1、对剪力墙结构设计的探讨摘要：在剪力墙结构设计中，怎样既能让这种体系刚度大、外观简洁等优点发挥出来，又能克服其结构本身存在的缺点，其关键全 在于设计。本文对剪力墙结构的的特点、布置、以及连梁等方面进行探讨。 关键词：剪力墙 布置连梁 中图分类号：TU398 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 剪力墙一般是钢筋混凝土墙片，由于墙体的横向尺度很大，所以会形成较大的平面内刚度，可以抵抗较大的侧向作用。在高层建筑中，剪力墙是至关重要的结构组成部分，这是因为随着建筑物的增高，侧向作用逐步取代垂直作用，成为结构设计中的控制性受力。剪力墙可以单独形成结构体系，墙体同时承担重力与侧向力，也可以与框架共同组成
2、结构体系，分担不同的作用，还可以与其他结构形成多种结构模式(如悬挂结构)。不论在什么结构中，剪力墙的抗侧向力的功能是不变的。 2 剪力墙分类 框架剪力墙结构与剪力墙结构是剪力墙最常见的结构构成。框架剪力墙结构，顾名思义，是框架与剪力墙共同形成的结构体系。在这一结构体系中，框架结构可以保证宽敞自由的平面空间布置，剪力墙可以保证结构的侧向稳定性。单独依靠剪力墙也可以形成剪力墙结构，但由于墙面较多且开孔困难，大大地限制了使用的空间，一般只在高层住宅或宾馆中使用。 3 剪力墙布置 结构平面布置考虑有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，尽量均匀对称，减少扭转的影响，建筑平面力求简单规则，以减少震
3、害。一般情况下在层数较多(20 层以上)的高层建筑中常采用传统的全现浇剪力墙体系。因为如采用短肢剪力墙体系，就使得结构较柔，结构顶点位移和层间位移不一定能满足规范要求，底部剪力系数也偏低，结构趋于不安全。结构竖向布置方面，该项目高宽比 HB=5，符合抗震规范剪力墙结构 6 度设防小于 6 的要求。在抗震设计中要求结构承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，变化均匀、连续，不要突变。该工程平面在竖向上没有大的内收外挑情况，平面从底至顶一致。竖向刚度的变化主要表现在分段改变构件截面尺寸和混凝土强度等级，从施工方便来说，改变次数不宜太多；但从结构受力角度来看改变次数太少，每次变化太大又容易产生刚度的突变。
4、4 剪力墙开洞问题 剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。尽量避免设置使墙肢刚度相差悬殊的洞口。抗震设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞墙，如无法避免错洞墙，宜控制错洞墙洞口问的水平距离不小于 2 m，并在洞口周边采取有效构造措施；一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙，当无法避免叠合错洞布置时，应按有限元方法仔细分析计算，并在洞口周边采取加强措施，或采用其他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口，其中阴影部分表示轻质填充墙体。 5 剪力墙的最小厚度 剪力墙的最小厚度为保证剪力墙平面的刚度及稳定性能，要求如下：(1)按一、二级抗震等级设计的
5、剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高(注：层高，一般指楼层高。但应与剪力墙翼墙之间的距离比较，二者取小值)的 116，且不应小于 200mlTl；其他部位不应小于层高的120，且不应小于 160lnnl。当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时，其底部加强部位截面厚度尚不应小于层高的 112；其他部位尚不应小于层高的 115，且不应小于 180I 姗。(2)按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高的 120，且不应小于 160mm；其他部位不应小于层高的 125，且不应小于 160rnm1。(3)非抗震设计的剪力墙，其截面厚度不应小于层高的 125，且不应小于 160m
6、m。(4)剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于 160mm。 6 剪力墙的连梁 剪力墙连梁的含义：剪力墙连梁即两端都与剪力墙 相连且与剪力墙的夹角不大于 25 度，跨高比小于 5，刚 度可以折减的梁。在墙肢和连梁的协同工作中，剪力墙 应该具有足够的刚度和强度。剪力墙的设计应该保证 不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强 剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈 服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。 在连梁设计中，刚度折 减后，仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪 承载力不够的情况，这时可以增加洞口的宽度，以减少 连梁刚度。减少了结构的整体
7、刚度，也就减少了地震作 用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部 分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于 20，且连梁必须满足“强剪弱弯” 的要求。 同时也可以提高混凝土等级，混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提 高的比例，有可能使连梁的受剪承载力不超限。 增加剪力墙厚度亦即增加连梁的截面宽度， 其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的 内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成 正比。由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不 按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此有可能使连梁的受剪承载力不超
8、限。 增加剪力墙洞口的宽度，即增加连梁跨度，减小连梁高度， 其目的是减小连梁刚度，同时由于减小了结构的整体刚度，也就 减小了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。 结束语： 随着我国经济的发展和社会的进步，高层建筑在城市建设中已是必然的发展方向，剪力墙结构的发展也影响着高层建筑的发展。剪力墙结构因其抗横向荷载的作用比较好，能有效的减少侧移，具有非常好的抗震作用，进而会被更加广泛的应用。 参考文献： 1高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002 2建筑抗震设计规范)GB50011-2010 3 方鄄华高层建筑钢筋混凝土结构概念设计 M机械业出版社。2004 4 曾亚平剪力墙结构设计中常见问题探讨J企业技术开发2009 5高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010 6建筑结构荷栽规范(GB500(02001)
