剪力墙的应用探讨

剪力墙的应用探讨（共11篇）

剪力墙的应用探讨 篇1

剪力墙结构具有刚性强、整体性好、稳定性良好等主要特点, 也正是因为这些因素使其具有刚度好、抗震、抗风能力强的优点。除此之外, 剪力墙结构整体布置形式比较简单, 能够很好的满足建筑对室内空间的使用要求, 满足其工作优势。

1短肢剪力墙的特点

近年来, 高层建筑大量兴建, 钢筋混凝土短肢剪力墙得到广泛的应用并积累了大量的实践经验。《高层建筑混凝土结构技术规程》7.1.8条:短肢剪力墙是指截面厚度不大于300 mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。与普通剪力墙结构体系相比, 短肢剪力墙结构体系有以下显著的特点:1) 平面布置较灵活, 结构的开洞尺寸也更为灵活, 更容易满足建筑功能的要求, 建筑使用上不仅可以更大的发挥空间使用效率和观感效果, 也可以使门窗的布置有更大的空间自由度。2) 结构自重轻, 抗侧力刚度较小, 因此受地震影响较弱, 地震力带来的内力作用更小;短肢剪力墙结构特别适用于15层~25层的高层住宅, 而且相对于普通剪力墙结构体系更加经济。3) 短肢剪力墙构件一般为高剪力墙, 墙体的破坏形式一般呈弯曲型破坏, 连梁跨度、跨高比较大, 故连梁也呈弯曲型破坏形式, 因此短肢剪力墙结构体系的延性较好。近年来我国高层住宅建筑大量兴建, 25层以下的高层住宅建筑采用短肢剪力墙结构形式的数量越来越多。由于JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程规定, 建筑整体不得全部采用短肢墙, 故通常采用普通剪力墙和短肢剪力墙结合应用以共同抵抗水平力的方式, 一般将建筑楼梯间、电梯间部位设置为筒体或类似于筒体的剪力墙布置形式, 而其他部位布置短肢墙。

2高层建筑短肢剪力墙结构构件布置的一般原则

1) 短肢剪力墙必须根据建筑立面、平面布置来设置剪力墙, 剪力墙构件尽量选用T形、+形、L形、Z形, 保证单个承重构件的稳定性和平面外刚度, 尽量减少或者避免“一”字形剪力墙构件。剪力墙布置尽量使纵、横方向刚度均匀。2) 短肢剪力墙的总体数量要适当, 应保证结构刚度在合理区间, 满足承载力和刚度的要求, 使结构周期、层间位移、位移比、地震底部剪力等各项指标在合理范围内。3) 为避免墙肢凸出于隔墙表面, 提高室内美观度和使用舒适程度, 墙肢不宜过厚, 一般应为200 mm, 250 mm, 300 mm, 但从构件的稳定性和便于施工方面考虑, 墙肢厚度一般不小于200 mm。当建筑层数较多和高度较大时, 底部剪力墙构件的轴压比有可能较大或者超出规定的范围, 可根据实际情况在剪力墙的竖向布置上采用变截面, 墙厚从下到上逐渐减小。连接各剪力墙构件的框架梁或连梁一般与剪力墙等厚, 但当剪力墙较厚时, 也可以将梁宽适当减小, 但框架梁或连梁梁宽不应小于200 mm。4) 剪力墙平面布置时, 应尽量使剪力墙拉直、相近的墙肢对齐, 使之形成联肢墙抗侧力结构, 联肢墙在建筑条件允许的情况下应布置的尽量纵横均匀。在有条件的情况下, 局部相近的剪力墙宜形成局部筒体的形式, 以增强结构的整体性。5) 填充墙、构造柱、圈梁、腰梁等二次结构构件与剪力墙、梁之间用拉接筋拉接以保证填充墙与结构构件的连接强度。

3短肢剪力墙结构设计中的注意事项

1) 控制轴压比。高层建筑中的短肢剪力墙, 对轴压比的控制应该比普通剪力墙更加严格, 特别是端柱、无翼缘的一字形短肢墙。为了确保短肢结构墙的延性, 设计时应对短肢结构墙的轴压比进行严格地控制, 不应出现超过轴压比限值的剪力墙构件, 合理布置结构布局, 减少局部墙肢轴压比过大的情况。

2) 关键部位剪力墙构件的抗震性能应加强。建筑的角点处、结构外边线处的剪力墙均处在应力集中的区域, 在地震时会最先出现塑性区甚至破坏。设计时应充分考虑这些部位墙体的受力特性, 并采取必要的加强措施, 可提高建筑角点处的短肢剪力墙的抗震等级, 减小轴压比限值、增大配箍率和纵向钢筋配筋率, 特别重视较小墙肢的抗震承载力等。

3) 正确区分框架梁和连梁。对梁构件进行设计时, 如果其跨高比不大于3, 应按连梁的要求对其进行设计。若跨高比大于5, 宜按框架梁进行设计。由于连梁的刚度对结构体系的整体抗侧移刚度影响显著, 所以, 对于梁截面的选择和配筋都应准确合理, 符合结构构件在工作中的实际情况, 以此对结构整体抗震性能进行准确的判断和设计。

4) 短肢剪力墙结构体系整体的抗震设计。结构体系在整体布置时, 应遵循合理的原则, 除“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”等基本原则外, 应考虑剪力墙的合理布置、框架梁的合理布置。剪力墙布置时应避免形成孤立的“一”字形短肢剪力墙, 避免出现明显薄弱区域和应力集中, 以保证结构的整体性和可靠度。在建筑外边缘及角点处的墙肢等关键部位的剪力墙构件应适当加强。

5) 结构计算中连梁刚度的设置。结构模型数值模拟计算中, 应根据连梁所处位置、相邻墙肢承受地震力、“三水准”抗震设防要求中所起的作用等因素, 判断连梁在实际工作中对结构体系提供的刚度贡献, 适当设置连梁的刚度折减系数。以此使得数值模拟计算结果更加接近结构实际刚度和受力情况, 计算结果更加符合结构体系实际情况, 结构设计结果更加合理、经济。

随着高层建筑的逐渐发展和人们对住宅使用功能要求的逐步提高, 结构设计工作也有了更高的要求。短肢剪力墙结构可以灵活布置, 墙肢可长可短可落地也可带转换层, 能够更好的实现建筑的使用功能。短肢剪力墙的抗震性能优于异形柱的墙肢结构, 更加适合高度在20 m~60 m的住宅建筑。在设计中应根据其特点, 合理的布置结构构件, 正确运用计算分析方法。短肢剪力墙结构将在高层建筑中有着广阔的发展前景。

4短肢剪力墙结构的应用实例

某住宅楼, 主体结构地上18层地下1层, 建筑面积约13 000 m2, 平面图见图1。为达到降低成本的目的, 结构设计者需要对结构方案进行优化设计, 在保证结构体系安全可靠的前提下, 降低主体结构含钢量。因此, 结构设计者做了以下两个结构方案, 通过比较, 从中优选出最优方案。

方案一:筒体与短肢剪力墙结合使用。“筒体”是指:以楼梯间、电梯间四周墙体组成钢筋混凝土核心筒[5]。筒体承受主要水平力。

本方案结合建筑平面布置竖向构件, 剪力墙的布置与墙肢长度根据数值模拟的计算结果进行多次调整, 主要视抗侧力的需要以及轴压比的限值而定, 并通过调整剪力墙布置以调整整体刚度和刚度中心的位置;数值模拟计算采用三维有限元分析软件PKPM结构软件。图2, 图3是在水平力作用下结构各层的位移角, 可见结构的抗侧力性能满足要求。相对于普通剪力墙结构体系, 由于减少了剪力墙数量, 结构自重降低, 整体刚度也适当降低, 地震响应减弱, 有利于基础设计, 同时也降低了工程造价。

方案二:普通剪力墙结构。根据建筑要求和一般原则设置剪力墙, 保持结构刚度在平面上分布的均匀性, 有条件的尽量使剪力墙对称布置。剪力墙构件通过梁板的连接形成整体抗侧力强度和刚度很高的体系。若房屋高度不大, 会因刚度过大使结构的地震反应加剧, 导致结构内力增大, 使造价提高并且对结构安全不利, 并非是理想的方案。数值模拟计算采用PKPM-SAT-WE结构软件。

通过以上两种方案计算结果的对比发现, 在结构受力情况和经济指标两个方面, 第一方案均优于第二方案。

摘要：通过分析短肢剪力墙的特点, 阐述了高层建筑短肢剪力墙结构构件布置的一般原则, 并对短肢剪力墙结构设计中的注意事项进行了探讨, 包括轴压比控制、连梁刚度设置、抗震设计等, 以最大程度地满足建筑的使用功能和室内美观的要求。

关键词：高层建筑,短肢剪力墙,结构形式,布置

参考文献

[1]徐敏.谈建筑工程中短肢剪力墙的结构设计[J].中国新技术新产品, 2009 (7) :71-72.

[2]贾春伟, 艾冬娜.小议建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计分析[J].黑龙江科技信息, 2008 (35) :50-51.

[3]刘桂华.短肢剪力墙结构设计存在的几个问题及探讨[J].科技资讯, 2008 (5) :93-95.

[4]董海棉.高层建筑短肢剪力墙结构设计[J].甘肃科技, 2009 (10) :37-38.

[5]袁国泉.短肢剪力墙在小高层住宅结构设计中的合理应用与把握[Z].

