现浇剪力墙结构论文

现浇剪力墙结构论文（通用10篇）

现浇剪力墙结构论文 篇1

“短肢剪力墙结构”是在原有剪力墙的基础上, 吸收了框架结构的优点, 逐步发展形成的能适应人们新的住宅观念的高层住宅的结构型式。这种新的结构体系由于在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点, 受到了建筑师的肯定。短肢剪力墙结构体系便于利用中部竖向交通区形成较为完整的筒体, 外围布置短肢剪力墙保持墙面平整, 墙肢布置灵活, 同时降低了建筑结构的混凝土用量, 所以很受开发商的欢迎。

1 裂缝原因

经设计单位对结构的重新复核, 原图纸审查单位对施工设计图的重新审定, 排除了因设计不当造成承载力不足的结构裂缝的可能性。为进一步明确原因, 检测单位又对现挠楼板的混凝土强度、厚度、钢筋保护层厚度作了检测, 除钢筋保护层厚度最大为30mm存在超标现象外, 其余均符合设计要求, 因此, 确定裂缝的原因如下。

1.1 设计构造不合理产生裂缝

在结构设计中, 一般采用SAT.WE软件对短肢剪力墙结构进行设计, 与短肢剪力墙、梁相比, 对板设计的重视程度不够, 对裂缝出现后对用户造成的心理影响认识不足, 导致设计构造不合理从而产生裂缝。

1.1.1 片面强调承裁力的满足, 忽视裂缝的控制, 板底筋采用直

径12钢筋, 间距200mm, 其间又末间断设置较小的构造筋, 极易产生裂缝。1.1.2以裂缝控制等级为三级 (即允许出现裂缝, 板可带裂缝工作) 为理由, 简化平面, 凭经验设计, 凭经验配筋, 往往造成现浇楼板先天不足, 裂缝较多。1.1.3忽视客厅等大跨度现挠板挠度的验算, 这也是客厅楼板容易出现裂缝的原因之一。1.1.4位于房间四大角, 靠近短肢剪力墙的现挠楼板角部区域末设放射筋, 当板受力、收缩变形被刚度较大的短肢剪力墙约束后, 将产生较大的拉应力, 造成角裂缝的出现。1.1.5除板支座处长10负弯矩板筋外, 板的大部分区域无上部筋, 仅靠板底筋及其上的素混凝土是难以抵抗温差应力和收缩应力的, 因此, 容易产生裂缝。

1.2 施工不当产生裂缝

1.2.1 商品混凝土收缩产生裂缝。

为满足可泵性, 进入现场的商品混凝土的坍落度往往大于预先确定配合比中的坍落度, 导致商品混凝土流动性更大, 用水量更多, 其早期凝结过程中, 将发生凝缩和干缩, 当表面失水过快时, 将产生较大的拉应力, 而混凝土早期强度较低, 因此, 容易产生收缩裂缝。1.2.2混凝土养护不及时产生裂缝。对现浇板混凝土的养护, 仅采取间断式浇水养护, 间断时间过长, 养护次数不足, 养护总时间少于14d, 加快了收缩裂缝的产生。1.2.3加载过早产生裂缝。为加快进度满足4~5d建一层楼的要求, 在浇完混凝土约14h后, 混凝土早期强度约为设计强度的10%, 就开始陆续放线、绑扎柱筋、支梁模, 造成现浇板内部产生微裂缝, 吊运模板、架料的冲击荷载又将微裂缝发展成贯穿裂缝。1.2.4保护层偏大产生裂缝。由于板负筋骨架刚度较小, 施工单位又未采取确保有效高度的措施, 加上人为的踩踏, 导致板内负筋下塌, 板负筋的保护层达不到规范要求, 因此, 过厚的混凝土极易被拉裂。

1.3 温差应力产生裂缝

现浇板的收缩受到短肢剪力墙及梁的约束, 而收缩过程往往要持续大于混凝土的抗拉强度时, 裂缝就产生了。

2 裂缝的防治

现浇楼板裂缝具有很强的滞后性、隐蔽性, 发现时往往已临近竣工验收, 甚至已使用1~2年, 虽然裂缝为非结构裂缝, 但会给用户带来心理压力。常见的处理方法可参照混凝土结构加固技术规范 (CECS25:90) 。为最大限度地避免出现裂缝, 必须从防裂意识、设计、施工方面进行综合治理。

2.1 防裂意识

2.1.1 设计单位应充分认识现浇楼板裂缝对使用、耐久性的危

害性, 杜绝重承载力、轻构造的思想, 消除重结构安全、忽视裂缝的理念, 高度重视裂缝防治工作, 既要认真验算承载力, 又要认真验算裂缝及挠度, 缩小规范与用户期望值的差距, 减少裂缝的发生。2.1.2施工单位不能以现浇板设计允许出现裂缝、可带裂缝工作为理由, 忽视裂缝的防治工作, 应为用户着想, 将裂缝控制在最低限度。

2.2 施工

2.2.1 减小商品泥凝土收缩。

这是防治裂缝的有效途径, 可采取以下措施:a.选择优质的水泥、河砂、石子、粉煤灰、外加剂、泵送剂, 优化配合比, 从原材料入手, 减小混凝土收缩;b.在满足可泵性的前提下, 尽量降低混凝土的坍落度;对进入现场的商品混凝土, 应严格按普通混凝土拌合物性能试验方法标准0B50080-2002核查实际坍落度, 以使坍落度控制在拟定的配合比范围内;c.初凝前后及时反复收光, 使已出现的塑性收缩裂缝及时愈合, 对防治不规则裂缝是有利的;不得一次收光、一次成活。2.2.2专人管理和养护。施工单位应先制定养护方案, 选择责任心强的工人分班对混凝土进行养护, 保证养护频率, 使混凝土一直处于湿润状态至14d, 施工单位不得以包代管。2.2.3正确处理进度和裂缝的关系。严格控制现浇楼板浇完后的加载时间, 宜在现挠楼板混凝上达到设计强度的30%后开始吊运模板架料, 尽可能轻拿轻放, 防止冲击荷载使楼板产生贯穿裂缝。

2.2.4 加强施工管理和提高防裂意识。以动态的眼光, 将保护层控制工作贯穿于整个施工过程, 确保钢筋保护层厚度符合规范要求。

a.采用钢筋条凳、铁马或专用卡, 组成现浇楼板负弯矩筋保护层控制系统。钢筋条凳控制“面”, 铁马或专用卡控制“点”, 点面结合, 确保钢筋位置。铁马或专用卡应安装牢固, 间距不大于800mm, 钢筋条凳用空直径12钢筋焊接而成。b.用断面60mm×300mm方木铺设临时施工便道, 用18mm厚复合板铺设临时下料平台, 协调模板安装、钢筋绑孔、预埋管线、混凝土浇筑之间的关系, 设专人负责护筋工作, 杜绝人为的踩踏, 保护钢筋绑扎后的成品。c.浇筑混凝土时, 禁止成堆灌注混凝土、振动棒“赶平”混凝土的作法, 确保钢筋不因混凝土的挠掐而变形, 以控制保护层厚度。

结语

随着新型墙体材料的不断开发和应用, 现代高层住宅建筑要求大开间、平面及房间布置灵活、方便, 室内不出现柱、梁壳, 短肢剪力墙结构体系在高层住宅中的应用有着广阔的发展前景。

参考文献

[1]陈向上.短肢剪力墙抗震性能影响分析与设计[J].科技资讯, 2009 (3) .

[2]张立力, 张冰.短肢剪力墙结构设计问题探讨[J].吉林勘察设计, 2008 (1) .

[3]熊外望.结合实例谈短肢剪力墙的设计[J].建材与装饰 (下旬刊) , 2008 (1) .

[4]施巧珍.对目前短肢剪力墙结构设计的探讨[J].四川建材, 2009 (1) .

