阿不都克尤木·熱西提

摘要：本文介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)布置要求和計(jì)算要點(diǎn)，提出了剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，供大家參考借鑒。

關(guān)鍵詞：剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；探討

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活水平得到顯著的提高，相應(yīng)的，對(duì)于生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。房屋建筑是人們生活中必不可少的，其施工質(zhì)量的好壞直接影響著人們的生命健康與財(cái)產(chǎn)安全。剪力墻體系結(jié)構(gòu)是建筑施工的重要組成部分，其設(shè)計(jì)的好壞，很大程度上影響著整個(gè)建筑施工的質(zhì)量，決定著建筑施工投資成功與否。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算要點(diǎn)

1.1 計(jì)算的一般要求

1.1.1 在剪力墻的計(jì)算中，所選的分析模型應(yīng)能較準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的實(shí)際受力情況，以及符合三維空間的分析軟件對(duì)整體進(jìn)行分析，并對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行分析判斷。

1.1.2 在進(jìn)行剪力墻的抗震計(jì)算時(shí)，計(jì)算單向地震時(shí)應(yīng)考慮偶然偏心的影響。對(duì)于B級(jí)高度的建筑，宜考慮平扭耦聯(lián)計(jì)算結(jié)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對(duì)于多塔樓的結(jié)構(gòu)振型數(shù)不宜小于塔樓數(shù)目的9倍，在計(jì)算振型數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)使振型的參與質(zhì)量至少占總質(zhì)量的90%。同時(shí)應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，必要時(shí)宜采用彈塑性時(shí)程分析法補(bǔ)充計(jì)算。

1.1.3 在進(jìn)行帶轉(zhuǎn)換層建筑的計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部補(bǔ)充計(jì)算，并按應(yīng)力進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)校核。當(dāng)上部剪力墻與轉(zhuǎn)換梁不對(duì)中時(shí)，必須手算上部豎向荷載作用對(duì)轉(zhuǎn)換梁產(chǎn)生的扭矩，該扭矩引起的剪力非常大，整體計(jì)算一般是沒(méi)有計(jì)算梁扭矩的功能。

1.2 計(jì)算中內(nèi)力的調(diào)整

1.2.1 在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則，剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)由實(shí)配受彎鋼筋反算得到。

1.2.2 有轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)，建筑的框支柱承受的地震剪力不同，應(yīng)按照規(guī)范的要求取不同的標(biāo)準(zhǔn)值；轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的薄弱層地震剪力應(yīng)當(dāng)乘以1.15的增大系數(shù)，并應(yīng)符合樓層的最小地震剪重比的要求。

1.2.3 落地剪力墻的其他部位的彎矩調(diào)整，應(yīng)當(dāng)按照不同的截面組合計(jì)算的彎矩值，乘以相應(yīng)的增大系數(shù)；同時(shí)，底部的加強(qiáng)部位應(yīng)進(jìn)行剪力的調(diào)整，按照各個(gè)截面的剪力計(jì)算值，再乘以相應(yīng)的增大系數(shù)。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高層建筑最主要的受力構(gòu)件包括剪力墻、框架柱、梁和樓板。剪力墻在建筑中承擔(dān)著整個(gè)結(jié)構(gòu)的豎向荷載和絕大部分水平荷載。當(dāng)高層建筑的受力主體結(jié)構(gòu)全部由平面剪力墻構(gòu)件組成時(shí)，即形成所謂的剪力墻體系。剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：

2.1 剪力墻合理定位

剪力墻最好沿主軸方向或其他方向進(jìn)行雙向布置；對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)特別避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。

2.1.1 對(duì)一般的矩形、L形、T形等平面則沿著兩條軸線的方向進(jìn)行布置。

2.1.2 對(duì)于部分j角形平面、Y形平面則可以沿其三個(gè)軸線方向布置。

2.1.3 對(duì)正多邊形，圓形及弧形平面可沿徑向及環(huán)向布置?？傊袅Φ钠矫娌贾脩?yīng)本著盡可能均勻、對(duì)稱的原則，盡量使墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心完全重合，從而減少扭矩。而內(nèi)外剪力墻應(yīng)盡量拉通、對(duì)直。剪力墻肢截面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則。剪力墻的抗側(cè)力剛度不宜過(guò)大。為充分發(fā)揮剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載能力，增大剪力墻可利用空間，剪力墻的間距不宜太密，使結(jié)構(gòu)具有適宜的側(cè)向剛度。判斷結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度與剪力墻數(shù)量的適應(yīng)程度，可以選用經(jīng)驗(yàn)公式T=（0.05—0.06）n，其中n為結(jié)構(gòu)層數(shù)。公式計(jì)算出來(lái)的T1值與搭模計(jì)算的周期T2相比較，TI>T2 則表示剪力墻偏多，可適當(dāng)減少剪力墻數(shù)或開(kāi)些適合的大洞來(lái)減小墻的剛度，反之則需要增加剪力墻數(shù)量。