剪力墙的应用探讨 篇2

在框架剪力墙结构的施工过程当中，钢筋工程施工有着极其重要的地位，钢筋工程施工质量的高低对于框架剪力墙结构的整体质量有着重要的影响。因此，在框架剪力墙结构的施工过程当中，相关的建筑施工企业需要加强对钢筋施工的重视。一方面，施工单位需要加强对施工中所用钢筋材料质量的重视，根据实际的施工状况有针对性的选择施工钢筋材料，并且相应的施工技术人员还需要充分考虑到各种因素对钢筋施工的影响，选择质优价廉的钢筋材料应用到框架剪力墙施工过程当中;另一方面，相关施工技术人员还需要加强对节点钢筋的施工控制，在框架剪力墙结构节点处进行施工的过程当中，相关的施工技术人员首要的任务就是把密集钢筋安装到位，进而进行混凝土的浇筑施工，施工技术人员需要按照相应的施工技术规范进行，防止节点处的钢筋出现移位的现象，并且施工人员还应当尽可能的掌握好准确实际的施工数据，按照标准规范对每一个施工环节机械能操作。

2.2模板施工技术

在钢筋工程施工完成之后，相关施工技术人员在框架剪力墙结构在施工中需要及时的做好模板施工作业。一般来说，在框架剪力墙结构模板施工的过程当中需要注意：一方面，对于混凝土模板施工技术而言，主要关注的区域是建筑工程项目的外观墙体以及内部等，施工的重难点就在于梁柱节点的施工，并且在施工中墙体模板材料的选择对于砼施工的质量有着较大的影响，因此，在实际的混凝土模板施工过程当中，相关的施工技术人员需要根据建筑的高度有针对性的选择恰当的模板材料，尤其是需要注意，节点处混凝土强度的等级会高于其他部分。另一方面，对于模板支撑施工技术而言，在实际施工开始之前，相关施工人员需要做好施工模拟实验，只有当实验合格之后才能够进行施工，并且在这一过程中还需要对所用材料进行严格的检测，为施工质量的提升奠定坚实的基础。

2.3混凝土施工技术

当模板施工完成并验收合格之后，施工技术人员需要及时的做好混凝土施工。采用混凝土施工技术之时，首要的任务就是需要做好混凝土的选择以及配制，在进行选择之时，施工技术人员需要进行试配，当试配合格之后才能够按照特定的配合比进行混凝土的配置。并且在这一过程中施工人员还需要根据工程项目的实际特点，有针对性的进行混凝土配置。同时，在对大型截面梁进行浇筑之时，可以采用分层浇筑的方式，保证每一层的厚度都能够保持在500mm左右，尤其是需要注意，沿着梁高区域不能够设置施工缝，严格按照混凝土技术的施工工序进行施工。

2.4大体积混凝土裂缝控制技术

在混凝土施工的过程当中，大体积混凝土裂缝现象时有发生，严重影响了混凝土结构的施工质量，因此，在实际的施工过程当中，相关施工人员需要采取必要的措施加强对大体积混凝土裂缝的控制，其主要包括：其一，选择优质的施工原材料，并不断调整配合比选择最优比例进行混凝土配制;其二，当混凝土浇筑入模的过程当中，需要确保混凝土的温度控制在300℃之内;其三，施工单位还需要安排专业施工人员做好墙体和框架混凝土浇筑厚度的控制等，从而提升大体积混凝土的施工质量，降低裂缝现象出现的几率。

2.5内隔墙施工技术

在内隔墙施工的过程当中，施工人员需要在不对墙体承重造成影响的基础之上，对建筑项目做好相应的美化工作。这就要求施工人员需要做好内隔墙的选材工作，尽可能的选择抗震能力较高且较为经济的空心砌块等，并且由于考虑到内隔墙施工质量的高低以及美观的程度会直接影响到建筑的价格以及业主主观的选择，因此，施工人员在对内隔墙设计之时需要提高对设计合理性以及可操作性的重视。

3结语

框架剪力墙结构在当前的建筑施工过程当中有着十分重要的地位，由于其兼具框架结构以及剪力墙结构的双重优势，被广泛应用到了建筑工程项目当中。因此，在当前背景之下，相关的施工单位需要加强对框架剪力墙结构施工的重视，将框架剪力墙结构的作用充分发挥出来，降低施工成本，提升施工的质量，促进建筑施工行业的可持续发展。

参考文献

剪力墙结构设计中的问题探讨 篇3

关键词：剪力墙结构抗震设计 问题 探讨

前言

在高层框一剪结构中，剪力墙是主要抗侧力构件，几乎承担了80%以上的水平地震作用，剪力墙刚度的大小将直接影响到结构的安全性及工程造价。在结构设计时，框——剪结构中剪力墙的数量，除了必须满足强度条件外，还必须使结构具有一定的侧向刚度，以免在地震作用下产生过大的侧向变形。剪力墙配置过少，会因结构产生过大的变形而无法满足安全和使用要求；剪力墙配置太多，即增加材料的用量和结构自重，又减少了结构自振周期，地震作用效应增大。所以，合理地确定剪力墙的数量是关系到结构的安全和技术经济合理最为关键的问题。

1框架一剪力墙中剪力墙的合理配置

国内外对众多框架一剪力墙结构遭受到地震后展开凋查，对其震害进行统汁分析后得到一系列的经验数据。日本采用平均压应力一墙面积表示法来分析，其中平均压应力=c／(A+A)，G为楼层重量，，A分别为框架柱及剪力墙的面积。国内根据已建的大量框架一剪力墙结构，提出底层结构截面面积A+A与楼面面积之比及A与楼面面积A之比

判断剪力墙设置是否合理，计算标准主要根据结构在风荷载和地震荷载作用下的位移比、位移角，地震作用下结构的振型曲线、自振周期、结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比、结构薄弱层判断及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围内。

2剪力墙墙肢截面厚度

高规（JGJ322002）第71212条第1～3款规定了剪力墙的最小厚度，其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。现将第1～3款的要求列表如下，

对短肢剪力墙结构，高规（JGJ322002）规定其抗震等级应比表4.8.2规定的抗震等级提高一级采用，故除6度区外，短肢剪力墙的抗震等级至少为二级。对于住宅建筑，填充墙厚一般为200mm，相应剪力墙厚也取为200mm。住宅层高一般为218～310m，故2层楼面以上墙厚取200mm，除底部加强区的一字形短肢剪力墙外，均能满足规范要求。

对于无地下室的高层住宅，因其基础埋深一般在2.5m以上，则底层墙体高度会到5.0m以上，若按层高的1/16确定墙厚，将超过300m，大于填充墙厚度。为避免出现此种情况，在布置剪力墙时，应结合建筑平面，尽量不用一字形剪力墙，而采用L，T，Z，十字形等截面形式，且翼缘长度大于其厚度的3倍，这样，一方面墙体抗震性能更好，另一方面墙厚也可取为剪力墙无肢长度的1/16。由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m，故厚度采用200mm满足构造要求。

对一字形剪力墙，底部加强区墙厚不应小于H/12(一、二级)，则无地下室的底层墙厚将超过400mm，其余底部加强区墙厚也将在250mm以上，很不经济，建筑上往往也不能接受。对此，可有2种处理办法:

（1）底层加现浇板。在底层一字形剪力墙所在的房间设现浇板，这样可将层高降低，再根据高规JGJ322002附录D验算墙体稳定。对200mm厚墙肢，310m层高，C30混凝土，有。

（2）设端柱。在一字形剪力墙端部设端柱其截面边长大于2倍墙厚，这样可按剪力墙无肢长度的1/16(一、二级)或1/20(三、四级)确定墙厚，200mm的墙厚一般均满足要求。由于非加强区墙厚要求为层高或无肢长度的1/15(一、二级)或1/25(三、四级)，故非加强区可取消此端柱。这种只在下部2层加端柱的处理，往往也能得到建筑专业的认可。

3约束边缘构件的设计

抗震规范（GB5001122010）及高规（JGJ322002）规定，一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设计约束边缘构件，在ρ阴影部分箍筋的体积配箍率ρv按下式计算:约束边缘构件最小体积配箍率ρv。

对于剪力墙约束边缘构件范围内非阴影部分的配箍,作者认为不能简单将箍筋或拉筋间距取为阴影部分间距的2倍,即200mm和300mm。因为抗震规范(GB5001122001)表61418规定,一、二级剪力墙底部加强部位构造边缘构件箍筋沿竖向最大间距为100mm和150mm。作为轴压比更大的剪力墙约束边缘构件,其箍筋或拉筋的设置标准不宜低于相同抗震等级构造边缘构件的要求。另外,当剪力墙水平分布筋间距不符合约束边缘构件非阴影部分箍筋或拉筋最大间距时,例如,水平筋间距为200mm,而箍筋或拉筋间距为150mm,若非阴影部分只配置拉筋,则有部分拉筋将无法拉住水平筋,此时,拉筋无法对混凝土形成有效约束,不利于改善混凝土受压性能和增大延性,这种情况应考虑同时配置箍筋和拉筋。

还需指出的是,为了充分发挥约束边缘构件的作用,箍筋的长边不宜大于短边的3倍,且相邻2个箍筋应至少相互搭接1/3长边的距离。

4剪力墙水平分布筋在边缘构件中的锚固

在设计和施工中,部分人员仅将剪力墙水平分布筋锚入边缘构件中或与边缘构件箍筋搭接,作者认为这种做法不符合规范要求。边缘构件(包括端柱)并不是剪力墙墙身的支座,其本身是剪力墙的一部分,它与剪力墙墙身之间的连接不是不同构件之间的连接,不能套用比如梁与柱连接的做法。剪力墙水平分布筋是用以抵抗水平地震作用产生的剪力,是按整片墙肢进行配置的,并未扣除边缘构件的长度;而剪力墙边缘构件中箍筋的作用是约束混凝土,改善混凝土的受压性能,使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力,规范中并未明确考虑其抵抗水平剪力。两者所起的作用不同,不宜混用。