现浇剪力墙结构论文 篇2

【关键词】剪力墙结构设计；建筑结构；应用

0.引言

现代高层建筑的功能以及其用途正在以多元化的方式发展，设计师设计的高层建筑，一般会考虑高层建筑的受力结构形式，他们设计的关键所在就是建筑的结构传力体系[1]。该体系对建筑的空间形态起支撑作用，其结构竖向所传递的荷载传递由传力体系的剖面来反映。另外，该传力体系也会影响建筑物的使用功能。所以不同结构的传力体系在结构的设计中是根据其具体情况来进行分析的，并同时进行合理的计算，以此确定比较合理的建筑物传力体系和保证抗震设计的规范性[2]。

1.剪力墙结构的种类及分类依据

1.1有壁式框架的剪力墙

这种剪力墙的特点是洞口的尺寸比较大，墙肢线刚度与连梁线刚度非常接近，剪力墙在受力后呈现剪切型，这种受力特点和框架结构非常相似。在高层建筑中采用这种剪力墙容易出现反弯点，在楼层处反弯图也有可能发生突变。

1.2截面剪力墙或者实体墙

这里所说的截面剪力墙是指墙体不开洞或者所开洞的面积不超过15%。这种类型的剪力墙在受力后的变形主要呈现为弯曲型，整体上看这种剪力墙像是一个悬壁墙，弯矩图上既不存在反弯点，也不发生突变。

1.3双肢或者多肢剪力墙

这一类型的剪力墙的特点是开口比较大，而且洞口一般成列分布。

1.4整体小开口剪力墙

这一类型的剪力墙开口普遍较小，但是开洞的面积比较大，一般不低于15%。整个剪力墙在受力后主要的变形方式是弯曲型，在整个墙肢上几乎没有反弯点，但在弯矩图的中心位置容易发生突变。

2.剪力墙结构设计所遵循的基本原则

2.1调整连梁超限相关原则

在剪力墙结构设计中，一般来说，连梁的跨高比应该大于或等于2.5，而采用跨高比低于2.5的连梁，在设计过程中就容易造成剪力墙的弯矩现象，严重超出限值。在《高规》中对剪力墙的跨高比就有明确规定，对于跨高比高于或等于5 的连梁，在结构设计环节，要以框架梁为依据，不能随意折减其连梁的刚度。当跨高比处于5～6之间时，必须对连梁刚度进行折减，从而避免出现剪力超出限制或者连梁出现弯矩等现象。因此，在实际的建筑结构设计中，建筑企业必须合理利用该明文规定，不仅能够有效增强建筑物的安全性和可靠性，还能节约建筑成本，为建筑企业带来更多的经济效益和社会效益。

2.2避免剪力墙和平面外梁搭接

剪力墙结构有一个突出的特点就是其平面内刚度和承载力比较大，而平面外刚度和承载力相对较小。这样，如果剪力墙和平面外的梁相互连接，墙肢平面外就容易出现弯矩现象，而且，在平常的设计中，设计人员并不会对平面外承载力和刚度进行验算，因此，为了避免弯矩现象的发生，在结构设计时要尽量避免剪力墙与平面外的梁进行搭接，在无法避免的情况下也要严格按照相关规定采取相应的防范措施，保证剪力墙与平面外能够搭接安全。

2.3以主轴为中心，向四周延伸

在对剪力墙进行结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尽可能的将各个方向的剪力墙相互连接在一起，在连接过程中还要避免这些剪力墙出现拉通对直现象；在对剪力墙的抗震性进行结构设计时，应该使两个方向的侧向刚度尽可能接近，而对墙肢进行结构设计时，在符合规定的基础上，操作要尽可能简单易行。对于高层建筑来说，在进行剪力墙的结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尤其是在对墙肢的抗震性进行设计时，要尽量避免设计单方向有墙的模式，从而保证设计出的剪力墙能够具有安全、可靠的工作性能。当然，剪力墙的分布不是随意的，应保证数量相当和均匀。如果配置的剪力墙过多，会导致墙体得不到充分合理的利用，增大其抗侧力刚度，进而增大震力及自身的重力，影响剪力墙的正常工作；如果配置的剪力墙过少，由于数量不足会导致墙体的抗侧力刚度过小，同样会增加剪力墙的正常性能。

3.剪力墙结构设计中容易出现的问题分析[3]

剪力墙结构设计是建筑结构的设计的一部分，也是最重要的一环，设计质量的好坏直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。因此，在实际设计过程中，设计剪力墙结构的侧向刚度不能太大，若采用的是全剪力墙的结构，也就是除了门窗洞其他都是剪力墙，没有任何后砌填充墙，则其侧向刚度就会太大，此时的地震作用也就会变得较大，显然是不经济的，也是不合理的。而对底层剪力墙设计厚度要求为：在对抗震进行设计时，筒体与一般的剪力墙承所受的第一振型底部的地震倾覆力矩是不允许小于总底部地震的倾覆力矩的50%。对于短肢剪力墙比较多的结构中，不少的设计人员会将较短的墙段画成约束边缘构件或者是构造边缘构件，并把计算所需要的纵向钢筋均匀的配置于整个的墙段内，很显然这样是很不妥的，因为配置于墙肢中以及轴附近的钢筋是不能发挥其作用的，所以其纵向的钢筋必须向着墙肢端部来集中，同时可以打印出剪力墙边缘构件配筋的计算结果来加以复核。另外，抗震墙的墙肢长度应不超过墙厚的3倍时，要按柱的设计要求来进行设计，箍筋必须沿全高进行加密和SATWE等的程序在计算时，都要按照该条的规定进行办理。如墙厚的是200mm和墙肢的长度为600～800mm，此时墙肢的长度虽然为墙厚的3～4倍，但还是认应该按柱来配筋。某些设计人员在电算总信息里输入的配筋率为0.30%，剪力墙的竖向和横向分布筋也不需要过大，若墙厚的是200或者250mm，那么纵和横向的分布筋都配Φ12@200双排（配筋率达0.565%～0.452%）就是没有必要的，但其钢筋间距应不大于200mm，以此来防止剪力墙的开裂处。

4.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用

4.1对大墙肢的处理

在建筑结构设计中，剪力墙的结构首先要具有延展性，一些宽高比小于2 的剪力墙在设计过程中就会变成具有延性、易于弯曲破坏的剪力墙，从而避免剪力墙受到脆性剪切毁坏。当剪力墙的长度较长时，为了保证每个墙段的宽高比都能不小于2，可以对长墙进行开洞分割，使长墙被均匀的分为符合条件的独立墙段，这样形成的墙段比较小，受弯所能产生的裂缝的宽度也会比较小，这样就能保证墙体配筋发挥其良好的支撑作用。在剪力墙结构设计中，当出现一些长度超过8m的大墙肢时，在计算整个楼层的剪力时一般都是由这些大墙肢来承载这些力量，这样当发生强烈震动例如地震时，这些大墙肢最先受到破坏，那些较小的墙肢由于没有充足的配筋来支撑墙面，从而导致墙面受到全面的破坏。针对这种问题，在对剪力墙进行结构设计时，对一些长度大于8m的墙肢，根据实际情况开施工洞（即在具体的施工过程中，在剪力墙上留下洞，当施工结束后再将这些洞填充好，这样就能将大墙肢分成比较小的墙肢）和开计算洞（即在对剪力墙进行结构计算时设置计算洞，施工时仍然设置为混凝土墙，这样就能强化那些较小墙肢的配筋性能）。

4.2合理的平面布置

在对剪力墙进行结构设计时，应尽量沿着主轴方向或者其他方向展开双向或多向布置；在对剪力墙的平面进行布置时，应该严格按照均匀、对称的原则，尽可能的将墙面结构中的刚度中心和质量中心重合在一起，不管是内剪力墙还是外剪力墙都应该尽量的对直拉通，从而有效减少剪力墙的扭矩现象；在设计过程中抗侧力刚度不应该设计的太大。在对剪力墙进行结构设计时，为了使剪力墙的抗侧力刚度和承载能力得到充分发挥，增强剪力墙的空间利用率，剪力墙之间的距离不应太密，其设计结构的侧向刚度也应合适。

5.结束语

在当前社会发展中，剪力墙应用在不断增加，其在设计中的缺陷和问题将成为制约其发展的主要因素。在剪力墙布置中，洞口宜上下对齐使之受力明确，尽量避免出现错洞与叠合洞口，应采用科学技术手段进行计算分析。在设计和优化过程中，应从多个方向入手，提高设计质量，加强安全措施，确保建筑物安全。 [科]

【参考文献】

[1]齐楠.浅议高层建筑剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息，2011（17）.

[2]赵西安等.高层建筑结构实用设计方法[M].上海：同济大学出版社，2009.

