芻議高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題及解決方案

1、<p>　　芻議高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題及解決方案</p><p>　　摘 要：隨著土地的不斷開發(fā)，“寸土寸金”的觀念越來(lái)越重，建筑向高處發(fā)展成為滿足人們住房需求的有效途徑。剪力墻能夠承受住水平載荷引起的側(cè)移，因此剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中得到廣泛的應(yīng)用。文章就高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題做出了相應(yīng)的探討，提出了一些切實(shí)有效的處理方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層

2、剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題 </p><p>　　近年來(lái)，高層建筑的建設(shè)量不斷的增加，剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中也得到廣泛的應(yīng)用，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、合理性得到人們的重視。理論與實(shí)踐之間存在的差異性在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也同樣存在。施工中對(duì)構(gòu)造的不同處理，會(huì)對(duì)剪力墻的墻截面與配筋產(chǎn)生巨大的差別，導(dǎo)致設(shè)計(jì)與施工之間形成較大的沖突。 </p><p>　　1 高層剪力墻的布置問(wèn)題 </p>

3、<p>　　1.1 高層建筑剪力墻的布置原則 </p><p>　　在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑空間工作性能的好壞是一個(gè)重要指標(biāo)。剪力墻的布設(shè)好壞對(duì)建筑空間工作性能具有重要影響。剪力墻布設(shè)忌單向布置，要求進(jìn)行雙向布置，并且要求兩個(gè)方向抵抗水平載荷引起側(cè)移量的能力要相接近。雙向布置剪力墻的同時(shí)應(yīng)使用輕質(zhì)材料來(lái)減輕結(jié)構(gòu)的自重，有利于拓展建筑的空間結(jié)構(gòu)。另外，剪力墻在豎直方向如果不連續(xù)，會(huì)造成結(jié)構(gòu)在豎直方

4、向剛度的突變，影響建筑的穩(wěn)定性。因此，剪力墻在布置的時(shí)候，為確保剪力墻的抗側(cè)移能力隨建筑高度的增加而減少，要根據(jù)標(biāo)高對(duì)剪力墻墻體的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于高層建筑需要具備相應(yīng)的抗風(fēng)、抗震能力，因此，建筑的結(jié)構(gòu)要具有一定的延性，避免結(jié)構(gòu)的脆性斷裂，所有，剪力墻的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能的采用延性彎曲型設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1.2 剪力墻加強(qiáng)部位高度 </p><p>　　在建筑的抗震設(shè)計(jì)中，對(duì)于塑性

5、鉸的部位必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行強(qiáng)化。為了使塑性鉸區(qū)別于收縮、溫度等加強(qiáng)措施，不應(yīng)該對(duì)剪力墻頂層進(jìn)行加強(qiáng)。塑性鉸的出現(xiàn)對(duì)剪力墻的延性具有嚴(yán)重的影響，為保證剪力墻結(jié)構(gòu)的延性，剪力墻底部出現(xiàn)的塑性鉸應(yīng)該有規(guī)律可循，同時(shí)為了保障建筑的安全，塑性鉸的加強(qiáng)范圍可以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大。為使剪力墻滿足抗震的要求，要通過(guò)比較1/18的墻肢總高度與底部?jī)烧咧g的大小，取較大值來(lái)確定剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)的高度。如果剪力墻的高度超過(guò)150m，為防止加強(qiáng)區(qū)的高度過(guò)大，宜

6、根據(jù)1/10的墻肢高度來(lái)設(shè)計(jì)加強(qiáng)部位高度。 </p><p>　　2 選擇剪力墻的墻體配筋率問(wèn)題 </p><p>　　墻體的鋼筋分布分為豎向和水平兩個(gè)方向。國(guó)家對(duì)墻體兩個(gè)方向的最小配筋率進(jìn)行了規(guī)定，如下表1。 </p><p>　　在剪力墻墻體中設(shè)置水平鋼筋是為了抵抗溫度引起的內(nèi)應(yīng)力，防止砼出現(xiàn)裂痕，防止墻體出現(xiàn)斜裂縫時(shí)產(chǎn)生脆性剪切破壞。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，