正确的做法是将水平分布筋伸至墙肢端部,并垂直弯折15d(对端柱当锚入长度不小于1a或1ae时可不弯折)。这在标准图集(03G101-1)中表达得很清楚。

5连梁的配筋

高层结构中,连梁是一个耗能构件,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算,保证连梁的弯曲破坏先于剪切破坏。因此,不能人为加大连梁的纵筋,否则,可能无法满足“强剪弱弯”的要求。文献[4]中推导出了连梁的纵筋最大配筋率和对应的箍筋面积配箍率,其推导过程有值得商榷的地方,例如Ｍuk的表达式中fyk应为fy,修正后得抗震设计时的ρs和ρsv如下:

另外,应注意的是,认为加大箍筋就能保证“强剪弱弯”是不正确的,当连梁不满足截面控制条件时,盲目增加配箍的结果会导致箍筋充分发挥作用之前,连梁就已发生剪切破坏。根据高规(JGJ322002)第712112和712113条的公式可得出连梁的最大面积配箍率如下:

跨高比大于2.5时:

(4)跨高比不大于2.5时:

(5)式中———截面剪压比,012(跨高比大于215时),0115(跨高比不大于215时);

———混凝土强度影响系数,按高规(JGJ322002)第6.2.6条的规定采用;

———连梁剪力增大系数,一级取1.3,二级取1.2,三级取1.1。

根据式(1),(4),(5)制作了表6和表7,供设计时参考。

7结束语

综上所述，作为一名结构设计人员，要想做好高层剪力墙结构设计应注意以下几点：

（1）合理的结构体系是决定建筑结构安全性和经济性的关键，设计人员应遵循规范的要求并结合建筑专业的需要，选择合理的结构体系。

（2）剪力墙结构体系中剪力墙的布置、调整过程是一个不断优化方案的过程，只有把握周边均匀对称的原则反复进行调整才能使结构体系的刚度与位移趋于合理，并使材料发挥最大效能。

（3）连粱的作用不可小视，在对墙肢起连接作用的同时，还对所连接的墙肢起到一定的约束作用，连梁的冈』度直接影响结构的整体刚度。

（4）结构构件内力凋整是一个系统工程，有减弱的就有加强的，切不可盲目加大某一个或几个构件的刚度而导致薄弱位置转移或产生新的薄弱部位。

参考文献:

[1]GB5001122010.建筑抗震设计规范[S].

[2]JGJ322002.高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[3]程绍革.高层建筑短肢剪力墙结构振动台试验研究[J].建筑科学，2000，16(1).

关于剪力墙连梁设计的探讨 篇4

在风荷载和地震荷载作用下,建筑物的侧移使墙肢产生弯曲变形,墙肢与连梁间产生转角,连梁产生内力。剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏分为两种,即脆性破坏(剪切破坏)和延性破坏(弯曲破坏)。

当连梁跨高比较大时,连梁以受弯为主,可能出现弯曲破坏。多数情况下,剪力墙中的连梁是跨高比较小的高梁,除了梁端容易出现垂直的弯曲裂缝外,梁中部还容易出现斜裂缝。当抗剪钢筋不足或剪应力过大时,就出现剪应力破坏。

由剪力墙内力分析可知,内力最大的连梁不在底层,当各层连梁尺寸及配筋都相同时,最早出现弯曲裂缝及斜裂缝的连梁在中部某层,随后上下各层连梁才依次开裂。

当连梁刚度及强度较大时,可能形成小开口整体墙,其表现与整体悬臂墙接近。除了连梁端部仍有可能有竖向或斜向裂缝外,主要是在墙底部出现塑性铰或发生剪切破坏。

2 连梁的影响及抗震概念设计

连梁的刚度、强度和延性对开洞剪力墙的抗震性能有很大的影响。最理想的情况是连梁先于墙肢屈服，且连梁具有足够的延性，待墙肢底部出现塑性铰，多个连梁端部出现塑性铰，这些塑性铰可以吸收地震能量，又能继续传递弯矩与剪力，对墙肢形成的约束弯矩使剪力墙保持足够的刚度和承载力，墙肢底部的塑性铰亦具有延性，具有这种连梁的剪力墙延性最好。

当连梁的刚度和抗弯承载力较高时，连梁可能不屈服，首先在墙底出现塑性铰，形成底部单铰机构，墙肢只要不过早的发生剪切破坏，这种破坏仍然属于有延性的弯曲破坏，但是与前者相比，耗能集中在底部一个铰上。这种静定结构的破坏机构不如超静定结构的多铰机构抗震性能好。

当连梁首先剪切破坏时，会使墙肢失去约束而形成单独墙肢。与连梁不发生破坏的墙相比，墙肢中轴力减少，弯矩加大，墙的侧向刚度大大降低。但是，如果能保持墙肢处于良好工作状态，那么结构仍可继续承载，直到墙肢截面屈服形成机构。只要墙肢塑性铰具有延性，这种破坏也是具有延性的弯曲破坏。

由连梁过强引起的墙肢剪切破坏则是一种脆性破坏，几乎没有延性或延性很小。当连梁刚度和屈服弯矩较大时，在水平荷载下墙肢内的轴力很大，造成两个墙肢轴力相差悬殊，在受拉墙肢出现水平裂缝或屈服以后，塑性内力重分配的结果会使受压墙肢担负大部分剪力，造成该墙肢过早发生剪切破坏，延性减小。

根据抗震设计规范总则的要求，建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不损坏或不需修复仍可使用，当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。因此剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，可以按照“强墙弱梁”的原则设计整体剪力墙结构，按照“强剪弱弯”的原则设计墙肢和连梁，这样的结构形式比悬臂墙具有更好的延性，更为合理。如果连梁较强而形成整体墙，则需要注意与悬臂墙相类似的塑性铰区的加强设计。如果连梁跨高比较大而可能出现剪切破坏，则要按照“多道设防”的原则，考虑几个独立墙肢抵抗地震作用。

3 几种常用的连梁形式

连梁在水平荷载下与墙肢相互作用产生的约束弯矩与剪力较大，约束弯矩在梁两端方向相反，使梁产生很大的剪切变形，对剪应力十分敏感，容易出现斜裂缝。在反复荷载作用下易形成交叉裂缝，使混凝土酥裂，延性较差。目前采用延性较好的连梁有以下三种形式：

1)普通配箍梁。采用传统的梁配筋方式，即用纵向钢筋抗弯、竖向钢箍抗剪。这种梁设计、施工方便，应用普遍，但它的抗震性能稍差，只有在严格控制截面平均剪应力的条件下才可能有较好的延性。否则，即使做到抗弯钢筋先屈服，也常常是在钢筋屈服后不久连梁就剪坏，延性很小。

2)交叉配筋梁。在连梁中采用交叉配筋方式，可以大大改善连梁的延性。跨高比不大于2的内筒连梁可采用交叉配筋梁。在斜交叉配筋的梁中，剪力和弯矩的传递是通过斜筋的拉力和压力实现的；它对混凝土的依赖较少，只要斜筋不压屈、锚固不失效，它就可以继续承载，对墙肢仍然有约束作用。为了防止受压时钢筋压屈，需要将几根受压钢筋用钢箍固定，形成小柱。在连梁内还要按构造要求配置纵向及横向钢筋，形成网格状，以分散和减小混凝土中因斜筋受力出现的裂缝。采用斜交叉配筋时，墙厚不能太小，一般需大于300mm。

3)开缝连梁。为了加大连梁跨高比，又能较好的起到在墙肢间传递剪力和弯矩的作用，可以在连梁中间预留一道水平缝，形成开缝连梁。这种连梁由于跨高比加大，减少了剪切变形的影响，可以有效地防止斜拉剪切破坏，增加了延性。一般适用于框筒结构中的高窗裙梁。

4 连梁的抗震措施及计算内力调整

1）减少连梁高度。抗风结构中，连梁的刚度和承载力可以设计的大一些，以提高整体刚度，减少钢筋用量。在抗震结构中，不宜设置尺寸过大的连梁，避免吸引更多的剪力，以便满足名义剪应力限制，利于“强剪弱弯”的设计原则实现。加大连梁截面厚度也可以调高连梁的受剪承载力而并不产生更多的剪力，但是需要增加剪力墙厚度，一般很难实现。

2）连梁的内力调幅。将连梁弯矩与剪力进行塑性调幅，以降低剪力设计值。塑性调幅可采用两种方法，一是在内力计算前将连梁刚度进行折减，二是在内力计算之后，将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。两种方法的效果都是减小连梁内力和配筋。但是在结构计算中已对连梁进行了刚度折减的连梁，其调幅范围应当限制或不再继续调整。当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。无论采用何种方法，连梁调整后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震组合所得的弯矩设计值，以避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁出现裂缝。一般情况下，调幅后的弯矩不小于调幅前的弯矩（完全弹性）的0.8倍（6度～7度）和0.5倍（8度～9度）。

3）连梁的铰接处理。当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响（即连梁不作为次梁的支撑梁）时，可假定该连梁在大震作用下退出工作，对剪力墙按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析（为减少结构计算工作量可将连梁按两端铰接梁计算），墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计（一般情况下，连梁铰接处理后，墙的计算结果较大），以保证墙肢安全。

4）极限平衡方法调整连梁及墙肢内力。在弹性计算基础上经过调幅，设计配筋，确定连梁的极限承载力，把它们作为作用在墙肢上的已知约束弯矩和剪力，利用平衡条件，求出墙肢内力，再进行墙肢配筋计算。

实际设计时可通过调整连梁截面高度的方法来满足规定要求。即采用实际的截面进行第一次计算得到容许剪力，如果计算剪力V1超过容许剪力[V1]，则减小连梁截面，进行第二次计算，使计算剪力V2<[V1]，可按第二次计算内力配筋，实际施工图截面不变。但是剪力墙配筋需要取两次计算结果的较大值进行包络设计。

5 结语

剪力墙连梁的设计受很多因素的影响。连梁的内力与剪力墙数量的多少、每片剪力墙的水平力大小、连梁的高跨比、与之相连的墙肢刚度等都有关。因此在设计时，需要综合考虑，统一协调各种因素，以取得比较理想的结果。

摘要：在剪力墙和框架-剪力墙结构中,墙肢之间、墙肢与框架柱之间的连系梁称为连梁。分析了剪力墙结构连梁的工作原理和破坏形式,提出了连梁的概念设计方法和抗震措施。

关键词：连梁,剪切破坏,弯曲破坏,延性

参考文献

[1]JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[2]GB50011-2001建筑抗震设计规范[S].