现浇剪力墙结构论文 篇3

1 工程概况

盟科时代小高层住宅为全现浇剪力墙结构, 地下一层地上16层, 建筑面积10.5万平方米, 于2003年5月1日开工建设。整个住宅小区规划共三排九栋楼, 分别由四家建筑公司承建。4#、5#楼位于南起第二排, 由于施工场地狭窄, 各家建筑公司布置臂长50m的塔吊以后, 塔吊回转半径相交, 严重影响施工效率, 通过建设单位协调, 在5#楼北侧设置塔吊1台, 4#楼仅设置物料提升机2台。由于没有塔吊就难以采用钢质大模板, 经多方考虑决定采用竹大模板支模的施工工法。

2 材料和设备

模板采用覆膜竹胶合板, 支撑体系采用工具式快拆钢支柱, 剪力墙模板采用Ф48钢管配合使用蝶形钢卡和Ф10对拉螺栓加固, 其余材料和设备同一般模板工程。

覆膜竹胶合板密度适中, 表面平整光滑, 吸水率低, 不易变形, 可用于对模板耐磨性和周转使用次数有较高要求的工程项目, 是一种既经济又实用的建筑模板。竹胶合板幅面大、拼缝少, 基本尺寸为2440mm×1220mm, 相当于6.5块P3015钢模板, 可以减少安装用工, 而且拆模快、混凝土表面观感质量好, 可以浇筑清水混凝土, 取消混凝土表面的抹灰作业, 缩短装修施工时间, 加快施工进度。

竹胶合板幅面大, 拼缝少;自重轻, 安装方便;对混凝土的吸附力仅为钢模的1/7~1/8, 容易脱模;保温性能好, 竹胶合板的导热系数为0.17W/ (m.K) , 是钢模板的1/360, 远小于钢模板, 有利于冬期施工混凝土的保温;竹胶合板可以两面倒用, 在我国目前的管理水平下, 可重复周转使用30次以上, 经济效益明显。

3 施工工艺

3.1 配板原则。根据施工图纸的具体尺寸要求, 剪力墙模板以2440×609mm条板为基本配板单元, 顶板模板以2440×1220mm整张板为配板单元, 不合模处补以适当尺寸的竹胶合板。

3.2 接缝处理。与基本尺寸模数不合的模板加工时的尺寸偏差应控制在+0~-2mm以内, 以保证模板能正确组拼。为保证模板之间接缝严密、不漏浆, 缝隙处应贴带自粘胶的海绵条。

3.3 构造作法。在非同一平面内的模板交接处, 视不同情况采取密封构造作法, 确保混凝土在拆模以后节点的线角清晰、整洁、观感美观。

3.4 剪力墙模板节点作法。

3.5 梁柱节点处模板拼接作法。梁柱节点拼接作法为:梁侧模和梁底模插入到柱模内一个模板厚度, 并在梁侧模和梁底模与柱模交接处加钉衬口方木, 如图2所示。

3.6 梁板节点处模板拼接作法。梁板节点交接处采用“压梆法”支模, 即顶板模板压在梁侧模上。在梁底处, 梁侧模夹住底模, 如图3所示。

3.7 门窗洞口处模板作法。门窗洞口处模板采用同墙宽的竹胶合板两侧钉60×100木方加强刚度, 同时起到便于固定连接和防止漏浆的作用。窗口底部模板为活动模板, 等其下部混凝土浇筑振捣完成后, 在混凝土初凝以前加入并固定。如图4所示。

3.8 剪力墙模板加固作法。剪力墙模板加固纵横方向均采用Φ48×3.5双钢管, 沿竖直方向布置的钢管在里层, 间距300mm一道, 左右端部悬臂部分长度不得大于200mm;沿水平方向上布置的钢管间距600mm一道, 上下端部悬臂部分长度不得大于200mm。

3.9 对拉螺栓。对拉螺栓直径为Φ12mm, 长度L当用于水平方向钢管加固时为 (L=墙厚b+200) mm, 当用于竖直方向钢管加固时为 (L=墙厚b+300) mm。对拉螺栓使用示意图见图5。

3.10 窗口处模板配板原则。配板时从窗口边开始配置标准板, 有非标准板时配置在墙体的阴 (阳) 角处。如下图6所示:

4 工艺流程

放线→抹板底找平层→支内横墙一侧模板→门窗洞口模板及水电预埋件固定、电线管、线盒敷设等→隐蔽验收→合横墙另一侧模板→内纵墙模板→外墙里侧模板→门窗洞口模板、预埋件等固定→隐蔽验收→支外墙外侧模→墙模板预检→支顶板模板→模板预检→下部工序

5 注意事项

5.1 配板锯裁竹胶板时不得出现正偏差, 即满足+0~-2mm的要求。

5.2 现场锯裁时应采取如下措施:锯片应采用锯齿锋利的硬质合金锯片;竹胶板下面要垫实;锯裁后竹模板周边的毛刺要打磨干净。

5.3 切割或钻孔后模板外露面要刷酚醛系列防水剂 (至少刷两遍) , 以防水浸后模板起层和变形。

5.4 顶板模板宜两面均衡交替使用, 防止单面湿胀产生永久变形。

5.5 模板水平存放, 底部用垫木垫平, 避免直接曝晒和雨淋。

6 放线和偏差调整

必须固定外墙轴线, 并以外墙的外皮为准, 层与层之间不得有错动。分轴线排尺时均由外向里排, 在允许范围内把排尺误差均匀调整在内墙各开间内。内墙轴线全部引至外墙, 作为外模调整的准线。外墙阳角要设轴线引测桩随层在大角两面弹出轴线, 作为安装外墙阳角模板的准线。在外墙外模下口100mm处弹出水平线, 作为外墙外模安装的标高基准线。

7 劳动组织

由于剪力墙结构多层住宅模板支设时具有相同性的特点, 劳力组织采用混合小组为宜, 每组9人, 其中木工5人, 架工2人, 壮工2人。水电预留、预埋工作由水暖工、电工、焊工配合完成。

8 质量要求

接缝严密、不漏浆;保证构件的形状尺寸和相互位置的正确;保证模板在施工过程中不变形、不破坏、不倒坍;保证模板刚度, 控制模板绝对挠度不得大于1mm;混凝土强度达到相应规定要求后方可拆模。

9 安全措施

9.1 严格遵守《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-86、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88三个规范、规程的有关条文。

9.2 拆模时要逐一拆除, 避免大面积脱落伤人。

9.3 拆模时要有足够的照明, 并采用有漏电保护装置的低压行灯照明, 防止触电伤人。

10 关于竹大模板施工工法的几点探讨

上面通过一个工程实例, 介绍了全现浇剪力墙结构采用竹大模板施工的具体方法, 覆膜竹大模板近些年来在混凝土顶板的工程实践中应用很广, 但在全现浇剪力墙结构中应用较少, 仍存在一些可商榷的地方。

10.1 由于剪力墙模板的配板单元尺寸为1220mm×609mm, 因此需把成品覆膜竹大模板1220mm×2440mm一分为二, 锯口如果不用防水漆料封闭好, 势必导致模板遭水浸后起层和变形。

10.2 覆膜竹大模板的刚度较差, 这就导致加固模板时要采用更多的钢管和配套使用的对拉螺栓及蝶形卡子, 所用的周转材料比较多。

10.3 竹模板在使用过程中要多次倒运, 导致模板的边角会受到磕碰, 在使用中要倍加小心, 万一发现模板边角损坏时, 需要及时修补。

结束语:

竹大模板施工工法成功应用哈尔滨盟科时代住宅小区住宅4#、5#楼, 剪力墙拆模后表面平整光滑, 线角清晰, 按照现行质量验收标准检验, 达到优良标准。根据工程实际情况, 本工程建筑面积42391.78m2, 按照每平米节约9.8元计算, 可节约装饰抹灰费用:9.8元/平方米×42391.78平方米=415439.44元。按周转5次计算, 可以净增利润:415439.44×5-1147121.54=930075.65元, 折合单位净增利润:21.94元/平方米。如果唐山市每年有100万平方米类似工程, 可净增利润:21.94×1000000=21940000元 (2194万元) 。

摘要：结合工程实例和实践经验, 讨论一下竹大模板的具体应用。

现浇剪力墙结构论文 篇4

【关键词】剪力墙 建筑结构 设计 应用

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）01-0165-02

在我国经济飞速发展的今天，作为我国经济发展中一项支柱产业的建筑行业，不仅关系到国民经济的发展，也关系到人们的生活质量。剪力墙结构因具有抗震性能好、荷载能力强等诸多优点而被广泛应用于现代建筑结构设计中，为了提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果，建筑单位应加强对剪力墙结构理论的研究，从而促进建筑物质量的提高。

一、剪力墙结构设计中的基本概念及其分类

1.剪力墙结构概述

在建筑中主要用以承受风荷载或地震作用下引起的水平荷载的墙体则称之为剪力墙，因此，剪力墙在建筑设计中又被称作抗风墙、抗震墙或结构墙。在建筑结构设计中，建立强的应用主要是为了防止建筑结构受到剪切破坏，一般使用钢筋混凝土作为剪力墙的建筑材料，从而保证建筑物结构的坚固性。在房屋或构筑物中，由梁、板、柱等构件，在一定的数量使用中连接构成能够承受一定荷载的空间体系就是建筑结构。建筑结构根据施工方法的不同可分为混合结构、框架接结构以及剪力墙结构等，按照其他标准，建筑结构也可有其他分类。在建筑领域内，习惯将有竖向的钢筋混凝土墙板搭建成的结构成为剪力墙结构，一般用以承受竖向和水平方向的各类荷载，对建筑结构产生的水平力能进行有效的控制。剪力墙结构不仅具有良好的抗震性能，且抗侧刚度大、用钢量小，因而在我国建筑结构设计中的应用越来越广泛。