2.2 剪力墻厚度確定

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)剪力墻的截面尺寸具體規(guī)定如文獻(xiàn)f“：按一、二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度，底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1∕16，且不應(yīng)小于200mm，其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻的l∕20，且不應(yīng)小于160mm；按三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度，底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1∕20，且不應(yīng)小于160mm，其它部位不應(yīng)小于層高或剪力墻的1∕25，且不應(yīng)小于180mm?！?/p>

2.3 剪力墻中大墻肢處理

剪力墻的結(jié)構(gòu)必須具備延展性，對(duì)于呈細(xì)高狀的剪力墻（高寬比大于2）很容易被設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，這樣一來(lái)可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，為滿足每墻段的高寬比均大于2，可以通過(guò)開(kāi)洞的方式分割長(zhǎng)墻為小而均勻的獨(dú)立墻段。除此以外，在墻段長(zhǎng)度較小時(shí)其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小，可以充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。而對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)中，存在較少的長(zhǎng)度大于8m的大墻肢，在理論計(jì)算中樓層的剪力大部分由這些大墻肢來(lái)承受。在發(fā)生地震特別是超烈度等強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，最容易受到破壞的便是這些大墻肢。小墻肢因沒(méi)有足夠的配筋，使整個(gè)墻面結(jié)構(gòu)會(huì)受到全面破壞結(jié)構(gòu)。為避免這種不利現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于超過(guò)8m的墻肢長(zhǎng)度，可以采取以下兩種處理方法：①開(kāi)施工洞：開(kāi)施工洞即在施工時(shí)墻上留洞，完工時(shí)砌填填充墻，把長(zhǎng)墻肢分成短墻肢。②開(kāi)計(jì)算洞：是指在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)設(shè)有洞，開(kāi)始施工時(shí)仍為混凝土墻。但通過(guò)這樣的計(jì)算方式，可以加強(qiáng)其它小墻肢的配筋能力，主要適用于地下室外墻等不易實(shí)施開(kāi)洞的項(xiàng)目。

2.4 約束邊緣構(gòu)件箍筋的設(shè)置

約束邊緣構(gòu)件分為“陰影部分”和“非陰影部分”，對(duì)于“陰影部分”規(guī)范中對(duì)豎向鋼筋和箍筋或拉筋的配置都有較明確的要求，設(shè)計(jì)中易于理解和執(zhí)行。但對(duì)于“非陰影部分”僅規(guī)定其箍筋配箍特征值為“陰影部分”配箍特征值的一半，但箍筋或托筋沿豎向的間距及豎向鋼筋應(yīng)如何配置并未做出具體規(guī)定，因此，目前在1=程設(shè)計(jì)中做法比較混亂。而豎向鋼筋可在箍筋交叉點(diǎn)處按剪力墻豎向分布筋直徑設(shè)置。同時(shí)還應(yīng)注意，為了充分發(fā)揮約束邊緣構(gòu)件的作用，在剪力墻邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)箍筋的長(zhǎng)短邊之比不宜大于3，相鄰兩個(gè)箍筋之間宜相互搭接l，3箍筋長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。

2.5 剪力墻墻身鋼筋的分布及構(gòu)造要求

《高規(guī)》中規(guī)定一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，在一、二、三級(jí)抗震下設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)低于0.25%，而對(duì)于四級(jí)抗震設(shè)汁和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)則不應(yīng)低于0.20070。

2.6 剪力墻連梁超筋的處理

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中連梁超筋是一種常見(jiàn)現(xiàn)象。連梁的超筋，實(shí)質(zhì)是剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位，一般剪力墻結(jié)構(gòu)中，在總高度的1/3 左右的樓層；平面中當(dāng)墻段較長(zhǎng)時(shí)，多在其中部的連梁；剪力墻連梁對(duì)剪切變形十分敏感，當(dāng)剪力墻連梁不滿足連梁的尺寸要求時(shí)，《高規(guī)》7.2.25條給出了如下處理方法：

2.6.1 減小連梁的截面高度。

2.6.2 抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進(jìn)行塑性調(diào)幅。

2.6.3 當(dāng)連梁破壞對(duì)承受豎向荷載無(wú)明顯影響時(shí)，

可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次多遇地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，墻肢應(yīng)按兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算。當(dāng)?shù)趌、2 種措施不能解決問(wèn)題時(shí)，可采用第3種措施來(lái)處理，即假定連梁在大震下破壞，不再約束墻肢。

3 結(jié)束語(yǔ)

合理的進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)，能夠最大程度發(fā)揮剪力墻的優(yōu)點(diǎn)，使限制因素的作用減小，提高剪力墻的應(yīng)用效率。

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