剪力墙的应用探讨 篇5

摘 要】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》，对布置少量剪力墙的框架-剪力墙结构在设计时采用不同的结构体系分析进行探讨，以确定结构计算中选取合适的结构体系。

【关键词】框架；框架-剪力墙；规定的水平力；倾覆力矩

Discussion on the framework set up a small amount of shear wall structure system

Cheng Hai-yan,Cheng Qi-fen

(Three Gorges University Institute of Architectural Design Yichang Hubei 443002)

【Abstract】According to "high-rise building concrete structures" and "Seismic Design of Buildings", arranged for a small amount of shear wall frame - shear wall structure with different structural systems designed to explore the analysis to determine the structural calculations, select the appropriate architecture.

【Key words】Frame;Frame - shear wall;Horizontal force required;Overturning moment

1. 前言

近年来在结构设计中会碰到一些高层建筑，由于功能要求不好布置剪力墙，不能采用框架-剪力墙结构体系。当采用框架结构体系时，虽能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（以下简称《高规》）中对A级高度钢筋混凝土高层建筑最大使用高度的要求，但计算结果中位移和周期比无法满足规范要求，在框架结构体系中增加少量的剪力墙才能使计算满足规范要求。那就会有如下几个问题：（1）布置多少剪力墙算少量剪力墙？（2）布置了少量剪力墙的框架应算框架结构还是框架-剪力墙结构？（3）在进行计算时，程序中的结构体系信息是选择框架结构还是框架-剪力墙结构？

2.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）以下简称《抗规》中第6.2.2条对抗震等级为一、二、三、四级的框架梁柱的内力设计值做了调整，有目的的增大柱的内力，体现“强柱弱梁”的设计概念。“ηc——框架柱端弯矩增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别为1.7、1.5、1.3、1.2；其他结构类型中的框架，一级可取1.4，二级可取1.2，三、四级可取1.1.”；6.2.5条：“ηvc——柱剪力增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取1.5、1.3、1.2、1.1；对其他结构类型的框架，一级可取1.4，二级可取1.2，三、四级可取1.1。”从中可以看出框架柱弯矩增大系数和柱剪力增大系数不仅与结构的抗震等级有关，还与其结构体系有关；框架结构的计算及构造措施更高于框架-剪力墙结构，故在对高层建筑进行结构设计之前，必须先判定其结构体系，本文仅针对在框架中设置少量剪力墙的结构体系进行探讨

（1）《高规》第8.1.3条明确了抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据在规定水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总倾覆力矩的比值来确定相应的计算方法。当在规定的水平力作用下框架部分承担的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%但不大于80%时，意味着剪力墙的数量偏少，按框架-剪力墙结构设计，最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分抗震等级和轴压比均宜按框架结构规定采用；当框架承担的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的80%时，意味着结构中剪力墙的数量极少，按框架-剪力墙结构设计，最大适用高度应按框架结构采用，框架部分抗震等级和轴压比均应按框架结构规定采用。

（2）框架结构设置少量剪力墙的结构体系以框架结构作为受力主体，通过增加适量的剪力墙数量，对框架结构的受力性能和结构指标进行调节和改善以满足规范的要求。

（3）以某大楼为例，抗震设防烈度6度，场地类别为Ⅲ类，地上15层，地下1层，结构嵌固在地下室顶板，地下室层高为4.2m，第1层层高为5.5m，第2~7层层高为4.2m，8层及以上各层层高为3.6m，室内外高差为0.45m，房屋结构计算高度为H=5.5+4.2x6+3.6x8+0.45=59.95m。此高度小于60m，满足《高规》第3.3.1条A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度，此结构可采用框架结构体系，但经计算，其结构位移及周期指标不满足《高规》的要求，需要采取增加剪力墙的措施，由于建筑功能的限制，仅在建筑四角角部布置了剪力墙，计算后发现，在规定水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%，意味着该结构的剪力墙数量极少。

（4）按《高规》第8.1.3.4条的要求，该结构应按框架剪力墙进行设计，抗震等级及轴压比控制按框架结构控制。

（5）《抗规》第6．1．3 条指出，钢筋混凝土房屋抗震等级的确定：当设置少量抗震墙的框架结构，在规定的水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，其框架的抗震等级应按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。

（6）对《抗规》的上述规定可以从以下几个方面理解： 关于框架和抗震墙组成的结构的抗震等级。设计中有三种情况：其一，个别或少量框架，此时结构属于剪力墙结构体系的范畴，其剪力墙的抗震等级，仍按剪力墙结构确定；框架的抗震等级可参照框架-剪力墙结构的框架确定。其二，当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时，其框架部分是次要抗侧力构件，按本规范表6．1．2框架-抗震墙结构确定抗震等级；其三，墙体很少，在规定的水平力作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定。

（7）《抗规》明确了底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时仍属于框架结构范畴。

（8）按多道抗震防线的概念设计要求，框架-剪力墙结构，墙体是第一道防线，对于这种少墙框架结构，剪力墙抗震性能较差，剪力墙受力过大，易过早破坏，当剪力墙出现裂缝而刚度退化后，引起框架和剪力墙之间的塑性内力重分布，使框架成为主要的抗侧力构件，此时虽然整体刚度减小，所吸收的地震能量也减少，但框架部分承担的地震作用反而有可能增大，故笔者认为，这种少墙框架应同《抗规》的规定按框架结构进行设计，让框架部分成为抗震的第一道防线。

（9）虽然《高规》第8.1.3.4条规定“……框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。……”但在模型计算时选用了框架结构和框架-剪力墙结构其计算结果是不一样的，如前所述的内力调整，柱子的最小配筋率等，为满足“小震不坏，大震不倒”的抗震设防目标，应选用对结构有利的结构形式进行设计。

3. 结语

框架中布置少量剪力墙的框架剪力墙结构属于一种特殊的结构体系，在设计中和使用中存在很多不确定的因素，加之《高规》与《抗规》的不同，给我们的结构设计带来了很多的疑惑，又因为这种少墙框架结构抗震性能差，所以在进行结构设计的时候，当一定要采用此种结构体系时，一定要认真对待，仔细分析，按框架结构及框架-剪力墙结构均进行计算比较，合理设计。

同时设计中应尽量采用概念清晰，体系明确的框架-剪力墙结构形式，以使结构更安全合理，经济适用。

参考文献

［1］ JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程［S］．

［2］ GB50011-2010建筑抗震设计规范［S］．

［作者简介］ 程海艳，女，职称：工程师。

程其芬，女，职称：工程师。

剪力墙的应用探讨 篇6

1 框架-剪力墙的主要特征

框架-剪力墙亦称框架-抗震墙结构, 简称框剪结构, 是由框架和剪力墙两种不同抗侧力构件组成的结构体系。这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下, 剪力墙是竖向悬臂弯曲结构, 其变形呈弯曲形, 楼层越高水平位移增长速度越快。框架在水平力作用下, 其变形曲线为剪切型, 楼层越高水平位移增长速度越慢。当两者之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起时, 在水平力作用下, 它们的水平位移处处协调一致, 各自约束, 不能各自自由变形。在不考虑扭转影响的情况下, 在同一楼层的水平位移必定处处相同, 因此变形曲线呈反S型的弯剪型位移曲线。由于框架、剪力墙的协同工作, 在下部楼层, 剪力墙约束框架变形, 使剪力墙承担大部分剪力;上部楼层, 剪力墙位移越来越大, 而框架变形反而小, 框架除负担水平作用下的那部分剪力以外, 还要承担拉回剪力墙变形的附加剪力。根据文献4可知。框剪结构中的框架底部剪力为零, 剪力控制部位在房屋高度中部甚至在上部, 而纯框架的最大剪力在底部。

2 按规范条文定性判断

文献1第6.1.7条规定:抗震设计的框架结构中, 当仅布置少量钢筋混凝土剪力墙时, 结构分析计算应考虑剪力墙与框架的协同工作。第8.1.3条规定:抗震设计的框架-剪力墙结构, 在基本振型地震作用下, 框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时, 其框架部分的抗震等级应按框架结构采用, 柱轴压比限值宜按框架结构的规定采用;其最大适用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加。文献2第10.3.3条第2项规定:前厅与大倾覆力矩