2.剪力墙结构分类

剪力墙结构的分类主要是根据剪力墙墙体上有无开洞以及开洞的洞口尺寸大小进行的，根据这一点可以将其分为实体墙、整体上小开口的剪力墙、双肢或多肢剪力墙以及壁式框架剪力墙。

（1）实体墙

实体墙是唯一一种剪力墙墙体不开洞的类型，或者是截面墙体开洞的面积未超过墙体面积的15%。实体墙的剪力墙一般会发生曲型的变形，在正常情况下，实体墙的承受能力是比较强的，其反弯点处不会发生反弯和突变情况。

（2）整体上小开口的剪力墙

整体上小开口的剪力墙显然是一种开洞的剪力墙，小开口则是指其开洞面积占剪力墙整体面积的比例不超过15%。整体上小开口剪力墙一般会发生弯曲型变形，在整个墙肢的高度上基本不存在反弯点，但弯矩图的主要位置有发生突变的可能。

（3）双肢或多肢剪力墙

双肢或多肢剪力墙的开洞面积较大，或其洞口呈列状分布，其受力特点与整体上小开口的剪力墙相类似，在弯矩图处不会发生任何异常情况。

（4）壁式框架剪力墙

壁式框架剪力墙是开洞尺寸最大的一种剪力墙类型，其墙肢线刚度与连梁线刚度较为接近，这样使得整个受力墙的变形为剪切型，其受力特点与框架结构类似。

二、剪力墙结构体系特点

剪力墙结构是现代建筑结构设计中一项必不可缺的构件和组成部分，剪力墙在建筑结构设计的应用中有其独特的体系特点，加强对剪力墙结构体系特点的研究和分析能使剪力墙结构更好的发挥作用。承载力和平面内刚度较大是剪力墙结构的优点，然而，剪切变形相对较大、平面外薄弱，以及剪力墙状态常常会受到外力因素的破坏在其结构发生变化时影响其抗震性能，这些都是剪力墙结构在实际应用过程中的缺点，加上建筑工程中的诸多不确定因素，剪力墙结构中存在的缺陷对建筑结构的稳定性有很大的影响。

在建筑结构中具备的较强的承载能力是剪力墙结构最大的优点，其水平荷载和竖向荷载的承受能力都十分强大，特别是剪力墙的侧向刚度大，对建筑物的安全性有极大的保障。此外，由于剪力墙结构设计中是将石柱与房梁隐蔽起来的，这在很大程度上有利于建筑内部的美感度提升。然而，由于剪力墙结构具有较高的成本费用，因此其在建筑结构设计中的应用会给建筑单位带来一定的经济压力。

三、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

加强剪力墙结构的优化设计对于保证建筑结构的稳定性具有很重要的意义。一般来说，设计人员在进行设计时都会采取一系列有效措施来保证建筑结构的受力平衡。因剪力墙结构本身就具有很强的稳定性，在建筑结构设计中应用剪力墙结构使设计更具经济性。为了进一步提高剪力墙结构在建筑结构设计中的质量，设计人员在进行设计时应综合考虑建筑工程的安全性、稳定性以及经济性，使这些因素的结合中优化剪力墙结构在建筑结构中的使用效果。

由于剪力墙结构在保证建筑物整体结构的安全性与稳定性上的重要作用，建筑设计单位应提高对剪力墙结构问题方面的重视程度。根据实际经验不断提高剪力墙结构的设计水平，优化剪力墙设计方案，使之达到最佳效果。在进行剪力墙结构设计前，相关人员应首先对现场施工环境和条件进行勘察和分析，并以实际施工情况为依据，制定科学合理的剪力墙结构设计方案。在剪力墙结构实施过程中，建筑单位需对剪力墙的施工进行严格的监理和把控，建立健全施工管理体制，使现场一切施工作业按照规范标准进行，严格保证剪力墙的施工质量。

四、结束语

剪力墙结构在现代建筑结构设计的实际应用中，因其结构体系特点，仍然存在许多问题，设计人员的失误以及施工质量的问题这些都会严重阻碍剪力墙结构在建筑结构设计中发挥作用，从而影响建筑物的整体质量。因此，建筑单位应提高对剪力墙结构的认识，完善剪力墙结构理论体系，合理的进行剪力墙结构设计，在设计过程中遵循相关设计原则，把握其结构体系设计要点，使剪力墙结构在建筑结构设计中充分发挥出作用和价值。

参考文献：

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[2]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播，2012，28（17）：45-46.

[3]邵杰.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技致富向导，2015，15（03）：164+239.

[4]张柳.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗，2014，10：182.

现浇剪力墙结构论文 篇5

根据统计调查,目前本地区采用的现浇混凝土结构的主导模板体系是以扣件式Φ48×3.5 mm钢管作为支撑,木胶合板作为面板,50 mm×50 mm木方作为次龙骨,50 mm×100 mm木方作为主龙骨的混合模板体系,这种模板体系具有工艺简单、操作方便、混凝土成型质量较好等优点,但同时也存在一些缺点。

1)钢管浪费严重。当楼层高度与现有钢管立杆长度不符合模数时,立杆上必须对接调整高度的短钢管或采取直接锯割钢管的方式调节解决,造成资源浪费和管理困难。

2)模板标高不易调整,模板平整度微调困难。由于该体系为固定式的不具有调节功能的模板体系,标高的控制和平整度的微调只有依靠施工员事前的计算交底和过程中工人的细心操作,质检员的随时检查并纠正来实现,给质量控制带来一定的难度。

3)木龙骨使用不规范。由于受木材资源的限制,本地区使用的木龙骨普遍是白杨木,受温度、湿度、施工荷载的作用其变形翘曲很大,不利于周转使用。相关规范及标准中查不到杨木的计算参数,只能用相近参数近似计算,造成方案编制与实际施工存在偏差,给质量控制带来隐患。

4)木龙骨的抗弯强度低。50 mm×100 mm木龙骨的抗弯强度设计值一般为13 MPa,而80 mm×40 mm×15 mm×2.0 mm的C型钢龙骨的抗弯强度设计值为215 MPa,两者的抗弯强度相差较大。

2 对模板体系的改进思路及措施

针对原有的模板体系,在现有建筑资源的基础上,通过认真分析研究提出了“以钢代木、钢木混合、体系可调”的技术改进路线。即采用木胶合板作为面板,80 mm×40 mm×15 mm×2.0 mm的C型钢作为次龙骨,Φ48×3.5 mm钢管作为主龙骨,Φ48×3.5 mm钢管作为立杆支撑,在每根立杆顶部安装一个可调节的定型调节头,形成改进后的模板体系。同时对木胶合面板与C型钢次龙骨的连接固定采取了有效的技术措施。

3 相关材料的技术指标

1) C型钢截面为80 mm×40 mm×15 mm×2.0 mm,其抗弯设计强度为fy=215 MPa,弹性模量E=2.06×105 MPa,Wx=8.54 cm3,Ix=34.16 cm4,单位重量为2.85 kg/m,见图1。

2)可调节支撑采用,托座钢板厚度不小3 mm,调节范围不大于200 mm,插入钢管内不小于200 mm,见图1。

4 模板支撑体系的设计

4.1 竖向可调模板支撑体系的设计

竖向可调模板支撑体系施工前,必须根据施工设计图纸进行模板及支撑体系的设计验算,从而确定主次龙骨的间距、铺设方向及接头位置,竖向立杆的间距及位置,水平杆的间距及位置,剪力墙模板支撑体系设计,并绘制出施工大样图。

4.2 模板面板及主次龙骨设计

模板面板通常可根据工程需要选择12～18 mm厚的木胶合板,以满足楼板施工质量及周转的需要;次龙骨选择80 mm×40 mm×15 mm×2.0 mm的C型钢,长度3 m、3.6 m、4.5 m为宜,其间距视现浇板厚度通过计算确定,间距通常在250～400 mm;主龙骨选择Φ48×3.5 mm的钢管,长度视工程开间、进深尺寸确定,其间距通常在1 000～1 300 mm,具体通过计算确定(当结构楼板构件截面较大或上部荷载较大时,应选择较大截面的主次龙骨)。常用类型可按表1选择使用。

4.3 可调支撑设计

竖向可调立杆高度设计:根据建筑物结构层高、结构构件截面、模板面板及主次龙骨厚度综合选用系列定尺钢管组合,立杆间连接采用承插件或对接扣件;钢管顶部承插可调支撑,立杆组合后高度至可调支撑设计标高距离应小于可调支撑的有效调节高度,一般插入量应不小于200 mm,上部调节高度不大于200 mm。

4.4 剪力墙模板设计

剪力墙模板的背部支撑由两层龙骨组成:直接支撑模板面板的为次龙骨;用以支撑次龙骨的为主龙骨,主龙骨由两根钢管并排放置。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点,根据方案设计的间距进行模板的安装、加固、校验。

