關(guān)于高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思考

1、<p>　　關(guān)于高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思考</p><p>　　摘要：本文闡述了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的概念，分析了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)優(yōu)缺點(diǎn)及設(shè)計(jì)原則，介紹了優(yōu)化高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；介紹結(jié)構(gòu)；思考 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p>

2、<p>　　在未來(lái)的一段時(shí)間里，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑也將繼續(xù)涌現(xiàn)，與此同時(shí)，高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)也必將得到廣泛應(yīng)用。雖然剪力墻結(jié)構(gòu)具有延性差、抗壓性不好的特點(diǎn)，但是其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，綜合性能強(qiáng)的特點(diǎn)使其自然而然的被大量運(yùn)用。并且，只要我們根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，不斷優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，就一定可以彌補(bǔ)其不足，從而達(dá)到我們想要的效果。 </p><p>　　1 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的概念 </p&

3、gt;<p>　　剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來(lái)代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，可以承擔(dān)各類荷載引起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來(lái)承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻因其孔洞的大小和數(shù)量的不同，影響其受力特點(diǎn)、內(nèi)力分布和變形狀態(tài)，按其開洞的情況，可分為整截面墻、整體小開洞墻、聯(lián)肢墻等。不同的墻體有著不同的特點(diǎn)，適用于不同的情況。 </p><p>　　2 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的

4、相關(guān)優(yōu)缺點(diǎn) </p><p>　　古人曾說(shuō)過(guò)：“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”。因而在了解了高層建筑剪力墻的相關(guān)概念后，我們必須更加深入的分析其優(yōu)缺點(diǎn)才能更好的研究剪力墻結(jié)構(gòu)，以期更好地利用它為我們服務(wù)。 </p><p>　　高層剪力墻的特點(diǎn)：剪力墻結(jié)構(gòu)的墻肢的長(zhǎng)度通常遠(yuǎn)大于厚度，自身平面內(nèi)具有很大的剛度和承載力，平面外剛度和承載力都相對(duì)較小，墻肢屬于偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件。在低層建筑中，水平面所

5、產(chǎn)生的荷載和發(fā)生的位移都較小，近乎可以忽略不計(jì)?？墒请S著層數(shù)的增加，水平荷載和地震作用將逐漸成為控制因素，其中位移占據(jù)主導(dǎo)位置，彎矩次之。因此這便對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，要求其不僅要有較大的承載能力，而且需要較大的抗側(cè)剛度， 以保證水平荷載產(chǎn)生的側(cè)向變形控制在一定范圍內(nèi)。所以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案十分重要。剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)： </p><p>　　2.1 采用剪力墻可以讓承重墻與分隔墻連為一體，從而使

6、得其經(jīng)濟(jì)適用。目前大多數(shù)以小房間為主的住宅、賓館、單身公寓多采用這樣的結(jié)構(gòu)，從而既保障了房屋的穩(wěn)定性，又具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　2.2 相對(duì)于同一房屋的框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔、寬敞，因而其使用功能要更好，能給予住戶相對(duì)充分的空間去自由改造，給予建筑師一定的靈活度去建造，所以受到了廣泛的使用。 </p><p>　　2.3 剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的抵抗水平荷載的能力，抗

7、側(cè)移剛度大，側(cè)移小，室內(nèi)墻面較為平整，這樣不僅會(huì)使室內(nèi)較框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，沒(méi)有露梁和露柱現(xiàn)象，而且外形美觀，有利于裝修，更加便于室內(nèi)布置。 </p><p>　　2.4 由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有自重大的特點(diǎn)，所以吸收地震的能量大，因而具有一定的穩(wěn)定性和安全性；又由于剪力墻截面彎曲破壞極限承載力較好，可以按照全截面的抗彎計(jì)算，所以當(dāng)剪力墻的洞口較小時(shí)，其整體的性能比較好，因而其性價(jià)比還是相當(dāng)高的。 </p>&

8、lt;p>　　2.5 剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)缺點(diǎn) </p><p>　　2.5.1 由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗側(cè)移剛度較大的特點(diǎn)，因此在某些特殊情況下可能會(huì)造成較大的地震反應(yīng)，為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以在使用時(shí)需要加大基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的建設(shè)規(guī)模，從而造成了費(fèi)用投入的增大。 </p><p>　　2.5.2 與上一條類似，由于剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體采用混凝土澆筑，使得建筑物的質(zhì)量和自重增加，因而在地震反應(yīng)

9、中會(huì)加強(qiáng)地震效果，造成一定程度上的損失和浪費(fèi)。 </p><p>　　2.5.3 剪力墻結(jié)構(gòu)中某些地方利用的不充分，如：剪力墻結(jié)構(gòu)中的各個(gè)墻肢的軸壓通常不大，這樣就不能時(shí)負(fù)載較為平均的分配，從而導(dǎo)致不能在一定程度上充分發(fā)揮各個(gè)墻肢的承載能力。 </p><p>　　2.5.4 延性是結(jié)構(gòu)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，而剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體多為構(gòu)造配筋，而且其配筋率一般較低，因而雖然其簡(jiǎn)便靈活，但是其結(jié)構(gòu)