识码:A文章编号:1672-3791 (厅, 大厅与舞台轴线上横墙, 应符合下列要求:嵌砌在框架柱间的横墙应有部分设计成抗震等级为二级的钢筋混凝土抗震墙。根据对规范条文的理解及上述对框剪结构的变形和受力分析, 可以对布置少量剪力墙的框架结构做定性的把握。首先要明确设置少量剪力墙的目的。在框架结构中布置少量的剪力墙, 其主体仍是框架, 无论是在承受竖向荷载还是在提供抗侧刚度的贡献中, 框架都是占据主要的地位。而布置剪力墙仅是在楼、电梯间处或只是当框架结构的位移无法满足规范要求时, 才设置少量的剪力墙。其次要明确少量剪力墙在整个结构中的作用。在水平力作用下, 布置少量剪力墙的框架结构中, 框架承受的倾覆力矩MF不应小于结构底部倾覆力矩的75%, 或更多。也就是说, 少量剪力墙承受的倾覆力矩应≤25%, 或更少, 只提供了很小一部分作用, 也就是剪力墙的存在对整个的结构体系的影响很小。对符合上述定量分析的, 可以认为是配置少量剪力墙的框架结构。

3 设计中应注意的问题

抗震设计的框架结构, 当仅在楼、电梯间或其他部位设置少量钢筋混凝土剪力墙时, 有的设计不计及这部分剪力墙, 仅按纯框架结构进行结构分析、配筋计算, 然后将剪力墙构造配筋, 事实上由于剪力墙的存在, 使得结构地震作用增大, 剪力墙构造配筋不一定能满足承载力要求, 且剪力墙与框架协同工作, 使框架上部受力加大, 故按框架结构设计的这部分框架柱也不一定能满足承载力要求。工程设计计算应按包络设计的原则。结构的最大使用高度、框架的抗震等级应按框架结构确定, 框架计算按框架结构 (不考虑剪力墙) 和框剪结构分别计算, 对两种计算结果进行分析, 包络设计。剪力墙的构造及抗震等级应按框剪结构的要求确定, 剪力墙的计算按规范规定的相应抗震等级, 进行构造配筋设计。只要让剪力墙起到对整体结构弹性位移满足规范要求的作用即可, 不需要也不要求其提供承载能力。但当剪力墙计算超筋时, 应按截面的最大配筋率配筋设计, 即有条件的 (在剪力墙的承担范围内) 考虑剪力墙的承载能力。

4 宜设置剪力墙等抗侧力构件的情况

大跨度公共建筑 (如体育馆, 影剧院, 礼堂等) 由于功能要求一般均为跨度较大的空旷结构, , 但同时在结构的某一局部 (例如化妆间、工作间) 柱网又往往较密, 层高较小, 从而使整个结构单元抗侧力刚度小, 且刚度分布不均匀, 地震时易发生非结构构件的破坏, 扭转效应也不容忽视。因此, 对大跨度空旷结构, 宜设置剪力墙等抗侧力构件, 加大结构的抗侧力刚度, 减小结构的扭转。例如歌剧院工程, 设计时应在结构平面布置上采取一些措施, 在舞台口设置适量剪力墙;在观众厅与舞台以及前厅和观众厅交接处也设置剪力墙;同时在柱网交点处, 尽可能设置截面较大的柱子;从而提高了结构的抗侧力刚度, 减小了结构的刚度偏心, 效果较好。

5 结语

在抗震设计中, 框架结构只有一道抗震防线, 而框剪结构具有两道防线, 即框架和剪力墙。配置少量剪力墙的框架结构的抗震防线的主体仍是框架, 但存在的少量剪力墙对抵抗地震作用有一定的贡献, 可以认为是对框架结构这一道抗震防线的一个安全储备。在非抗震或6度设防地区, 由于建筑使用功能要求 (如高层办公楼、综合楼等) , 设置少量剪力墙仅是为了控制框架结构的弹性位移时, 这一特殊的框架结构还是一种比较有效、可行的方案。

摘要：布置少量剪力墙的框架结构的受力性能及变性特点, 决定了该类结构在空间整体作用受力分析和计算时考虑框架与剪力墙的协同作用。具体构件设计时, 分别按纯框架结构、框架剪力墙结构分析计算, 进行包络设计, 梁、柱按纯框架结构要求设计, 剪力墙按框架剪力墙的要求设计。大跨度公共建筑宜设置抗侧力构件, 加大结构抗侧力刚度, 严格保证抗侧构件的设计要求。

关键词：框架结构,少量剪力墙,位移,倾覆力矩

参考文献

[1]高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ　3-2002) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2002,

[2]建筑抗震设计规范 (GB　50011-2001) (2008年版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[3]李国胜.混凝土结构设计禁忌及实例[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

对短肢剪力墙结构设计的探讨 篇7

1 短肢剪力墙结构布置特点

短肢剪力墙结构体系的布置要点是: (1) 结合建筑平面, 利用间隔墙位置来布置竖向构件, 基本上可以做到不与建筑使用功能发生矛盾; (2) 短肢剪力墙的数量多少要精心设计, 肢长截面的高厚比必须在5～8的范围内, 主要视抗侧力和扭转控制的需要而定, 可通过不同的尺寸和布置来调整结构的刚度中心位置; (3) 要灵活布置, 可选择的方案较多时, 要使楼盖方案尽量简单; (4) 连接各墙肢的连梁, 与墙等宽, 可隐蔽布置。如果短肢剪力墙的长度已无法调整, 可以通过调整连梁高度来调整结构整体刚度和刚度中心; (5) 根据建筑平面的抗侧刚度的需要, 利用中心剪力墙, 形成主要的抗侧力构件, 较易满足刚度和强度要求; (6) 短肢剪力墙的肢长在1m～1.2m之间比较经济, 小墙肢尽量避免。

2 短肢剪力墙结构及其计算

短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中, 只需按剪力墙输入即可, 而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型, 其中梁、柱为普通空间杆件, 每端有6个自由度, 墙视为薄壁杆件, 每端有7个自由度 (多一个截面翘曲角, 即扭转角沿纵轴的导数) , 考虑了墙单元非平面变形的影响, 按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵, 引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解, 它适用于各种平面布置, 未知量少, 精度较高。但是, 薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂 (如有转换层) 时, 也存在一些不足, 主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响, 当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短 (一般为墙厚的5到8倍) , 本身较高细, 更接近于杆件性能, 所以, 用TAT、TB-SA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力, 精度较高。对设有转换层的短肢剪力墙结构, 一般都只是将电梯间、楼梯间、核心筒和一少部分剪力墙落地, 其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡, 由于薄壁杆件的连接处是点连接, 所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。因此, 带有转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用墙元模型软件 (如SATWE) 进行计算。当然, 从整体上的内力 (特别是下部支承柱的内力) 分布情况来看, 如果将剪力墙加以适当的处理, 还是可以用TAT、TBSA对结构进行整体计算的。

3 短肢剪力墙结构设计需注意的问题

小高层点 (板) 式住宅采用短肢抗震墙结构体系, 只要抗侧力构件布局合理, 仍然是比较理想的一种结构体系, 但在地震区, 高层建筑中, 剪力墙不宜过少, 墙肢不宜过短, 因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑, 要求设置剪力墙筒体 (或一般剪力墙) , 形成短肢剪力墙与筒体 (一般剪力墙) 共同抵抗水平力的结构。

短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合, 短肢墙布置应以T形、L形、]形、+形为主, 尽量避免一字形, 这样可增加短肢墙抗扭性能和出平面外稳定性。

短肢剪力墙尽量不要布置在建筑平面外边缘的角部, 因为当有扭转效应时, 会加剧已有的翘曲变形, 使其墙肢首先开裂, 且对结构抗扭不利。布置在建筑平面外边缘也会增加短肢剪力墙承担的底部傾覆力矩。

主要抗侧力结构筒体 (或长墙) 一般利用楼、电梯间, 但要注意刚度的均衡性, 不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应, 同时筒体要有足够的刚度, 其平面尺寸不宜过小, 要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不应小于结构总底部地震倾覆力矩的50%, 形成多道抗震防线, 为了确保水平力可靠传递。

短肢墙受力以承担竖向荷载为主, 承担水平荷载为辅, 其截面尺寸要适当, 墙肢截面高度与厚度之比宜在5～8左右为好, 且墙厚不小于200mm, 短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比, 抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙, 因其延性更为不利, 因此轴压比限值要相应降低0.1。

短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用, 主要目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性。

抗震设计时, 短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率, 底部加强部位不宜小于1.2%, 其它部位不宜小于1.0%。

各短肢墙应尽量对齐、拉直, 使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接。

短肢墙的数量多少, 肢长的长短, 主要视抗侧力和扭转控制的需要而定, 还可以通过不同尺寸和布置调整刚度和刚度中心位置。

短肢剪力墙一筒体 (或一般剪力墙) 结构体系, 电算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE和TBWE, 短肢剪力墙结构体系考虑, 各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况, 短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋, (一般情况下当短剪力墙洞口形成的跨高比小于5的连梁, 应按连梁进行设计;当跨高比不小于5时, 宜按框架梁进行设计) , 短肢墙仍属于剪力墙的范畴, 配筋可采用一般剪力墙的计算方法。

4 结束语

短肢剪力墙的墙肢截面高度与厚度比小于5的小墙肢, 难以形成抗震性能好的联肢剪力墙。小墙肢刚度差, 如果连梁刚度大 (α≥10) 就形成剪切变形为主的壁式框架, 连梁刚度小 (α<1) 容易形成抗侧刚度差的独立墙, 甚至异形柱框架, 抗震性能都不好。所以《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002 7.2.5对墙肢的截面高度为厚度比小于5的小墙肢提出了严格轴压比要求。

联肢短肢剪力墙满足截面高厚比要求时, 都能设计成抗震性能较好的联肢墙, 不会形成独立墙肢, 可放心使用。

无论计算结果是否满足规范要求, 设计时都应注意尽量避免用小墙肢, 特别是肢高比小于等于4的类似异形柱的墙肢。小墙肢容易形成壁式框架。

短肢剪力墙要和普通剪力墙配合工作。全短肢剪力墙结构在大震作用下, 一旦连梁破坏, 由于短肢剪力墙本身的抗侧刚度较小, 结构侧刚退化过快, 变形过大很不利。

参考文献

[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002.