4.5 面板与次龙骨C型钢的连接固定

为解决单块木胶合面板的固定问题,在每块木胶合面板的拼缝处附加40 mm×80 mm的构造木龙骨,构造木龙骨可隔跨间隔附加,用钉子把面板与构造次龙骨可靠的连成整体,从而解决了单块面板与面板的连接,面板与次龙骨的连接问题,详见图2。面板表面的拼缝使用胶带粘贴密封,消除拼缝处的漏浆现象。

5 结语

现浇剪力墙结构论文 篇6

剪力墙, 其结构具有抗侧刚度大、侧移小, 且抗震性能超好的特点, 在建筑结构设计的很多方面都得到了广泛的运用, 尤其是在高层建筑的结构设计方面。同时, 在建筑结构设计中, 因建筑形式及要求的迥异, 对剪力墙的使用类型、布置位置和尺寸大小的要求也不尽相同, 并且, 目前在许多施工方面还没有明确规定出如何进行正确的施工, 因此, 在设计和构造的过程中, 设计人员除了要根据自身经验做参考以外, 还要遵循一定的构造建筑原则。本文现就根据对剪力墙结构和类型的概述, 对其在整个建筑结构设计中的应用加以分析, 以便建筑结构得到完善和优化, 使建筑行业更好的发展, 提高建筑施工的质量, 保证居民的人身安全。

1 剪力墙结构概述

剪力墙结构, 是一种剪力墙体, 即其建筑墙肢的截面高度与其厚度的比值在5~8范围内;亦是用钢筋混凝土板代替昔日建筑物中承受水平和竖向方向荷载作用的墙体。剪力墙虽有侧移小、防震能力大、抗侧刚度大、承重力强、使室内墙面平整等优点, 在高层建筑中得到广泛的使用, 但是, 高层建筑的墙体也不能完全只是用剪力墙, 一方面是因为剪力墙造价高、施工程序复杂, 另一方面则是过多的使用剪力墙会使建筑物的质量遭到损坏, 从而影响建筑物的寿命。另外, 在剪力墙结构设计过程中还要充分考虑其抗震能力, 要准确把握好剪力墙墙体所承受的地震倾覆力矩与结构承受的地震力矩之间的比例关系。在剪力墙使用数量较少时, 更要把这两者之间的比例控制在一个合适的范围内, 通常会适当的减轻剪力墙墙体承受的倾覆力矩, 同时把减轻的力矩控制在15~40范围内。

剪力墙一般分为四类, 其依据:剪力墙墙体是否开洞或者是开洞尺寸的大小。

1) 实体墙。

实体墙是一种有开洞或者没开洞的墙体结构, 但若开洞则是开洞面积小于15%。此剪力墙主要为曲型变形, 形象地说像一个整体的悬壁墙, 在墙肢高度弯矩图上, 既不存在弯点也不会发生突变。

2) 整体小开口的剪力墙。

这是指开洞面积在15%以内的墙体, 其受力特点:虽会在连梁处发生突变, 但墙体弯矩图则不会产生弯点。

3) 双肢或多肢剪力墙。

即开洞面积过大或者墙体上的洞口呈列状分布。与整体小开口墙的受力特点相似。

4) 壁式框架剪力墙。

这是指墙体开洞尺寸较大, 且其墙肢线上与墙体连梁线上的刚度接近。它的受力特点与其他剪力墙不一样, 它不仅弯矩图会在楼层处发生突变, 而且在建筑的大多数楼层内产生弯点。

2 剪力墙结构的优化设计

1) 优化剪力墙结构设计。

剪力墙长度和宽度尺寸与其厚度相比比较大, 根据构件设计的要求不同, 使用的设计长度与厚度则不同。一方面, 剪力墙结构的厚度。相关规定指出, 剪力墙底部加强厚度为一、二级抗震时最好大于200 mm, 且楼层高度不得小于其1/16, 别的地方则不小于160 mm。为了确保整体的连接并且达到减少墙体厚度的效果, 在剪力墙结构设计过程中, 要具体分析设计概念及要求, 有效的控制墙肢轴压比例, 如表1所示。另一方面, 墙体长度。剪力墙墙体高度即为墙体截面高度, 其长度不应超过8 m。确保剪力墙结构的延性是设计剪力墙结构的关键。若要是避免脆性的剪切破坏, 可将剪力墙设计成高宽比大于2的细高剪力墙结构。但有时由于墙体本身长度很大, 要想保证比值大于2, 就可以采用开洞的方法将其变为均匀的连肢体墙, 而其洞口采用约束弯矩比较小的弱连梁的效果较好。

2) 优化剪力墙结构计算。

首先, 调整建筑物楼层之间的最小剪力系数的原则。在建筑施工过程中, 为了达到降低建筑物自身重量和增加建筑承受地震的能力的效果, 应该在不超过规定系数范围内尽量地减少剪力墙的使用数量, 以便于把楼层的最小剪力系数控制在设计要求所规范的限制内。其次, 剪力墙连梁超限的调整原则。此原则主要是要求在进行剪力墙的设计过程中, 根据剪力墙结构设计标准, 其连梁的跨高比值一般情况下要大于2.5, 若其比值在2.5以下的话, 容易出现墙体的弯矩和剪力值超出有关技术所规定的限值的状况。另外, 绝大部分剪力墙的连梁跨度会超出比值到5, 此时就需用框架梁的方式来完成其连梁的建设。而对于超出比值在5~6范围内时, 要想确保其墙体不发生刚度变化, 则剪力墙的剪力或弯矩就会出现异常, 超出其结构设计规定的要求。因此, 在进行剪力墙结构设计时, 对剪力墙连梁的超限进行调整, 实现有效的对建筑工程投入的资金成本进行控制。最后, 建筑物楼层层高与层间最大位移之间的比例调整原则。在对遭遇地震作用影响较多的建筑楼层进行最大弹性层间位移值规定和规范时, 把以变形为主要形式的高层建筑排除在外, 且计算其他建筑时可不扣除其整体的变形弯曲, 而转换为扭转变形的计算。其中, 竖向构件数量是控制剪切变形的决定性因素, 但是, 竖向构件不能过多使用, 否则会引起结构的扭曲变形。因此, 在对高层建筑进行结构设计时, 应该尽可能的缩小扭转变形。

3) 剪力墙结构的应用。

首先, 剪力墙的平面布置。在其平面布置中, 应尽可能的依据对称、均匀的原则, 尽力使墙面结构本身的刚度和质量中心完全重合进行布局, 从而达到较少扭矩的效果;而对内外剪力墙来说, 则应尽量拉通、对直;在抗震设计要求情况下, 剪力墙应避免仅采用单向有墙的布置形式;另外, 还应控制剪力墙的抗侧力刚度, 来增加剪力墙的利用空间和承载能力;还应注意剪力墙的间距不应过密。其次, 约束边缘构件处理。剪力墙的边缘构件大体上分为两种, 即无约束边缘和有约束边缘的构件, 两者相比较, 则无约束边缘的矩形截面积的极限承载力约降低40%, 极限楼层位移角将减少一倍, 对地震能量的消耗也会有所减少, 并且会对墙板的稳定造成影响。由此可见, 在构件设计选择时, 应严格根据不同级别和类型的剪力墙的相关轴压比进行分析, 从而选取相应的边缘构件。最后, 剪力墙墙身钢筋分析。国家对剪力墙的水平和竖向分布筋的配筋率做出了相关的规定, 比如, 一二级抗震建筑物的设计应保证小于0.25%, 而对于非抗震和四级抗震的设计不应低于0.2%。另外, 这个配筋率在有关规范性文件中都有提到。

3 结语

为了满足我国建筑行业及其施工科技技术完善的市场需求, 虽然剪力墙构件设计已经得到了广泛应用, 但在实施建设施工过程中, 我们还是应该依据其基本概念进行设计, 并且重视和认真把握设计中应遵循的应用要求和调整原则, 进一步的选取合理的剪力墙长度、宽度及厚度, 使设计得到最佳效果。另外, 设计人员还应进行不断的学习和创新, 只有两者结合, 才能保证建筑结构的稳定、经济、安全, 有效缩小工程成本, 从而促使我国建筑行业健康、和谐、可持续发展。

参考文献

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1 剪力墙设计中应遵循的基本原则

在实际的房屋建造过程中, 剪力墙的设计和验算是十分重要的工作环节, 是保障工程质量的有效途径。大量工程经验表明, 对剪力墙做好全面和具体的设计方案, 需要遵循以下几点原则:1必须保证剪力墙结构的顺利施工, 这是剪力墙结构设计要考虑的基本因素;2要充分考虑剪力墙结构的安全性问题。剪力墙结构本身的建设就是为了增强建筑的抗震性能, 保证房屋及构筑物的安全施工;3考虑剪力墙结构的工程造价问题。为了节省工程造价, 可以从技术手段以及原材料的使用等方面着手。