10、的延性受到了很大程度的限制。 </p><p>　　3 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　通過(guò)上面的介紹，相信讀者已經(jīng)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的定義及相關(guān)優(yōu)缺點(diǎn)有了一個(gè)較為清晰的了解，又因?yàn)槲覀兛偸窍胧刮锉M其用，在現(xiàn)實(shí)生活中盡量做到性價(jià)比最高，所以就需要以使剪力墻結(jié)構(gòu)既滿足位移限值的要求，又能充分發(fā)揮出其所起到的抗側(cè)力構(gòu)件的作用，做到安全、經(jīng)濟(jì)合理為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。如在確定剪力墻結(jié)構(gòu)合理

11、數(shù)量的原則就是：在滿足規(guī)范規(guī)定的位移限值條件的前提下，剪力墻結(jié)構(gòu)的數(shù)量應(yīng)盡量減少。只有這樣，才能體現(xiàn)出其在經(jīng)濟(jì)方面的價(jià)值。但是如果一味的貪圖實(shí)惠，那么整個(gè)建筑的穩(wěn)定性與抗震性都會(huì)受到影響，所以國(guó)家有相關(guān)的規(guī)定：滿足在基本振型地震作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。同時(shí)，規(guī)范規(guī)定框架部分承擔(dān)的剪力至少為底部總剪力的20%，或各層框架承擔(dān)的地震總剪力中最大值的1.5。這樣確定了相關(guān)的原則后，就可以在保障建

12、筑質(zhì)量的前提下有效地節(jié)約成本了。 </p><p>　　4 優(yōu)化高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施 </p><p>　　4.1 根據(jù)具體情況控制剪力墻的厚度：剪力墻的墻體如果太薄，那么其抗震能力以及負(fù)載能力一定會(huì)大打折扣，從而使整座建筑的相關(guān)參數(shù)不合格，工程質(zhì)量受到極大影響，甚至可能會(huì)造成安全隱患，給人民帶來(lái)生命和財(cái)產(chǎn)損失。剪力墻的墻體如果太厚，不僅縮小了住戶可利用的空間，而且會(huì)造成浪費(fèi)，給建

13、筑商帶來(lái)不小的損失。因此，在建設(shè)過(guò)程中，施工單位萬(wàn)萬(wàn)不能急于施工，而應(yīng)根據(jù)具體情況，進(jìn)行精確計(jì)算。 </p><p>　　4.2 盡量做到不出現(xiàn)獨(dú)立的小墻肢且剪力墻剛度應(yīng)適度：剪力墻結(jié)構(gòu)本身就承載著較大的負(fù)荷，且延性不足，這種情況下，只有盡力做到將壓力平均分配到每個(gè)墻肢上才能有效的提高結(jié)構(gòu)的性能。因此，如果出現(xiàn)了獨(dú)立的小墻肢，那么正如同木桶出現(xiàn)了短板，整個(gè)結(jié)構(gòu)的負(fù)載能力就會(huì)大打折扣。并且，正如俗話所說(shuō)：“剛則以摧

14、”，所以如果剪力墻的剛度過(guò)大的話，其延性不足的特點(diǎn)就會(huì)突出的暴露出來(lái)。所以國(guó)家有明確的相關(guān)規(guī)定，就是為了在保證其經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，保證其質(zhì)量，切實(shí)以實(shí)際行動(dòng)維護(hù)人民利益。 </p><p>　　4.3 要根據(jù)具體情況，對(duì)剪力墻的連梁進(jìn)行有效的調(diào)整，只有這樣，才能保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而提高整個(gè)建筑的相關(guān)性能。出于對(duì)其進(jìn)行規(guī)范的目的，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的法律規(guī)定，如《高規(guī)》中規(guī)定剪力墻長(zhǎng)度不宜大于8m，當(dāng)大于 8m

15、時(shí)，宜采用弱連梁將其分開。 同時(shí)還規(guī)定跨度和高度比不小于5 的連梁宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)；有地震作用組合時(shí)，對(duì)于高度和跨度比大于 2.5 及小于 2.5 兩種情況，在截面受剪承載力及配筋方面有不同規(guī)定。而為了避免在正常使用或在輕微地震的條件下連梁出現(xiàn)裂縫，為人們埋下安全隱患，連梁調(diào)整后的彎矩、剪力的設(shè)計(jì)值都應(yīng)大于或等于實(shí)際使用狀況的值，只有這樣，才能保證結(jié)構(gòu)一定的抗壓能力。 </p><p><b>　　5

16、 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　隨著中國(guó)人口的不斷增加和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市中可用于居住的土地越來(lái)越緊張，這就產(chǎn)生了矛盾。在這種新的歷史條件下，高層建筑自然而然的應(yīng)運(yùn)而生。而在建設(shè)高層建筑的過(guò)程中，剪力墻結(jié)構(gòu)由于具有較之框架結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔靈活，且具有一定的美觀性，可以滿足人們對(duì)于平面和立體空間的要求的特點(diǎn)而被廣泛使用?？墒钦缢自捤f(shuō)：“人無(wú)完人”剪力墻結(jié)構(gòu)也不例外，其抗震能力有限，結(jié)構(gòu)延

17、性較差。因此，我們需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以使其更好的滿足人們的需要，適應(yīng)新的歷史條件下的新的要求。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 朱家瑾.居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì) （第二版 ）[M]，中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2007. </p><p>　　[2] 郭兆偉.高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建材技