剪力墙的应用探讨 篇8

随着人民生活水平的不断提高以及建筑市场的不断繁荣和发展,人们对建筑功能的要求也越来越高。高层建筑由于既能满足建筑功能的集成化,又能经济合理地利用土地,因而大量地出现在城市和城镇建设中。常见的混凝土高层建筑按结构类型一般可分为框架结构、剪力墙结构、框架- 剪力墙结构、筒体结构等。本文讨论的框架- 剪力墙结构( 以下简称“框剪结构”) ,是在框架结构体系的基础上设置一定数量的剪力墙而形成的既有框架又有剪力墙的双重受力体系。

1框剪结构的优势

一般而言,框架结构空间布置灵活,容易实现建筑功能要求,结构的抗震性能也比较好,但是其抗推刚度较小,抵抗水平荷载的能力较低。剪力墙结构的抗推刚度较大,抗侧承载力高,但是由于承重墙体间距受限制,建筑平面布置不够灵活,很难满足一些公共建筑的功能要求。框剪结构体系将框架体系与剪力墙体系结合起来,利用框架柱的灵活布置解决了建筑功能和空间的要求,同时剪力墙的存在极大地提高了结构的抗侧刚度,具有良好的抗震性能,因而在很多需要大空间的高层建筑( 如写字楼、商场、 医院等) 中得到了广泛的应用。

合理设计的框剪结构具有优良的抗震性能。由于框剪结构综合了框架和剪力墙两种结构形式,就变形能力而言,框剪结构优于剪力墙结构。同样,框剪结构的抗震性能也优于框架结构。结构震害资料表明,在框架中设置剪力墙可以增强结构的抗侧刚度,从而减少水平位移,有效地控制地震对结构的破坏,特别是减轻非结构构件的破坏,这在历次地震的震害资料中均有证明。

框剪结构具有良好的抗震性能还表现在结构体系的多道设防。小震作用下,主要是剪力墙承受水平荷载; 中震作用下,框架与剪力墙共同工作; 在大震作用下,刚度较大的剪力墙成为第一道抗震防线, 随着剪力墙的开裂,其刚度退化,框架在保持结构稳定及防止结构倒塌方面发挥作用。

2工程实例

本文选用的实例为某地区医院综合楼项目,该项目位于山西省某市,抗震设防烈度为8度( 0. 2g) , 场地类别为三类。建筑层数为地下1层( 局部为人防工程,人防抗力等级为6级) ,地上12层,标准层总长40. 4 m,总宽20. 8 m,结构总高度为46. 8 m, 建筑面积11 501 m2。建筑设防类别为乙类( 重点设防类) 。

3结构选型及结构平面布置

该项目结构总高46. 8 m,根据JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》( 以下简称“高规”) 表3. 3. 1 - 1,若选用框架结构,则超过了规范规定的最大适用高度; 若选用剪力墙结构,由于建筑平面中除病房、诊室、办公室外,还需设置药房、会议室、手术室等大空间的功能房间,剪力墙结构很难满足要求。 综合考虑结构最大适用高度和建筑功能要求,最终选用框架- 剪力墙结构,并要求建筑物的最大高宽比满足“高规”中表3. 3. 2最大高宽比的要求。

框柱与剪力墙结构方案的确定需考虑以下几个因素:

( 1) 结构布置需以建筑平面为依据,满足建筑功能的要求。墙柱的布置要求不影响功能房间的使用。

( 2) 剪力墙布置要遵循“均匀、分散、周边、对称”的原则。均匀、分散是要求剪力墙片数多,且每片墙的刚度不要太大,在楼层平面内均匀分布。对称、周边布置是为了降低高层建筑在地震力作用下的扭转效应。

( 3) 剪力墙的数量要适中。剪力墙数量过少, 则抗侧刚度不足,会在地震力作用下产生较大的侧向变形,导致严重的震害; 剪力墙数量过多,又会使结构自重加大,地震作用随之加大,而且会增加不必要的造价。因此,在框剪结构中兼顾安全和经济来确定剪力墙数量是非常重要的。

( 4) 剪力墙的位置合理。作为框剪结构中的主要抗侧构件,剪力墙应沿结构纵横两个方向同时布置,并使两个方向的刚度接近。剪力墙一般宜布置在下列部位,如竖向荷载较大处; 建筑平面复杂部位或平面形状变化处; 楼梯间和电梯间部位等。

( 5) 剪力墙布置间距需遵循规范要求,符合“高规”中表8. 1. 8的规定。

综合考虑上述因素,针对该项目而言,框架柱的布置相对简单,按照经济柱距布置即可。该项目横向柱距为8 m,纵向柱距分别为7. 2 m、5. 4 m、7. 8 m。 剪力墙主要布置在卫生间、电梯间、纵横向的外墙及个别内墙中,基本呈对称布置,两个方向的墙体数量基本相近,保证了建筑的使用功能。

该项目标准层布置方案如图1所示。

4 PKPM建模及计算

将结构方案输入计算机进行建模计算,从而获得比较准确的结构信息,并根据计算结果对结构方案进行必要的调整。

4. 1关键计算参数的确定和输入

考虑到该工程属于医院,结构形式为框剪结构, 建筑物的抗震设防类别为乙类,该地区抗震设防烈度为8度( 0. 2g) ,根据GB 50223—2008《建筑工程抗震设防分类标准》的要求: “重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施”,故在确定SATWE参数时应首先考虑结构的抗震措施,由本地区8度变更为9度,相应的框架和剪力墙的抗震等级均应提高。

0. 2Q0调整: “高规”8. 1. 4条规定: “( 1) 满足式( 8. 1. 4) 要求的楼层,其框架总剪力不必调整; 不满足式( 8. 1. 4) 要求的楼层,其框架总剪力应按0. 2V0和1. 5Vf． max二者的较小值采用; Vf≥0. 2V0( 8. 1. 4) 。” 这是框剪结构为了保证在水平地震力作用下能够形成有效的多道设防。在设防地震、罕遇地震作用下, 刚度大的墙体会先于框架破坏,由于塑性内力重分布,框架部分按侧向刚度分配的剪力会比多遇地震下加大,为了保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。所以对于该项目,应全楼进行调整。

周期折减系数: 对于不同类型的高层结构,规范规定了采用不同的周期折减系数。因为结构在地震作用下自振周期往往要小于计算周期,这是由于结构中非承重墙体( 如砌块填充墙) 的协调变形所致, 故应按照规范要求对该项目进行调整,调整系数取0. 8。

对于程序中其他参数的设定,均按照相应规范要求和PKPM用户手册进行设置,不再赘述。

4. 2计算结果分析

调整完毕参数后进行试算。经过多轮计算和对模型的调整,精准确定结构方案,之后对计算结果进行分析。

首先保证宏观结构的合理性,对SATWE输出信息中的总信息、位移情况、地震周期、框架柱倾覆力矩及0. 2QV0等内容与规范条文进行比对。

4. 2. 1竖向刚度变化

适当提高该项目地下室结构构件的截面尺寸和混凝土强度,使地下室与地面一层的侧向刚度比>2, 结构嵌固端可取地下室顶板。对地上部分,分成若干个结构标准层,在保证承重构件竖向连续的前提下,分段减小构件截面尺寸和混凝土强度,从而使结构每层刚度基本接近并逐渐变小,保证楼层侧向刚度不小于相临上部楼层侧向刚度的70% 或其上相临3层侧向刚度平均值的80% ,从而满足规范要求。

4. 2. 2结构弹性层间位移的控制

均匀设置的剪力墙能有效地限制结构在地震作用下的位移。抗震规范提出的层间弹性位移角和层间弹塑性位移角限值,实际上是控制层间水平位移不得过大,避免带来结构的P - Δ 效应。两个阶段的层间位移要分别满足以下要求:

多遇地震作用下产生的层间弹性位移:

罕遇地震作用下产生的层间弹性位移:

经对该项目进行计算,X向弹性层间位移角为1 /875; Y向弹性层间位移角为1 /902。两个方向的刚度基本接近,且满足规范要求的≯1 /800。

4. 2. 3结构的自振周期的控制

结构的自振周期在考虑折减系数后应控制在一定的范围内。框剪结构的基本自振周期( 即第一周期) 按照一般经验大致为:

式中: n———建筑物的总层数。

如果周期偏长,说明结构过“软”,所承担的地震剪力偏小,应考虑抗侧力构件( 柱、墙) 是否截面太小或布置不当; 若周期偏短,说明结构过“刚”,所承担的地震力偏大,应考虑抗侧力构件是否截面太大或墙的布置太多或墙的刚度太大( 宜设结构洞减小其刚度) 。

对该项目进行计算得到的3个主周期见表1。

计算结果表明,结构的刚度较为合理,第一、二周期显示为平动周期,第三周期显示为扭转周期, T3/ T1≈0. 643。因为T3/ T1< 0. 85,说明结构整体抗扭刚度较大,能有效地限制地震作用下产生不利于结构安全的扭转变形。

4. 2. 4规定水平力作用下框架柱的地震倾覆力矩百分比

框剪结构在规定的水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同。当框架部分承受的地震倾覆力矩比结构总地震倾覆力矩 > 10% 但≯50% 时,按典型的框架 - 剪力墙结构进行设计。如果框架部分承受的地震倾覆力矩过大或过小,均要按照“高规”要求对结构进行特定分析。

