩圖不僅在樓層處有突變，而且在大多數(shù)的樓層中都出現(xiàn)反彎點(diǎn)，整個(gè)框架的變形以剪切型為主。3、剪力墻的墻肢截面高度wh與厚度wb之比小于5時(shí)，稱為小墻肢。其中，當(dāng)之比≤3時(shí)，宜按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。二、剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣勢探討1、剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)8剪力墻結(jié)構(gòu)就是通過鋼筋混凝土板代替框架結(jié)構(gòu)中梁柱的作用，進(jìn)而承擔(dān)各種負(fù)荷，并能有效提高結(jié)構(gòu)的水平力，這種以鋼筋混凝土墻板來承受豎向及水平力的結(jié)構(gòu)就是剪力墻結(jié)構(gòu)，一般都是鋼筋混凝土墻，其高度與寬度能與整個(gè)建筑持平。這種剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就是其結(jié)

5、構(gòu)的整體性好、剛度大、用鋼量少、抵抗側(cè)向變形的能力強(qiáng)、抗震能力強(qiáng)，而合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠塑造出良好的變形能力。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)的建造高度高于框架結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)代高層建筑中，很多房間的分隔墻多，而現(xiàn)澆的剪力墻結(jié)構(gòu)，能夠很好的將隔墻與承重墻合二為一，相對(duì)來說更加經(jīng)濟(jì)。2、剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)充分認(rèn)識(shí)剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能有效規(guī)避。（1）由于剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度大，能夠帶來較大的地震反映，無形中增加了上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)費(fèi)；（2）由于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的砼墻體較多，增加了建筑的重量，同樣會(huì)引發(fā)較大的地震反應(yīng)，造成浪費(fèi)

6、；（3）剪力墻結(jié)構(gòu)中的墻體多是構(gòu)造配筋，其配筋率相對(duì)較低，結(jié)構(gòu)的延展性能差；（4）剪力墻結(jié)構(gòu)中各墻肢軸壓比較低，因此，各墻肢的承載能力無法充分發(fā)揮；（5）由于受到樓板跨度的限制，剪力墻的間距不能過大，因此，建筑平面的設(shè)計(jì)不夠靈活，在公共建筑中的應(yīng)用仍存在一定難度。三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略探討8在高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，既要注意發(fā)揮這種結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又要避免其工程預(yù)算較高的缺點(diǎn)。對(duì)于建筑物中的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，顯然剛度大的結(jié)構(gòu)在震害中的破壞性較小，但是鋼結(jié)構(gòu)必須合理配置而不能隨意增大，因?yàn)榻ㄖ镏械膭偠仍酱?/p>

7、，需要支出的費(fèi)用就越多，應(yīng)掌握一個(gè)合理的“度”。在高層建筑中，合理的設(shè)計(jì)方式主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是控制剪力墻結(jié)構(gòu)的水平位移，使其滿足相關(guān)規(guī)定的限值；另一方面則是對(duì)地震力的控制，因?yàn)榧词沟卣鹆τ?jì)算值處于偏小的水平，也可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移滿足要求的情況。1、避免出現(xiàn)獨(dú)立小墻肢與剪力墻剛度不宜過大《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：“矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度不宜小于截面寬度5倍?！币坏┏霈F(xiàn)上述情況，對(duì)墻肢軸壓比、配筋等都有嚴(yán)格的限制，設(shè)計(jì)施工都比較困難。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，獨(dú)立小墻肢基本上可以通過合并洞口等方法

8、消除，或合理布置剪力墻，使小墻肢成為墻體翼緣，其受力狀態(tài)明顯好于獨(dú)立小墻肢，僅適當(dāng)加強(qiáng)配筋即可。同時(shí)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的延性，細(xì)高的剪力墻容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。2、注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8高層建筑功能和形式日益多樣化，當(dāng)多功能綜合大樓要求一棟建筑物的上部和下部使用功能不同時(shí)，結(jié)構(gòu)布置也要相應(yīng)改變，要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件銜接上下結(jié)構(gòu)，傳遞內(nèi)力，設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件的樓層稱為轉(zhuǎn)換層。因