2 剪力墙的分类

实际设计中, 剪力墙种类的划分主要根据墙体的厚度和必要的墙肢力度比值来确定:1墙肢长度与厚度的比值在5~8的范围内, 则该剪力墙为短肢剪力墙;2墙肢长度与厚度的比值在>8的范围内, 则该剪力墙为一般剪力墙。具体来说, 针对于剪力墙种类的划分并不仅限于上述一种方法, 还可以根据剪力墙墙面开洞大小等方法来进行分类。

3 剪力墙的设计

3.1 剪力墙设计需要注意的要点

剪力墙在设计和施工过程中一定要充分考虑空间和结构问题, 根据实际情况来进行设计和施工。在高层结构中最为常见的剪力墙施工形式就都是对称样式的, 在地势不好、地震频发的区域具有很好的应用前景。另外, 在实际施工过程中, 一定要将合理施工与建设作为实际的行为指导, 严格杜绝单方向的剪力墙设置, 保证剪力墙平稳均匀分布, 切实提升建筑质量。在一些地震频发的地区, 由于剪力墙可以有效对抗侧移刚度, 剪力墙的厚度一定要合理地确定。设计时必须充分地利用平面内部刚度与承载能力较大的这一优势, 若剪力墙和平面外的梁是相连接的, 必须从细部构造着手, 尽量将剪力墙平面外的弯矩作用减少, 例如:可把边剪力墙与平面外的梁连接的位置设计为铰接或半刚接。

3.2 剪力墙厚度与配筋

(1) 前期设计中, 剪力墙厚度与配筋问题是一个相对关键的工作重点, 合理完善的设计方案是保障高层建筑施工质量的主要途径。一般来说, 剪力墙厚度与配筋问题要根据实际的抗震要求来确定:1如果对于高层的抗震要求是一、二级的话, 设计剪力墙的底部加强位置的厚度要在200mm以上, 不应小于层高或无支长度的1/16;2如果对于高层的抗震要求是三、四级的话, 设计剪力墙的底部加强位置的厚度不要小于160mm, 不应小于层高或无支长度的1/20。所以, 剪力墙厚度必须按照建筑物所在地区地实际情况, 详细计算再确定墙肢轴压比, 在满足建筑物结构与受力需求的基础上, 再确定剪力墙的厚度。

(2) 剪力墙配筋设计。剪力墙的厚度要根据实际的抗震要求要确定, 在配筋设计上也同样遵循这个原则。实际的设计施工过程中, 要根据不同抗震等级来确定实际的剪力墙的配筋要求:1如果对于高层的抗震要求是一、二、三级的话, 剪力墙竖向与横向钢筋分布的最小配筋率不得小于0.25%;2如果对于高层的抗震要求是四级的话, 剪力墙当中钢筋分布的配筋率不得小0.20%。另一方面, 在实际的设计过程中, 剪力墙配筋的常用原构件和设备也是影响剪力墙质量提升的重要影响因素, 需要严格管控和实施。在实际的施工和设计过程中, 剪力墙配筋的构建要建立在实际的建筑需求基础上, 例如、抗震要求, 地势限制等问题, 还有具体的承受重力等因素。为了更好的解决这类问题, 剪力墙在进行配筋设置时应当尽可能地加大剪力墙敏感位置的钢筋密度、刚度以及抗侧移的能力, 保证建筑物的安全性。

3.3 剪力墙边缘构造设计

当前阶段, 剪力墙施工技术在建筑物的建设过程中得到了广泛的使用, 具有很大的应用前景。通过大量的工作经验得知, 剪力墙的截面形式会对整体的质量提升造成巨大的影响。在剪力墙边缘增加端柱, 在剪力墙边缘可以进行约束边缘构件, 都能够使建筑物的抗震能力有效提升。《建筑抗震设计规范》指出, 设计剪力墙时, 要按照建筑物实际的受力情况相应的加强剪力墙端部与洞口两侧, 使剪力墙的质量得以提升。

3.4 剪力墙连梁的设计

连梁在于将单个的剪力墙的墙肢之间紧密联系起来, 是建筑施工过程中重要的工作环节。一旦建筑结构受到荷载, 墙肢在受力之后会出现弯曲, 连梁会有效分担墙肢受到的外力, 从而避免墙肢出现较大的变形, 发挥连梁的约束作用, 确保建筑整体结构的安全性。连梁安装时需做到以下方面:1连梁刚度要折减。由于构造问题, 在建筑整个结构当中连梁受到水平力的作用而出现较大的内力, 易发生墙体裂缝, 造成建筑物墙体的破坏。因此设计连梁时, 必须折减其刚度。按照相关规范要求, 折减系数应控制在0.5以下, 并按照不同设防烈度来调整;2剪力墙洞口宽度要适当增加, 连梁高度尽量减小。增加洞口宽度能够使连梁跨度增加, 降低连梁高度可降低连梁的刚度系数。一旦遭受地震威胁时, 剪力墙会因自身刚性系数的减少从而增强了延展性, 最终降低建筑受到的不良影响, 建筑物整体结构的抗震能力有效提升;3增加剪力墙厚度。剪力墙厚度增加, 可使建筑物整体刚度增加, 还可确保连梁承载力与宽度成正比。

4 结束语

随着高层建筑的快速建设, 为了满足住户对居住安全的要求, 建筑物结构的安全性是非常关键的环节。设计人员必须借鉴先进的设计理念与设计方法, 在满足相关规范要求的同时, 结合建筑物所在地区的抗震要求合理地选择剪力墙的厚度以及配筋率, 加强边缘构件的设计, 促进建筑物整体的安全性与可靠性全面提升。

参考文献

[1]康志宏.高层剪力墙结构住宅优化设计研究[D].清华大学, 2014.

现浇剪力墙结构论文 篇8

剪力墙是一种工程常见结构体系, 由于建筑功能要求, 剪力墙常有不规则的门窗洞口, 这样布置洞口就把一个单肢分成了不规则单 (多) 肢错层剪力墙, 这些不规则错层对剪力墙构件的有效刚度存在较大影响。剪力墙的性能取决于两个方面, 一是组成剪力墙的墙肢的强弱, 其二是各墙肢之间联系的强弱。若墙肢本身是弱的, 那么即使它们之间的联系很强, 即连梁的线刚度很大, 整个结构的性能是弱的, 体现出强梁弱墙式的性能, 整体性不好;相反若墙肢是强的, 但是它们之间的联系很弱, 结构相当于用若干根杆件联系几片悬臂墙, 整体性仍然不好。随着人民生活水平的提高, 民众对居住环境的要求也越来越高。错层式住宅有着空间高低错落有致, 使用合理, 居住舒适等优点, 被越来越多的采用。这种错层式住宅多采用剪力墙结构。错层剪力墙结构使剪力墙形成错洞墙, 导致结构刚度不规则, 对结构抗震有不利影响, 尤其对平面不规则和扭转效应显著的错层结构破坏特别严重。JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》建议在抗震设计时高层建筑宜避免错层, 同时也对错层结构的概念设计, 建模计算以及抗震构造措施等设计方法。

1 剪力墙设计的基本概念

1.1 剪力墙高和截面高度尺寸较大但截面厚度较小, 几何特征

像板, 受力形态接近于柱, 而与柱的区别主要是其截面高度与厚度的比值。

1.2 剪力墙结构中, 墙是平面构件, 除承受水平剪力和弯矩外,

还承担竖向压力;在轴力, 弯矩, 剪力的复合状态下工作, 其受水平力作用下似底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外, 还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求;墙肢必须能防比墙体发生脆性剪切破坏, 因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

1.3 剪力墙分整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼

骨式结构片墙及小开洞墙、整体墙受力如同竖向悬臂, 当剪力墙墙肢较反时, 在力作用下法向应力呈线性分布, 破坏形态似偏心受压柱, 配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏, 提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长, 以防止截面应力相差过大。

1.4 墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分

析, 求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。

1.5 为了保证墙体的稳定性及便于施工, 使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力。

2 高层结构的设计影响因素分析

2.1 水平荷载成为决定因素一方面, 因为楼房自重和楼面使用

荷载在竖向构件中所引起的轴力合弯矩的数值, 仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中引起的轴力, 是与楼房高度的二次方成正比;另一方面, 对某一定高度的楼房来讲, 竖向荷载大体上是定值, 而作为水平荷载的风荷载和地震作用, 其数值则随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