7、在使用框剪結(jié)構(gòu)或者建筑物較長(zhǎng)較高的時(shí)候，配筋率應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾?，尤其是在剛度變化、溫度變化比較敏感的部位以及連梁部位都應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾优浣盥剩员ＷC高層剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。設(shè)置豎向鋼筋的目的是為了加強(qiáng)墻體的抗彎能力。豎向分布鋼筋的最小配筋率應(yīng)該包含邊緣構(gòu)件中的鋼筋，鋼筋之間的間距應(yīng)該控制在300mm以下，同時(shí)應(yīng)該防止豎直鋼筋過(guò)多，要讓橫向配筋大于豎向配筋，保證墻體抗彎能力小于抗剪能力，有利于提高建筑的抗震能力。 </p>

8、<p>　　3 確定剪力墻厚度的問(wèn)題 </p><p>　　在震害或者風(fēng)力的作用下，墻體會(huì)遭受偏心載荷的作用，為了防止墻體外平面因?yàn)閯偠鹊牟蛔悖瑢?dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，根據(jù)抗震規(guī)范可以知道，8級(jí)震區(qū)的剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)至少應(yīng)該為二級(jí)。根據(jù)現(xiàn)行的高層建筑剪力墻厚度取值相關(guān)規(guī)定可知，底部加強(qiáng)部位具有抗一、二級(jí)地震時(shí)的剪力墻墻厚不應(yīng)小于200mm，并且墻底加強(qiáng)部位的厚度要大于樓層高度的1/16。然而，這些規(guī)定對(duì)

9、于八級(jí)震區(qū)的多層和底高層剪力墻結(jié)構(gòu)的合理性不足。例如，對(duì)于5～15成的剪力墻結(jié)構(gòu)，墻肢軸壓比通常都小于0.2，但是建筑底部要求層高為3.9米，那么前后就需要240mm。一旦業(yè)主要求室內(nèi)視野要廣闊的話，那么當(dāng)層高3>5～4.2m時(shí)，剪力墻墻厚就需要達(dá)到320～350mm，相當(dāng)不合理。因此，在這類較為特殊低多層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要學(xué)會(huì)變通，不能死摳規(guī)范。應(yīng)該采用概念設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的分析，合理控制墻肢軸壓比，適當(dāng)?shù)脑黾优浣睿龠M(jìn)行墻體

10、強(qiáng)度、截面條件以及穩(wěn)定性驗(yàn)算，可以減少墻厚。 </p><p>　　4 超長(zhǎng)剪力墻結(jié)構(gòu)中伸縮縫問(wèn)題 </p><p>　　目前，大部分高層建筑混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)之中的伸縮縫已超過(guò)了相關(guān)規(guī)范的設(shè)定值，在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)下設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的伸縮縫間距也變得越來(lái)越大。當(dāng)遇到超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要設(shè)置溫度伸縮縫，并且盡量遵循相關(guān)規(guī)定中限定的數(shù)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。高層建筑使用的混凝土的收縮量從300με增長(zhǎng)到400με，混凝

11、土收縮量不斷增加，而且高層建筑在泵送混凝土的過(guò)程中，難以避免的增加了水泥的用量，進(jìn)一步的增加了剪力墻結(jié)構(gòu)的收縮量，收縮量的增加使得超長(zhǎng)剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕的幾率激增。另外高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)龐大，造成裂痕和結(jié)構(gòu)變形的因素本身就有很多，當(dāng)遇到超長(zhǎng)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，剪力墻墻體就會(huì)引起較大收縮或者膨脹，引起剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，甚至?xí)箟w出現(xiàn)裂痕，而設(shè)置溫度伸縮縫能夠起到降低墻體開裂和大面積變形的效果。因此，設(shè)計(jì)者當(dāng)遇到超長(zhǎng)剪力墻

12、結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要合理地設(shè)置溫度伸縮縫，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　5 結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　總之，目前高層建筑已成為建筑的主流，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)提升高層建筑的穩(wěn)定性、抗震性具有重要意義。進(jìn)行高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候要合理地布置剪力墻的位置，強(qiáng)化剪力墻的薄弱環(huán)節(jié)，選擇合適的配筋率。遇到超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)要合理地設(shè)置溫度伸縮縫。 </

13、p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 辛海虹.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2011，7（27）. </p><p>　　[2] 汪建設(shè).剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].門窗，2013， 4（09）. </p><p>　　[3] 陳廣燕.對(duì)房屋剪力