对该项目进行计算得到的数据见表2。

框架柱承受的地震倾覆力矩均在10% ~ 50% 之间,符合典型的框剪结构特点。

4. 2. 5振型曲线和位移曲线

对于竖向刚度和质量比较均匀的结构,如果计算正常,其振型曲线应是比较连续光滑的曲线,不应有大进大出、大的凹凸曲折。

框剪结构的位移曲线介于剪力墙结构与框架结构两者之间。剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征,位移越往上增长越快,呈外弯型曲线; 框架结构的位移曲线具有剪切梁的特征,位移越往上增长越慢,呈内收型曲线; 框剪结构的位移曲线呈反S型曲线,中部接近为直线。而且曲线均应连续光滑,无突然凹凸变化和明显的折点。

除了对以上计算结果的讨论,还应结合结构剪重比、荷载和内力分布等内容进行合理分析,这样才能基本保证结构的宏观合理性。下一步还要对SATWE结果中的配筋进行验算,对轴压比等信息进行查看与调整,以确保结构构件的安全可靠。

4. 3图形输出与施工图绘制

利用PKPM软件对模型计算结果输出,经整理后绘制结构施工图,完成设计任务。

3结语

对于框剪结构的设计最重要的是概念设计,尤其是对于抗震设防地区的建筑,做到正确的结构选型、合理的整体布局与可靠的构造措施是非常重要的。只有深入了解框剪结构的受力性能,把握地震作用下结构的抗震特点,并能利用软件合理计算,才能设计出既经济合理又安全坚固,同时能满足建筑功能的优良结构。

摘要：通过对框架剪力墙结构的阐述,揭示了剪力墙结构的概念与特点。结合实际工程的设计,有针对性地分析了框架剪力墙结构的设计原则与步骤。

关于对短肢剪力墙的认识与探讨 篇9

一、什么是短肢剪力墙

顾名思义, 短肢剪力墙就是墙肢较短的剪力墙, 但由于其在工程应用中的复杂多样性, 对短肢剪力墙的判断仍有一些问题需要讨论

1、短肢剪力墙的高厚比要求

(1) 《高规》7.1.2第8款的注释中规定, 短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙, 一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。

(2) 《混凝土规范》10.5.1条规定当构件截面的长边大于其短边的4倍时, 宜按墙的要求进行设计。可见, 高厚比为4~5的构件宜按短肢剪力墙设计, 其轴压比应从严控制。

(3) 《异型柱规程》2.1.1条规定, 异型柱是截面几何形状为L形、T形和十行, 且截面各肢的高厚比不大于4的柱。

(4) 《高规》7.2.5条规定, 矩形截面独立墙肢高厚比不大于3时, 宜按框架柱进行截面设计。所以高厚比小于3的竖向构件应按矩形柱设计。

综上, 各类竖向构件可用截面高厚比进行区分;高厚比小于3为矩形柱, 高厚比在3~4之间的为异型柱, 高厚比在4~8为短肢剪力墙, 高厚比大于8为一般剪力墙。另外, 《广东高规》规定, 当剪力墙截面厚度不小于层高1/15, 且不小于300mm, 高厚比大于4时仍属一般剪力墙。这样对于厚度较大的墙体显然更为合理些。

2、PKPM对短肢剪力墙的判断

PKPM结构软件规定, 短肢剪力墙必须是不超过两个墙肢且每个墙肢高厚比都不小于8的剪力墙。软件按此定义搜索和判定短肢剪力墙。需要说明的是, 这个定义不是规范规定的, 只是本人在软件学习和应用中得到的规律。

二、什么是短肢剪力墙结构

《高规》7.1.2规定高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时, 应布置筒体 (或一般剪力墙) , 形成短肢剪力墙与筒体 (或一般剪力墙) 共同抵抗水平力的剪力墙结构。抗震设计时, 筒体和一般剪力墙承受的第一震型底部地震力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。这里所提到的短肢剪力墙较多的剪力墙结构仅是剪力墙结构的一种特殊形式, 以下为叙述方便将这种结构称为“短肢剪力墙结构”。《高规解说》指出, 一般情况下, 短肢剪力墙较多的剪力墙结构中, 短肢剪力墙承受的倾覆力矩可占结构底部总倾覆力矩的40%~50%。综上所述剪力墙结构中短肢剪力墙承担的底部地震倾覆力矩不应超过总力矩的50%, 当短肢剪力墙承担的底部地震倾覆力矩占结构底部总倾覆力矩的40%~50%时为短肢剪力墙结构。当短肢剪力墙承担的底部地震倾覆力矩占结构底部总倾覆力矩的40%以下时为一般剪力墙结构。

三、短肢剪力墙结构设计中的相关规定

抗震设计时, 高层短肢剪力墙结构应依据《高规》7.1.2、7.2.1条等, 进行必要的加强。对不是短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙只需满足《高规》7.2.5条对小墙肢的要求。

四、如何应用SATWE软件对短肢剪力墙结构进行计算

1、设定短肢剪力墙结构

进入SATWE界面进入菜单1.接PM生成SATWE数据→1.分析与设计参数补充定义→总信息。在“结构体系”项内选择“短肢剪力墙结构”即可。

2、程序的判定

结构设定为“短肢剪力墙结构”后, 程序自动将其中的短肢剪力墙, 即墙肢高度和厚度之比不大于8的剪力墙的抗震等级提高一级。用提高后的抗震等级进行短肢剪力墙墙肢的轴压比控制和剪力设计值放大。

3、结果说明

对于SATWE计算软件, 短肢剪力墙部分承担地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩的比例可在WE02Q.OUT文件中查看, 如以下所示:

从上述结果可见, X向地震作用下柱及短肢剪力墙倾覆力矩在40%~50%之间, 说明该结构为短肢剪力墙结构。从配筋文件WPJ*.OUT中可见短肢墙墙肢的抗震等级提高一级以及其他的抗震加强措施。

五、对短肢剪力墙造价的分析

对短肢剪力墙结构是否能降低造价现有两种说法, 现分析如下:

1、短肢剪力墙结构比一般剪力墙结构可降低造价

(1) 降低用钢量, 一般就15层左右剪力墙结构而言, 用钢量可节省约20%

(2) 减轻结构自重, 一般剪力墙结构自重为13~16KN/m2, 而短肢剪力墙结构为

12~16 KN/m2, 由此可以减少基础的费用。

2、短肢剪力墙结构不能降低造价

(1) 短肢剪力墙结构的抗震性能不及普通剪力墙结构, 必须加强抗震构造措施, 特别是抗震等级提高一级后用钢量未必减少。

(2) 短肢剪力墙结构不能采用普通剪力墙结构的大模板滑模施工工艺, 增加了支模、砌填充墙、抹灰的工作量, 延长了施工工期, 综合造价未必能省。

剪力墙的应用探讨 篇10

关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计

1、引言

在我国，大多数高层建筑都采用的是框架-剪力墙结构进行设计，该结构除了抗震性能优越，还能够更好的发挥建筑功能，其中，剪力墙结构对于整体结构的控制尤为重要，具有刚度大，整体性强，抗侧移能力强等特点，下面就主要介绍一下剪力墙结构在结构设计中的一些问题。

2、剪力墙的布置

剪力墙的平面布置一般原则是均匀、分散、对称、周边。分散原则是要求剪力墙片数不要太少，而且每片剪力墙刚度不要太大，连续尺寸不要太长， 使抗侧力构件数量多一些， 分散一些， 每片剪力墙的弯曲刚度适中，在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能，也不会使个别墙的受力太集中， 负担过重 而引起过早地被破坏，刚度过大的墙承担的内力也大，相应的基础处理难度增加， 同时也考虑到剪力墙相距太远，楼面刚度要求大， 很难满足要求，周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力，便于保证刚度中心与平面中心相吻合；剪力墙布置在周 边对称位置，增加抵抗扭转的内力臂， 在不增加剪力墙面积的情况下， 提高抗扭转能力。剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处， 平面形状变化处；角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处，设置剪力墙给予加强是很有必要的， 在高层建筑的 楼梯间，电梯间，管道井处，楼面开洞严重地削弱楼板刚度， 对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。因此， 在工程设计中用钢筋混凝土剪力墙来加强这些薄弱端 部， 如楼梯间，电梯井道处， 竖向管道井等是十分有效的。

3、剪力墙合理数量的确定

剪力墙的合理数量按许可位移决定 ， 按高层建筑规范中一般装修材料 ， 框架—剪力墙结构顶点位移与高之比 U/H 不宜大于 1/700，装修要求较高时 U/H 不宜超过 1/850， 在满足这个要求的前提下 ， 增减剪力墙的数量。用结构自振周期校核剪力墙布置数量是否合理 ， 因为从地震作用本身来分析 ， 剪力墙结构刚 度 小 ， 地震作用小 ， 位移限制能宽松的满足 ， 但这种结构在工程上有可能不很合理 ， 结构的自振周期有可能不在合理范围内， 结构自振周期的合理范围大致在：

T1=（0.09- 0.12）NS

式中： NS——楼层数

剪力墙数量多导致框架—剪力墙结构刚度就大一些 ， 地震时周期短地震力也加大一些 ， 材料耗量增大。日本震害调查表明 当每 m2 楼面平均剪力墙长度少50mm长时， 震害严重； 在 50-150mm 之间时 ， 震害中等 ； 长150mm 以 上 ， 震害轻微 ， 目前我国尚无这方面的成熟经验， 设计中可根据工程具体情况，建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。

