【摘要】由于我國的城市建設的發展，高層住宅建筑以空前的規模和速度向前發展，高層住宅建筑主要采用剪力墻的結構。剪力墻通過鋼筋混凝土板來代替框架結構中的梁柱，滿足承擔負荷，提高結構整體水平力的要求，能夠較好的滿足高層建筑的功能需求。然而剪力墻在結構受力和抗震的設計上有很大的缺點，在地震中會造成薄弱層變形以及構件的應力集中，導致嚴重的損害。新規范對于剪力墻的結構有了更為嚴格和詳細的規定，并在短肢剪力墻的設計上做了嚴格的限制。

　　【關鍵詞】剪力墻結構,設計,研究

　　剪力墻結構的整體性較好，結構剛度大，抗側剛度大，具有較好的抗震能力。而由于剪力墻較大的抗側剛度，使地震的反應增大，需要加強建筑上部的結構和基礎的設計，增加了費用，同時，剪力墻的配筋墻體也使剪力墻的延展性降低，剪力墻墻肢的軸壓比和剪力墻的平面間距上的局限，都使剪力墻的應用受到了一定的限制。因此，合理的進行剪力墻的設計，能夠在最大程度上發揮剪力墻的優點，使限制因素的作用減小，提高剪力墻的應用效率。

　　一、剪力墻結構布置的要求

　　在剪力墻的布置中，應仔細分析數據，確定需要用鋼筋混凝土的剪力墻，以及分析剪力墻的開洞大小和開洞位置。

　　(一)平面布置

　　剪力墻的結構布置應具有較好的整體性,布置均勻對稱,簡單規則。在布置時應盡量使剪力墻的質量中心和剪力墻的結構剛度中心相重合，避免扭轉力產生不利的影響。剪力墻的結構設計中，剪力墻的布置應當沿著墻體的主軸方向進行雙向的布置，形成空間結構，并宜使兩個方向剛度接近。針對L型和T型的平面，剪力墻應當沿著雙軸線的方向進行布置，對于Y型和三角形的平面應當以三個軸線的方向來布置。進行抗震設計時，不應采用僅單向有墻的結構布置。結合建筑平面，采用L、T、十等帶翼墻的布置方式，且翼緣長度大于其厚度的3倍。一字型剪力墻因其延性及平面外穩定均十分不利，應盡量避免采用，如不可避免時應嚴格按照高規7.2.1條確定墻厚，并驗算其穩定性，抗震設計時嚴格控制其軸壓比。要避免在一個結構單元只有個別截面高度大于8m的大墻肢而多數為較小墻肢，一旦遭受強震，大墻肢破壞后，余下的小墻肢又無足夠的配筋難以承受水平地震力，是整個結構可能形成給個擊破，致使房屋倒塌。對于短肢剪力墻較多的結構，避免將短肢剪力墻集中布置在一處，若短肢剪力墻布置過于集中，所承受的第一振型底部傾覆力矩占結構底部總傾覆力矩甚至不足40%，也有可能會造成結構的嚴重破壞;避免將短肢剪力墻布置在結構的一個方向上，因兩個方向的抗側力剛度差異大，會使結構產生過大扭轉，導致結構破壞。

　　(二)豎向布置

　　高層建筑的豎向體型宜規則、均勻，避免有過大的外挑和收進。結構的側向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，如果在某一層或幾層切斷剪力墻，易造成結構剛度突變，變形會集中于剛度小的下部樓層而形成結構軟弱層。因建筑功能要求必須中斷剪力墻時，在轉換層要采取加強措施。帶轉換層剪力墻結構的的豎向布置中，應盡可能強化轉換層的下部結構的剛度，同時弱化轉換層的上部結構的剛度，使轉換層的上下層的結構剛度和變形的特征盡可能的接近，用以保證剪力墻的結構底部的大空間有足夠的剛性，延性以及剛度。在設計規范中，對于轉換層的上下層結構的等效剛度比有較為嚴格的規定，要求等效剛度比接近于1。國外有的規范中也提到，由于需要必須中斷剪力墻時對結構的側移剛度不會造成太大的影響，對頂部的位移也很小，并且認為轉換層的結構構件的截面設計只至于分配到的絕對地震作用有關也不必要采取特殊的加強措施。這樣將減少了混凝土的用量，大大降低了工程造價，但在實際的工程設計過程中，只能嚴格遵守國家現行的行業規范、強制性條文以及強制性標準的前提下進行設計。

