李娜

摘 要：剪力墻結構（shear wall structure）是指能夠代替框架結構中梁柱承擔各類水平、豎向荷載并能有效控制結構水平力的鋼筋混凝土現(xiàn)澆結構。這種結構具有增加建筑物內部空間、減少用鋼量等優(yōu)點，目前在高層房屋尤其是高層住宅建筑得到大規(guī)模的運用。作為結構設計人員，在造價一定條件下，如何最大限度地提高剪力墻的剛度，對于實現(xiàn)建筑結構安全效益、經(jīng)濟效益與社會效益的有機統(tǒng)一有著重要的意義。

關鍵詞：剪力墻結構；高層建筑；結構設計；問題；要點

1 引言

隨著我國的建筑朝高層的方向發(fā)展，剪力墻結構技術也得到了越來越廣泛的運用。為了充分地將剪力墻結構技術的作用充分發(fā)揮出來，切實提高建筑物自身的抗震性能，本文結合自身設計經(jīng)驗，提出了運用剪力墻結構中存在的問題，對剪力墻結構的布置、結構參數(shù)以及計算與配筋等要點進行分析。

2 剪力墻結構的基本含義

2.1 剪力墻結構的定義

剪力墻結構的定義為：①剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的鋼筋混凝土墻；②高層建筑結構不應采用全部剪力墻的剪力墻結構；③剪力墻較多時，應布置筒體（或一般剪力墻），形成剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結構。

2.2 剪力墻結構的必要條件

抗震設計時，墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結構總底部地震傾覆力矩的50%。

2.3 剪力墻結構的下限

當墻較少時，如墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的15%～40%，則可以按普通剪力墻結構設計。下限規(guī)范沒有規(guī)定，設計師可以靈活掌握。如果在剪力墻結構中，只有個別小墻肢，不應看成剪力墻結構而應作為一般剪力墻結構處理。

3 剪力墻結構運用存在的幾個問題

剪力墻結構廣泛地運用在高層建筑工程的施工中，雖然具有良好的整體性、剛度大以及抗側力好的優(yōu)點，但是其自身也具有一定的缺陷：（1）由于剪力墻具有很大的剛度和很強的抗側力，如果地震效應比較高，那么將會提高建筑基礎以及上部結構的建設成本；（2）如果使用的混凝土比較多，那么將會給建筑工程自身的重量以及其具備的平面功能產(chǎn)生影響；（3）建筑墻肢結構自身的軸壓力較低，那么就不能將墻肢自身的承載壓力充分的發(fā)揮出來； 由此可見，在高層建筑的結構設計中運用剪力墻結構，不僅要對剪力墻結構自身的抗側能力進行考慮，而且還要對建筑工程的施工成本進行考慮。

4 剪力墻結構在高層建筑結構設計中的要點

4.1 剪力墻結構的布置

在剪力墻結構中，其自身具備的水平地震作用力、豎向荷載力以及風荷載力主要運用鋼筋混凝土剪力墻進行承擔，因此，在布置剪力墻時，要能夠達到建筑物自身的要求，找出結構自身的軸線，規(guī)則性的進行對稱布置。在布置時，除了要對豎向承載構件進行考慮和布置外，還要對結構的對稱性進行考慮，防止出現(xiàn)扭轉效應。主要對以下幾個方面進行考慮：

（1）慎重選擇短肢剪力墻結構。雖然使用短肢剪力墻結構，能夠對建筑進行靈活的布置，減少建筑結構自身的重量，但是其自身具有的抗震性能不強，不能很好的保證建筑自身的安全。因此，在選擇該結構時，要慎重考慮選擇。

（2）不能出現(xiàn)獨立的小墻肢。如果在建筑結構中出現(xiàn)獨立墻肢，那么將會增加施工難度。在工程設計中，可以運用合并洞口、合理布置建筑剪力墻的方式，來消除獨立墻肢，進而降低施工難度。

（3）保證剪力墻結構整體剛度力度。如果剪力墻結構剛度較大，那么其施工周期較短，地震力比較大，消耗施工材料多，不具有經(jīng)濟性。另外，由于地震力較大，將會導致墻肢、連梁超筋以及截面不能滿足抗剪力的標準，加大截面設計的難度。因此，需要對剪力墻結構的整體剛度力度進行有效地控制，確保能夠達到位移限值的要求。

4.2 對結構參數(shù)進行控制

為了有效的保證結構布置的科學合理性，需要對位移比、剛重比、側向剛度比、層間位移角以及周期比等參數(shù)進行控制。其中，位移比指的是在高層建筑中，其豎向構件自身的層間位移、水平位移和本樓層平均值之間的比值。主要對結構布置自身具有的不規(guī)則性進行限值，能夠防止出現(xiàn)大的偏心力，進而導致結構出現(xiàn)扭轉效應。另外，位移比限制主要是將剛性樓板為基礎進行確定的，在對偏心力因素進行考慮的前提下，高樓建筑中豎向構件中的位移比不能高于1.2。

4.3 剪力墻結構的計算和配筋

（1）剪力墻的墻身。剪力墻中包括豎向鋼筋和水平向鋼筋，在對其進行構造和計算時，要對其用量進行確定，主要對正截面中的抗彎承載力、斜截面中的抗剪承載力進行驗算。剪力墻中的鋼筋配置要求為：在一級、二級、三級的抗震設計中，豎向配筋率與水平配筋率不能低于0.25%；在四級、非抗震設計中，其配筋率不能低于0.2%。另外，剪力墻的豎向鋼筋與水平鋼筋之間的距離適宜在300mm 左右，直徑不能低于8mm。

（2）連梁。剪力墻自身只有具備了一定的強度和剛度，才能夠保證墻體與連梁的協(xié)調工作。通常情況下，連梁具有提高剪力墻剛度、緊密連接墻肢的作用。因此，在對高層建筑結構整體進行計算的過程中，要相應的折減連梁的剛度。其折減值不能低于0.5，取值范圍適宜控制在0.5 ～ 1.0。如果在對折減剛度后，建筑結構的正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力不足，那么可以通過降低連梁高度、減小整體剛度的方式，來減少地震帶來的影響。

5 結語

隨著人們對住宅，特別是高層住宅平面與空間的要求越來越高，普通框架結構和框架―剪力墻的露柱構件對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間使用和立面美觀的要求。由此剪力墻結構越來越多的出現(xiàn)在建筑行業(yè)里，然而隨著人們對住宅使用功能要求的日漸增加，也給剪力墻設計帶來了不少的難度，所以這就需要設計人員能夠使剪力墻結構時最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢，克服其缺陷。

參考文獻：

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