4、剪力墙肢截面短肢分类

按墙肢截面高度与厚度之比 ， 剪力墙墙肢可分为一般剪力墙 、短肢剪力墙、超短肢剪力墙及柱形墙肢。一般剪力墙的墙肢截面高厚比大于 8， 短肢剪力墙的墙肢截面高厚比为 5～8， 当墙肢截面高厚比在 3～5 之间时为超短肢剪力墙 ， 墙肢截面高厚比小于 3 时为柱形墙肢。一般剪力墙墙肢较长， 抗侧刚度大， 能承受很大的水平及竖向荷载， 因此无论是整截面墙还是整体小开口墙及联肢墙的墙肢都应优先布置一般剪力墙。短肢剪力墙因墙肢较短， 有利于住宅建筑布置， 可以减轻结构自重 ， 应用比较广泛， 但其抗震性能较差， 地震区 应用经验不多 ， 可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中 ， 考虑到高层建筑的安全， 其数量不宜过多， 规范对其有严格的限制。因此 ， 在结构设计中， 应多布置一般剪力 墙 ， 少量采用短肢剪力墙， 如有可能尽量不用超短肢剪力墙及柱形墙 肢 。但一般剪力墙也不是墙肢越长越好， 当墙肢高长比 H /hw 或剪跨比大于 2 的一般剪力墙 ， 称为高墙 ， 其受力状态为 弯剪型和弯曲型 ， 其破坏为弯曲破坏， 属于延性破坏。墙肢高长比 H /hw 或剪跨比不大于 2 的， 在水平地震作用下的破坏模式或为剪切破坏，或为剪弯破坏 ， 很难避免出现剪切斜裂缝， 尤其H /hw≤l 或剪跨比小于 l 的墙肢， 称为矮墙 ， 其破坏均为剪切破坏， 类似短柱， 属于脆性破坏， 在高层建筑中严禁采用。对于矮墙及中矮墙可通过开洞分成若干墙段 ， 每个墙段的高长比大于 2， 墙段可以是一般剪力墙， 也可以是联肢墙， 各墙段间宜设置弱连梁连接。

5、框架-剪力墙中连梁设计

框架-剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作，刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中，由于没有考虑连梁的约束作用，使得楼板作用显著，要保证剪力墙与框架协同变形和工作，楼板必须绝对刚性。在刚结体系中，连梁对墙和柱都会产生约束，连梁将承担着较大的剪力和弯矩，约束作用明显，并可以与楼板一同作为连接构件，传递弯矩、剪力、轴力。当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时，整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时，连梁形成塑性铰消耗地震能量，结构刚度降低，自振周期加大，地震力降低，减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小，两端连接的墙或柱刚度差异较大，连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏，设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏，让连梁先屈服，形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施：（ 1） 对连梁的刚度进行折减，既保证了塑性铰出现在连梁上，又减少其内力，满足结构设计要求。高层建筑混凝土结构技术规程 5. 21 规定，在内力与位移计算中，抗震设计的框架 - 剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减，折减系数不宜小于 0. 5。结构设计中，连梁折减系数一般取 0. 7。（ 2） 若连梁刚度折减后内力还是过大，截面设计困难，可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。（ 3） 为保证连梁的延性，设计时应做到“强墙（ 柱） 弱梁”，“强剪弱弯”，截面尺寸应符合规范设计要求。（ 4） 不宜将楼面主梁支承在连梁上。

6、结论

合理的搞好框架- 剪力墙结构的设计，将直接影响到建筑物的安全使用与技术经济指标的高低。在结构设计初步阶段，剪力墙数目的合理确定，不但可以减少大量重复工作的问题，还可以达到经济的目标。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.高层建筑混凝土结构技术规程

剪力墙的应用探讨 篇11

1 施工技术概念及特点

所谓框架剪力墙结构,顾名思义,就是框架与剪力墙两种不同结构有机整合的一种具体表现形式,通过铰接或者刚按的方式将梁与柱连接到一起的承重体系结构。就其概念来看,这种结构兼具双重属性,能够满足现代建筑施工需求。

通常来说,框架剪力墙结构特点表现在三个方面:(1)就受力来说,梁柱框架能够当作悬臂梁,与土地保持垂直。由于其中间是中空形态,一旦建筑遇到强大外力,极有可能使其变弯,最终将会以弯剪型展现出来。(2)就刚度层面来说,框架剪力墙在受到外力压迫下,其整体韧性会受到一定影响,由此,需要实施减震减压,减轻外力对其韧性的摧毁[1]。框架剪力墙组织与单一组织在遭遇外力能力的本质上是等同的,因此,当弯矩越占总体的20%~80%之间时,其韧性对其摧毁程度较轻,不会对其稳定性造成过大影响。所以,在建筑施工过程中,应按照真实的摧毁度来进行抗震减灾层次,或者选择其他途径来进行。(3)结构在抗震方面的表现,结合相关规划和制度来看,加强对框架剪力墙组织抗震的管理,结合建筑实际情况,制定剪力墙韧性与框架韧性二者的最佳协调性方案,能够提高其抗震性能,确保其稳定性,从而有效提高建筑工程质量。

2 施工技术的应用

为了突出施工技术的实用性,本文将结合某建筑工程阐述技术的应用。该项工程总面积为14000平方米,共有14层高,其中地下1层,为车库;地上13层,主要用于商铺与住宅。同时该建筑工程共占地为2500平方米,在具体建筑中,主要采取先张法预应力桩基与钢筋混凝土结构,同时将剪力墙设置在电梯位置,最后使用全现浇钢筋混凝土屋面。具体施工技术要点如下:

2.1 关注钢筋施工

钢筋工程作为该类结构的一部分,工程施工质量高低直接决定整个工程项目的整体质量及性能。因此在具体施工中,施工企业要明确认识到钢筋工程施工的重要性,并落实好施工细节。(1)施工人员应结合具体施工方案引进钢筋,并严把钢筋质量关,确保钢筋质量符合施工具体要求[2]。第二,固定箍筋框。在钢筋施工过程中,需要结合实体放样,可以制作、加工定性模具,例如:柱筋等,固定柱筋框,另外,还可以通过水平和竖向墙体梯格筋调整和控制钢筋位置,避免钢筋位移问题的发生,提升其可靠性。(2)确定梁柱节点,现代建筑工程较为庞大,对钢筋的需求量较大,节点也会随之增加,出现密集梁柱节点。因此,为了确保每一个节点的准确、有序性,在施工之前,需要对建筑工程现场钢筋进行绘图,制作1:1比例模样样例,为钢筋梁柱节点施工提供支持和指导,确保钢筋梁柱节点施工顺利进行。

2.2 重视模板施工

模板施工作为一项基础性施工,是整个剪力墙结构施工技术的关键。在上一个环节施工完成后,施工人员应抓住时机,及时开展模板施工。通常来说,该种结构主要包括混凝土与支撑模板施工两类。前者表现在工程内部与外部,在具体施工中,应注意外墙模板中内侧模板短于外侧模板200~300mm,以此来确保配板准确度,并将浇筑墙体作为参照物,在外侧模板与墙体之间垫上海绵,促使二者紧密贴合,保证整个墙体的完整性[3]。而针对支撑模板施工而言,施工人员应在具体施工之前进行具体的模拟实验,实验符合标准后方可施工,减少不良因素对施工过程产生的消极影响。

2.3 混凝土施工

混凝土是建筑施工的基础材料,施工人员应落实好材料的选择和调配工作,应结合具体工作,合理选择混凝土,并在入场前进行严格的审查,一经发现不合格材料,严禁进入施工现场。另外,人员还需要结合施工进度等合理调配材料,在浇筑大截面梁过程中,可以利用分层浇灌的形式,实现对层面厚度的控制,最后对混凝土进行养护,设置障碍物,避免行人在混凝土层面上行走,保证混凝土性能达到最佳状态。

2.4 重点环节

在施工中,为了增强墙体的抗震性能,需要加强对结构转换层施工的关注,掌握相应的方法。目前,比较常见的施工方法是连续施工法,该方法能够给予建筑工程整体更强的支撑支持,进而有效规避由于负荷过大引起的安全事故。同时,还应加强对混凝土裂缝的控制,通过对混凝土入模温度、材料配比等细节方面的管理,能够减少裂缝的发生,进而促使框架剪力墙结构在整个建筑中性能得到最大程度发挥[4]。框架剪力墙施工技术是一项重要技术,其实施有效性直接决定整个建筑工程的质量。所以在具体实施过程中,应明确该项施工技术的要点,并立足于建筑工程的实际情况,加强对施工各个环节的有效把握,进而建设更好地工程项目。

3 结束语

随着建筑领域飞速发展,框架剪力墙结构施工技术应用范围将会越来越广,要想真正发挥该项技术给建筑带来的受力、刚性等性能,在具体施工中,应加强对该项技术的研究力度,逐渐掌握技术应用技巧,并加强对建筑材料质量等方面的管理,减少混凝土裂缝等不良现象的产生,在混凝土施工后应加大对施工面的养护力度,减少人为因素的损坏,达到最佳施工效果,进而促使越来越多高层建筑满足城市居民的住房需求。

摘要：随着我国经济飞速发展,城市化进程得到了进一步深化,城市居民数量激增,使得建筑工程数量越来越多,规模不断扩大,造成我国土地资源日渐紧缺。而框架剪力墙结构作为一种重要的建筑形式,能够使得建筑项目朝着纵向发展,减少我国土地资源稀缺的压力。同时该种建筑结构具有较强的抗震性能、抗侧刚度等特点,成为当代建筑领域发展的重要技术。文章将从该项施工技术的概念及特点入手,深入探讨该项施工技术的具体应用。

关键词：框架剪力墙结构,建筑施工技术,应用

参考文献

[1]夏正强.框架剪力墙结构建筑施工技术探讨[J].住宅与房地产,2016,(9):230.

[2]刘水英.探究当前建筑工程框架剪力墙结构工程施工[J].企业改革与管理,2014,(24):179.

[3]曾华铭.建筑工程框架剪力墙结构施工技术问题探讨[J].福建质量管理,2015,(8):179-180.