　　總之，剪力墻應當簡單并規則布置，使剪力墻的密度降低，提高了剪力墻的結構利用空間，充分的發揮了剪力墻的承載能力以及結構的抗側拉剛度。

　　二、剪力墻結構設計的計算要點

　　(一) 計算的一般要求

　　1.在剪力墻的計算中，所選的分析模型應能較準確地反映結構中各構件的實際受力情況，以及符合的三維空間的分析軟件對整體進行分析，并對計算的結果進行分析判斷。

　　2..在進行剪力墻的抗震計算時，計算單向地震時應考慮偶然偏心的影響。對于B級高度的建筑，宜考慮平扭耦聯計算結構中的扭轉效應，對于多塔樓的結構振型數不宜小于塔樓數目的9倍，在計算振型數時，應當使振型的參與質量至少占總質量的90%。同時應采用彈性時程分析法進行補充計算，必要時宜采用彈塑性時程分析法補充計算。對于復雜高層還應考慮施工過程的影響。

　　3.在進行帶轉換層建筑的計算時，應采用有限元方法對轉換結構進行局部補充計算，并按應力進行配筋設計校核。當上部剪力墻與轉換梁不對中時，必須手算上部豎向荷載作用對轉換梁產生的扭矩，該扭矩引起的剪力非常大，整體計算一般是沒有計算梁扭矩的功能。

　　(二)計算中內力的調整

　　1.在抗震設計時，為實現強剪弱彎的設計原則，剪力設計值應由實配受彎鋼筋反算得到，為了設計方便，高規7.2.6條規定了，把計算組合的剪力乘以增大系數得到設計剪力。對于短肢剪力墻加強層以外的樓層，仍需乘以增大系數。

　　2. 有轉換層的高層結構，建筑的框支柱承受的地震剪力不同，應按照規范的要求取不同的標準值;轉換層結構中的薄弱層地震剪力應當乘以1.15的增大系數，并應符合樓層的最小地震剪重比的要求。

　　3.落地剪力墻的其他部位的彎矩調整，應當按照不同的截面組合計算的彎矩值，乘以相應的增大系數;同時，底部的加強部位應進行剪力的調整，按照各個截面的剪力計算值，再乘以相應的增大系數。

　　三、剪力墻結構設計的構造要求

　　在剪力墻結構設計中，應當嚴格的控制結構的尺寸，保證剪力墻的結構功能穩定，對于剪力墻的結構構件截面尺寸，有如下規定：

　　1.對于剪力墻的墻體長度，結構中的墻肢長度應當小于8m，這樣既可以提高墻肢的延性，避免脆性破壞，同時也避免單片剪力墻承擔的水平剪力過大。當墻肢超過8m時，應在墻肢上開設結構洞，把長墻肢分成短墻肢，結構計算按開洞處理。

　　2.在高層的建筑中，為了保證結構中剪力墻的抗側剛度和功能穩定性，要控制剪力墻墻體的厚度。對于高層建筑的底部加強部分中，采用“一”字型的剪力墻的厚度應當適量的增加。帶轉換層結構中，樓板厚度不應小于180mm，并且應當采用雙向配筋，在每個轉換層的每個方向配筋率都不應小于0.25%，樓板的鋼筋應當錨固在墻體或邊梁內。同時，落地剪力墻以及筒體外的周圍樓板中不宜開洞。另外，在樓板的邊緣以及較大洞口的周邊應布置邊梁，邊梁的寬度不應小于樓板厚度的2倍，邊梁縱向的配筋率也不應小于1.0%，縱向的鋼筋接頭應采用機械焊接的方法，而且和轉換層鄰近的樓板也應當適應的加強。

　　同時，剪力墻的墻肢軸壓比應當進行嚴格的計算和控制，在剪力墻結構內可采用增加墻柱和配筋的方法老減小剪力墻的厚度。對于底層墻體的基礎埋深相對較大的高層建筑，墻體的厚度則不宜采用層高的1/16進行計算，應采用“L、Z、T”型的剪力墻代替一字型的剪力墻，以在保證剪力墻墻體厚度的前提下提高高層建筑的抗震性能。

　　3.剪力墻底部的加強部位鋼筋的配筋應當加強，同時應注意加強的強節點和強錨固。采用型鋼的鋼筋混凝土柱或者采用鋼管混凝土柱，特一級落地剪力墻的底部加強部位的邊緣構件也應配置型鋼，所配置的型鋼應向上下兩個方向延伸一層。

　　結論：剪力墻是高層建筑的主要的抗側結構，承載著建筑的水平荷載和垂直荷載的作用，同時，也滿足了高層建筑的抗震要求。在剪力墻的結構設計中，剪力墻結構平面的布置，墻肢截面的厚度，以及剪力墻的約束邊緣的構建等的設計都尤為重要。在設計工作中，要解決好各個方面的矛盾，才能圓滿的完成設計的任務。

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