2.2 轴向变形不容忽视与低层或多层建筑不同, 结构侧移已成

为高层建筑结构设计的关键因素, 随着建筑高度增加, 水平荷载作用下结构侧向变形迅速增大, 结构侧移与高度呈现四次方关系上升。

2.3 抗震设计要求更好在高层建筑结构的抗震设防设计时, 要

考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载, 还必须使建筑结构具有良好的抗震性能, 做到小震不坏、中震可修、大震不倒。

3 错层剪力墙结构在高层中的应用的相关研究

研究表明, 对于错层结构, 一般认为其不利的因素主要源于两个方面:一是由于楼板被分成数块, 且相互错置, 在错层构件中产生很大的变形和内力, 削弱了楼板协调结构整体受力的能力;二是由于楼板错层, 使得错层交接部位形成竖向短构件, 可能在同向受力中因错层构件刚度大而产生内力几种, 不利于抗震。短构件问题主要是针对多层框架结构, 其不利于抗震的震害表现也多出现在多层框架中。对于以剪力墙为主要受力构件的高层住宅, 规则的错层对结构受力的影响有限, 影响主要在于两侧有错层连梁相连的墙体。结构的错层会增大结构的抗侧刚度, 错层构件在结构整体中所占的比例越大, 则整体侧向刚度增加幅度越大, 但剪力墙结构抗侧刚度增加的幅度相比于框架结构要小。相互错层的相邻楼板仅由中间的错层柱或墙相联系, 相比较平面刚度极大的楼板, 错层柱或墙的弯剪刚度是个极小值, 当结构受力时, 结构两部分将产生不协调变形, 可能会在错层柱或墙中形成较大的内力, 错层柱或墙的受力与两部分的均与性有关。错层剪力墙结构的试验研究表明, 由于错层剪力墙结构整体成弯曲破坏, 根据振动台试验和静力试验破坏结果, 错层剪力墙结构与一般剪力墙结构无大的区别。由此可知, 错层对剪力墙结构体系的影响有限, 错层剪力墙结构通过结构的合理布置和构造措施的加强, 可以满足抗震设计的要求。

4 结束语

4.1 错层结构造成平面楼板不连续, 竖向结构应力集中, 是一种

对抗震不利的结构形式, 但错层对剪力墙结构体系的影响有限, 错层剪力墙结构通过结构的合理布置和构造措施加强, 可以满足抗震设计的要求。

4.2 错层剪力墙结构的设计中, 考虑结构概念设计, 合理的布置

平面, 采用相应的抗震构造措施, 可以很好的保证结构的安全性, 确保收到良好的经济效果。

4.3 错层剪力墙结构属于复杂高层, 竖向抗侧力构件受力复杂,

楼板受到较大削弱, 抗震性能较差, 故抗震设计时, 高层建筑应避免使用。当工程确需时, 宜采用平面布置规则的结构体系, 以减少扭转效应。

摘要：错层剪力墙结构近些年来得到广泛的应用, 但因其结构对抗震有着不利的影响而使用范围受限。本文对错层剪力墙的设计计算进行了分析, 提出了错层剪力墙在高层结构设计中的使用方法。

关键词：错层剪力墙,高层结构,设计

参考文献

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现浇剪力墙结构论文 篇9

【关键词】剪力墙；结构设计；建筑结构

高层建筑是社会经济飞速发展和科学技术不断进步的产物，是城市人口集中、人口众多、用地紧张和商业竞争加剧的必然趋势。在高层建筑工程中，建筑结构设计是整个工程项目工作重点，也是提高建筑结构的实用性、耐久性的关键。剪力墙结构作为目前建筑工程领域中极为常见的一种，在大中型高层建筑结构中应用极为广泛，其在提高建筑结构整体性、耐久性方面发挥着不可替代的作用。

1.剪力墙结构概述

在目前的建筑结构设计工作中，剪力墙结构的应用越来越广泛，特别是那些高层、超高层建筑结构中，其身影更是随处可见，已成为建筑设计工程领域一个司空见惯的问题。在高层建筑不断发展的社会大势下，如何在设计工作中满足建筑物创新、使用、安全要求的同时追求结构的新颖、个性已成为建筑工程师研究的重点，也是未来一段时期内建筑结构设计的关键。剪力墙结构就是基于这种时代背景下产生的一种新结构体系，是整个工程项目中最受重视和关注的一个环节。

1.1剪力墙结构概念

所谓的剪力墙结构主要指的是采用钢筋混凝土板来代替传统的框架中的梁柱，承担主各种荷载引起的内力，并能够控制结构的水平力。这种采用钢筋混凝土板承受竖向和水平力的结构剪力墙被广泛的称之为剪力墙结构，这种结构在现阶段的高层建筑结构中被广泛的使用，已成为建筑结构中一项司空见惯的结构体系。

1.2特点

剪力墙也被广泛的称之为挡风墙、抗震墙、结构墙，为此它在房屋结构中的主要作用在于抵挡各种荷载，是建筑物主要的支撑结构。剪力墙作为承担竖向荷载也就是我们常说的重力、抵挡水平荷载的主要结构，是一个能与墙体、楼板共同组成受力体系的结构，它的主要缺陷在于不能拆除或者说是无法破坏。就目前我国建筑工程现状而言，剪力墙结构由于造价高、施工困难、材料耗费大的特点而往往被建设单位所限制，为此在其设计中需要认真的进行归纳和总结。

1.3剪力墙结构设计原则

在目前的建筑结构设计中，剪力墙的应用极为广泛，特别是在大型的高层建筑物中，其身影更是随处可见。剪力墙，又称为抗风墙、抗震墙或者结构墙，顾名思义，它在房屋与各大建筑物中主要起着承受风荷载，或由于地震作用而引起的水平荷载，为建筑物起着主要的支撑作用。我们对剪力墙的运用主要是看中了它抗风、抗震的特性，在地震发生的时候，剪力墙可以很好的吸收地震能量，有效防止墙体结构的剪切破坏。基于这一原理，我们在设计的时候对于剪力墙结构需要遵循的原则主要包含有以下几个方面：

（1）剪力墙高度和宽度比控制要合理，由于剪力墙结构的高度和宽度往往较大，而厚度却很小，这就形成了显著的几何特征，使得受力形态显著的趋于柱子结构。但是，由于它与柱子结构的最大区别在于肢长和厚度之间存在着明显的差异，当比值过小的时候往往可以按照柱体结构要求来设计。其次，在设计的时候墙体结构是一个平面构件，它沿着平面作用在承担相应的水平应力、弯矩力之外，更是要承担一定的竖向压力，为此在设计中必须要满足弹性、非弹性以及延性要求。

（2）我们在设计墙的时候，计算时要考虑到墙在重力和横向延展力的结构下来进行分析计算的。我们在针对剪力墙承载能力的计算中，计算带翼墙的宽度按照门窗与洞口之间的翼缘宽度以及剪力墙之间的距离的最小值来取值，通常都是墙肢总高度的十分之一。

2.剪力墙结构的优劣势

剪力墙结构的刚度很大、用钢量少、整体性能好的优势在目前的高层建筑工程中得到了广泛的发挥，但是由于室内不均匀布置、分隔墙在住宅建筑结构中的应用不断增多，若是将承重墙和分隔墙以现浇混凝土结构来设计，那么也是较为实惠和经济的，而且对于室内整体性布置也极为有效。但是剪力墙结构也存在着显著的缺陷，这主要是由于剪力墙结构中的混凝土较多，在无形之间增加了建筑结构的重量，且抗拉侧刚度较大，往往会在地震作用下产生上部结构不稳定，给人们生活带来极大的困扰。

3.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

3.1剪力墙合理定位

剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。而内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。

3.2剪力墙中大墙肢处理

剪力墙在施工的过程中由于结构本身存在着延伸性要求，因此，结构施工与设计中也需要具备相应的延展特性，这对于提高剪力墙结构整体性和工作力度至关重要。通常情况下，剪力墙在设计中极容易形成高状结构的剪力墙，且极容易呈现出弯曲破坏形式和剪力墙结构体系模式，这样一来，极容易出现脆性破坏现象。因此，在设计工作中，对于墙体长度较长的剪力墙设计在满足其承载力要求的基础上可以进行分层间隔设计，将其分割成为小而均匀的独立情断，这对于提高墙体结构的承载力十分有效。除此以外，在墙段长度较小时其受弯产生的裂缝宽度较小，可以充分发挥墙体配筋的支撑作用。为避免这种不利现象的发生，对于超过 8m 的墙肢长度，可以采取以下两种处理方法：①开施工洞：歼施工洞即在施工时墙上留洞，完工时砌填填充墙，把长墙肢分成短墙肢。②开计算洞：是指在进行结构计算时设有洞，开始施工时仍为混凝土墙。但通过这样的计算方式，可以加强其它小墙肢的配筋能力。

3.3剪力墙结构的墙体配筋

控制剪力墙配筋有利于结构安全及工程的经济性，因为对于剪力墙结构而言，剪力墙面广量大。剪力墙墙体配筋通常是把竖向钢筋放在内侧，而把水平钢筋放在外侧，配筋必须满足计算及规范提议的最小配筋率。若采用了双向钢筋网片，迎水面保护层厚度至少可取值为30mm，大大节省了墙体配筋。

4.结束语

在高层建筑的不断发展中，为了满足人们对所居住房屋的超高要求，我们在保证其建筑物结构安全的重要前提下，还需要在建筑物的设计层面不断地思考与追求，借鉴国外更高的建筑设计理念与技术，引进新高规和新抗震规范的材料设备，紧密结合我国当前的实际情况，不断提高建筑工程设计水平，尽可能地发挥工程效益。 [科]

【参考文献】

[1]王春伟.高层建筑转换层结构设计中的问题分析[J].黑龙江科技信息，2011，（23）.

