【摘 要】由于框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系抗震性能好，建筑布局靈活，比純框架結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)合理，所以在各種不同使用功能的高層、小高層建筑中被廣泛應(yīng)用.為此本文闡述了剪力墻設(shè)計(jì)中的基本概念，剪力墻的邊緣構(gòu)件范圍，剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體厚度和配筋等內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻；剪力墻構(gòu)件；剪力墻設(shè)計(jì)

1、剪力墻設(shè)計(jì)中的基本概念

1.1 墻體作為承受豎向荷載及水平荷載的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是整體性好，側(cè)向剛度大，水平力作用下側(cè)移變形小。缺點(diǎn)是平面布置不靈活，較難滿足公共建筑使用要求，結(jié)構(gòu)的自重較大，結(jié)構(gòu)延性較差。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻是一平面構(gòu)件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔(dān)豎向壓力或拉力，在軸力，彎矩，剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作。其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂深梁，剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下側(cè)向變形是彎曲型。

1.3 剪力墻布置要求：

a 剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向均勻布置，建筑物周邊宜布置剪力墻，在抗震結(jié)構(gòu)中，應(yīng)避免單向布置剪力墻。剪力墻的抗側(cè)剛度及承載力均較大，在滿足側(cè)向剛度的及結(jié)構(gòu)受力的條件下，墻不宜布置太密。

b 剪力墻沿結(jié)構(gòu)高度宜連續(xù)布置，墻厚度宜自下到上逐漸減薄，使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度沿高度逐漸減小，避免結(jié)構(gòu)沿高度剛度突變。

c較長的剪力墻宜開設(shè)洞口，將其分成長度較為均勻的若干墻段，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于2。墻肢截面高度不宜大于8m。

d當(dāng)剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí)，應(yīng)至少采取以下措施中的一個(gè)措施，減小梁端部彎矩對墻的不利影響。①沿梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻，抵抗該墻肢平面外彎矩；②當(dāng)不能設(shè)置與梁軸線方向相連的剪力墻時(shí)，宜在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱。扶壁柱宜按計(jì)算確定截面及配筋；③當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時(shí)，應(yīng)在墻與梁相交處設(shè)置暗柱，并宜按計(jì)算確定配筋；④必要時(shí)，剪力墻內(nèi)可設(shè)置型鋼。

e縱向剪力墻宜布置在結(jié)構(gòu)單元的中間區(qū)段內(nèi)。房屋縱向長度較長時(shí)，不宜集中在兩端布置縱向剪力墻。

1.4 剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算

a 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。

當(dāng)剪力墻不開洞或洞口面積小于墻體總面積的16%，且洞口邊長尺寸均小于洞口間凈距及洞口至墻邊的凈距，可視為整截面墻。其受力性能類似整體的懸臂，墻肢的法向應(yīng)力呈線性變化，截面變形符合平截面假定。

當(dāng)剪力墻的洞口沿豎向成列布置，洞口稍大，各列墻肢和連梁剛度比較均勻，并符合一定條件，為整體小開口墻，其受力性能亦可按整體的考慮，并應(yīng)考慮墻肢的局部彎距。

當(dāng)剪力墻的洞口沿豎向成列布置，且洞口面積超過墻體總面積的16%，連梁剛度遠(yuǎn)小于墻肢剛度，為聯(lián)肢墻。聯(lián)肢墻宜在保證連梁有足夠延性的前提下，增加梁的剛度和強(qiáng)度，使連梁能消耗較多的能量以減少墻肢的破壞。

當(dāng)剪力墻開洞過大，且連梁剛度很大，而墻肢剛度較弱的情況，已接近框架的受力特性，稱為壁式框架，計(jì)算和構(gòu)造應(yīng)按近似框架結(jié)構(gòu)考慮。

b計(jì)算剪力墻的內(nèi)力和變形時(shí)，其剪力墻應(yīng)計(jì)入端部翼緣的共同工作。翼緣的有效長度每側(cè)由墻面算起可取以下三種情況中的最小值：①相鄰剪力墻凈距的一半；②至門窗洞口的墻長度；③剪力墻總高度的15%。

c剪力墻結(jié)構(gòu)宜采用三維空間的分析方法作整體分析，對不同的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用與其相適應(yīng)的計(jì)算模型的計(jì)算程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析；對較復(fù)雜的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)采用兩種以上計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算比較。

d《高規(guī)》規(guī)定鋼筋混凝土剪力墻應(yīng)進(jìn)行平面內(nèi)的斜截面受剪、偏心受壓或偏心受拉、平面外軸心受壓承載力計(jì)算，在集中力作用下，墻內(nèi)無暗柱時(shí)還應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力計(jì)算，按一級抗震等級設(shè)計(jì)的剪力墻，在水平施工縫處需進(jìn)行抗滑移驗(yàn)算。

1.5 剪力墻底部加強(qiáng)部位

一般剪力墻結(jié)構(gòu)在水平地震作用下，豎向相當(dāng)于箱形懸臂梁，其變形呈彎曲形，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)視短肢墻數(shù)量多少，變形呈彎曲形或彎剪形。剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)位置是容易屈服的部位，類似框架梁端箍筋加密區(qū)，所以要加強(qiáng)。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可按墻肢總高度的1/8和底部兩層中的較大者，當(dāng)剪力墻高度超過150m時(shí)，其底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/10。底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度可取框支層加上框支層以上兩層的高度及墻肢總高度的1/8二者的較大值。

帶有地下室的剪力墻結(jié)構(gòu)，如地下室頂板能作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下一層頂板算起，地下一層按加強(qiáng)層部位設(shè)計(jì)，地下二層可不必按加強(qiáng)部位設(shè)計(jì)。如地下室頂板不能作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，通常地下一層底板處可基本滿足，剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下一層底板算起，地下二層可不必按加強(qiáng)部位設(shè)計(jì)。

2、剪力墻的邊緣構(gòu)件范圍

2.1 一級和二級剪力墻底部加強(qiáng)部位及相鄰上一層的高層建筑及在重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比不小于表1規(guī)定的多層房屋，應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。一級和二級剪力墻底部加強(qiáng)部位以上的一般部位和三、四和非抗震設(shè)計(jì)的高層建筑及底部加強(qiáng)部位及相鄰上一層軸壓比小于表1規(guī)定的多層房屋剪力墻，應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。