现浇剪力墙结构论文 篇10

随着经济社会的快速发展, 我国建筑设计水平也不断提高。当前随着城市化进程的不断加快, 城市资源的日益紧张, 这都给建筑结构设计带来严峻挑战。在今后发展过程中设计人员只有不断加强剪力墙结构的应用, 才能满足实际要求。剪力墙本身的刚度较大, 整体性也较好。剪力墙能够具有良好的抗震性能, 同时它的价格成本也比较低廉, 因而被广泛地应用于高层混凝土建筑中。在人们对建筑设计要求越来越高的背景下, 加强剪力墙的应用, 加强对剪力墙结构的研究具有重要意义。

1 剪力墙结构

在实际工作过程中, 我们认识到的剪力墙主要指的是那种在建筑物中竖向承载重构件主要由墙体承担, 同时还承担着竖向荷载以及水平地震作用的一种墙体。通常情况下剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙。针对剪力墙的布置首先要能够满足建筑本身的平面布置和结构布置的要求。相较于框架结构, 剪力墙结构本身具有更好的抗侧力能力。因而这样的结构适用于高层建筑物中。

剪力墙结构既有优点又有缺点, 优点是它本身的侧向刚度较大, 缺点是间距要受到限制。这样一种建筑结构是不适合布置在大空间的公共建筑中的。在剪力墙设计过程中有一个问题需要引起我们的注意, 那就是对于单片剪力墙进行设计的时候要避免长度过大。剪力墙的长度如果过大的话就会造成一系列问题, 剪力墙长度过大, 周期就会变短, 如果地震力太大的话就很不划算。此外剪力墙长度过大且高细的时候, 剪力墙本身就会呈现出脆性, 这对于抗震是非常不利的。一般情况下, 在设计过程中, 如果剪力墙本身的长度过长时就需要用楼板或者是小连梁把它分成若干墙段。墙度高宽比不得小于2, 只有这样才能保证设计质量。

2 剪力墙结构的布置

正如上文所述剪力墙结构本身要承受竖向荷载。竖向荷载本身是由结构自重和楼面荷载通过楼面传递到剪力墙的。竖向荷载主要有两种表现形式:一种表现形式是墙肢内的轴力, 另一种就是连梁产生的弯矩。针对竖向荷载的计算主要是通过受荷面积来进行简单计算。针对水平荷载的计算主要是借助于计算机运用有限元的方式来进行科学计算。剪力墙结构设计的一个重要内容就是要科学估算受力情况, 而后根据受力情况来进行合理布置。

在高层建筑中剪力墙结构本身应该是双向布置形成空间结构。剪力墙布置的关键在于要保证力的均衡。要通过把刚度中心与建筑物中心接近来避免出现扭转效应。在实际布置过程中我们会发现当剪力墙本身的抗侧刚度过大的时候就会造成自振周期的过大, 此时工作人员可以通过加大墙体间距的方法来有效降低结构的抗侧移刚度。剪力墙的合理布置是关键。做好这项工作是提升高层建筑水平的重要措施。

3 剪力墙结构的设计

剪力墙结构的设计是一个系统的专业的过程, 这一过程包含着多个步骤。因而在剪力墙结构设计之前必须要了解剪力墙结构设计的步骤。针对剪力墙结构的设计首先我们需要确定墙肢的长度和厚度;其次是科学设计连梁;再就是合理设置边缘构件;最后就是地震荷载以及各种内力、位移的计算。接下来就来详细分析这一过程。

1) 墙肢长度和厚度的选择。上文详细分析了在剪力墙设计过程中剪力墙的长度是不宜过大的。因而我们需要高度重视墙肢长度的选择。通常情况下针对墙肢长度的选择不能超过8 m。墙肢长度过长所造成的后果已如上文所述。这一点是我们在设计过程需要引起格外重视的。一般情况下跨高比是要大于6的。

针对墙体厚度的选取一个重要目标就是要能够保证剪力墙刚度和稳定性。一般的住宅建筑的填充墙厚度一般保持在200 mm, 此时剪力墙也应该设置为200 mm。对于那些没有地下室高层住宅的设计一般基础埋深选择在2.5 m以上, 墙体高度是5.0 m以上, 此时再按照1/16的比例来确定墙厚就很有可能大于填充墙的厚度, 这显然是不利于高层建筑的设计的。因而我们必须要采用专业的方法结合建筑实际情况, 严格按照高层建筑设计技术规程来进行科学合理的设计。

2) 科学设计连梁。所谓连梁主要指的是连接墙肢与墙肢之间的梁。连梁本身不仅能够起到连接墙肢的作用, 同时又由于在水平荷载作用下墙肢发生变形导致连梁产生内力, 最终会使得连梁本身对墙肢产生约束作用。连梁对墙肢结构本身具有重要作用。我们必须要高度重视连梁的设计。

针对连梁的设计重点是要关注连梁的跨高比以及截面尺寸这两个指标。连梁刚度如果过大时就需要折减。针对剪力墙的设计我们根据有关标准是很难实现折减配置的, 因而此时就需要通过允许其适当开裂从而把内力转移到墙体上从而来达到折减目的。在折减过程中有一个重要指标需要我们高度重视, 这就是折减系数。一般情况下当防裂度较低时就需要少折减一些, 防裂度高时就需要多折减一些。但是无论怎样折减, 折减系数一般是不能小于0.5的。只有不小于0.5才能保证连梁承受竖向荷载能力。在今后设计过程中必须要高度重视这一问题。此外为了减小连梁刚度可以通过增加剪力墙洞口宽度的方式来实现。结构整体刚度的减小, 地震的作用也将会减小, 因而连梁承载力也就有可能不超限。混凝土等级的提升, 在实际设计过程中提高混凝土等级就会有可能使得连梁的抗剪承载力不超限。总的来说设计人员需要根据建筑实际情况来进行针对性的调整。

3) 合理设置边缘构件。在剪力墙结构设计过程中边缘构件的设置是一个重要内容。从以往的经验我们可以看出有约束边缘构件的矩形截面剪力墙和无约束边缘构件剪力墙相比有着明显优势, 极限承载力有了显著提升, 比无约束的提升了40%。边缘构架通常分为约束边缘构件和构造边缘构件两种类型, 这两种类型的边缘构件的应用需要根据实际情况来进行设置。一般情况下当墙体平均轴压比不小于规定值的多层房屋一般设置的是约束边缘构件。一、二级剪力墙底部加强部位以上的一般部位, 三、四级和非抗震设计的高层建筑, 底部加强部位, 相邻上一层轴压比小于规定值的多层房屋剪力墙, 均应设置构造边缘构件。总的来说就是要根据实际情况科学合理的进行设置。

4) 地震荷载以及各种内力、位移计算。在建筑剪力墙结构设计过程中如果主体结构本身布置简单, 那么就可以运用空间协同平面框架来进行计算分析。当主体结构平面布置复杂的情况下就是采用空间分析程序来进行内力、位移分析。在实际设计过程中应坚持简化计算原则。在计算底盘的长宽的时候需要结合主体结构本身的长度和宽度来进行分析。一般情况下这两者是要成比例地来进行设计的。

4 结语

建筑结构设计是一项很重要的工作, 做好这一项工作对于提升人们的生活水平具有重要意义。在建筑结构设计过程中, 剪力墙结构的应用是一个重要环节, 由于剪力墙结构本身具有多种优点, 在建筑结构中能够有效地提升建筑物的抗震性能。因而加强对剪力墙的研究有重要意义。本文详细分析了剪力墙结构的概念, 剪力墙的布置, 最后分析了剪力墙的设计原则。在今后发展过程中应该不断加强对这些方面的研究, 不断提升剪力墙设计水平。只有这样才能适应时代发展的要求。

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参考文献

[1]王国宏.浅谈高层剪力墙结构设计优化[J].江西建材, 2013, 33 (5) .

[2]杨睿.刍议高层建筑剪力墙的连梁设计[J].山西建筑, 2013, 39 (35) .