剪力墻結(jié)構(gòu)范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇剪力墻結(jié)構(gòu)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：框架剪力墻 布置

0 引言

建筑技術(shù)需要隨工業(yè)化、城市化的日益發(fā)展而發(fā)展，高層建筑越來越成為建筑形式的首選，因為高層建筑具有節(jié)約用地、節(jié)省投資等方面的優(yōu)勢。高層建筑結(jié)構(gòu)體系根據(jù)抗側(cè)力體系的不同可分為：剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)和多筒結(jié)構(gòu)體系。

我所參與設(shè)計的東北電網(wǎng)電力調(diào)度交易中心大樓，采用的是型鋼混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，此設(shè)計獲得了省優(yōu)秀設(shè)計一等獎。下面結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，就框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的設(shè)計加以探討。

1 確定剪力墻的厚度

框剪結(jié)構(gòu)體系中，邊框柱和邊框梁宜作為剪力墻的邊緣約束構(gòu)件。帶邊框剪力墻的截面厚度在規(guī)范中規(guī)定分別為：①一、二級剪力墻的底部加強(qiáng)部位抗震設(shè)計時的厚度不允許小于200mm，同時不宜小于層高的1/16；無端柱或翼墻時，不宜小于層高或無支長度的1/12；②其他情況不應(yīng)小于160mm，且不宜小于層高的1/20；無端柱或翼墻時，不宜小于層高或無支長度的1/16。邊框梁的高度可取墻厚度的2倍，宜取與墻厚度相同的寬度。結(jié)構(gòu)安全和經(jīng)濟(jì)合理等特點是一個合理的剪力墻厚度應(yīng)具有的。

2 框架―剪力墻計算方法

在水平荷載作用下的框架―剪力墻體系，由框架和剪力墻共同承受外荷載，這種解析方法是基于連續(xù)化思想來計算框架―剪力墻。換言之，通過剛性鏈桿，即剛性樓蓋的作用將框架和剪力墻連在一起。相互作用的集中力Pft會在鏈桿切斷后，在樓層標(biāo)高處剪力墻與框架間產(chǎn)生。計算時將集中力Pft簡化為連續(xù)的分布力Pf，以便于計算。與這相對應(yīng)，框架變形與剪力墻相同的變形連續(xù)條件，在每一樓層標(biāo)高處，簡化為框架變形與剪力墻相同的變形連續(xù)條件，在沿整個建筑高度范圍內(nèi)。位移y與荷載P(x)之間對普通梁關(guān)系如下：EI■=P（x）

對剪力墻來說，承受外荷載與框架彈性反力的一個彈性地基梁，可視其為上端自由下端固定。除承受分布荷載p(x)，同時承受分布反力Pf，因引，在位移與反力Pf、荷載P(x)之間微分關(guān)系如下式所示：EI■=P（x）-Pf

解微分方程求出剪力墻，也就是求出了框架的位移曲線y(x)，然后再利用下面所示的微分關(guān)系，求出剪力墻的荷載和內(nèi)力：彎矩：EI■=M

剪力：EI■=V

均布荷載：EI■=p

可由位移曲線y(x)，再來求出框架所受的荷載和剪力即：荷載：■=CF■μ-pr 剪力：VF=CF?茲=CF■

可由D值法或反彎點法求得，式中的CF，它為框架的剪切剛度，可用下列規(guī)范中的等效公在式考慮柱軸向變形來加以求得。

CFo=■

3 剪力墻的數(shù)量和長度的確定

結(jié)構(gòu)在地震作用下的周期、層間位移角等等計算信息，相對較容易滿足。剪力墻和框架柱各自承擔(dān)的傾覆彎矩之間比例的控制，應(yīng)當(dāng)引起足夠的注意，對此《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010給出了更加詳細(xì)劃分。由公式：L=A/h可以看出，在確定了剪力墻的厚度和面積之后，剪力墻的長度通過計算就可以知道了。為了避免剪力墻的脆性的剪切破壞，要求剪力墻應(yīng)具有延性，細(xì)高的墻體和高寬比設(shè)計成大于2的墻體，此較容易設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻，此時便可以滿足此要求。因此，每個墻段高寬比大于2，也就是我們設(shè)計時應(yīng)達(dá)到的要求，如果因為墻的長度很長無法滿足高跨比的要求時，開設(shè)洞口將長墻分成均勻的、長度較小的聯(lián)墻肢或整體墻。因為開洞而形成的洞口連梁，最好采用約束彎矩較小的連梁進(jìn)行連接，這樣一來，近似認(rèn)為墻段本身分成了獨立的墻段。另外，位于連梁兩端的剪力墻一般較長，這樣，連梁與其所連接的剪力墻就形成了一個整體剛度較大，吸收水平地震力能力較強(qiáng)。此時，連梁作為剪力墻之間的傳力構(gòu)件就很容易出現(xiàn)剪切超限，洞口在這時應(yīng)可以考慮開得大一些。從而位于連梁兩側(cè)的剪力墻的長度就可以相應(yīng)的減小，由于受彎而引起的裂縫寬度此時也變得較小，那么位于剪力墻體內(nèi)的配筋就能夠充分的起到作用。

4 剪力墻的布置

4.1 剪力墻布置原則。①平面形狀凹凸較大時，剪力墻宜在凸出部位的端部附近布置。②在建筑物的周邊、樓梯間、電梯間、平面形狀變化和豎向荷載較大等部位宜均勻布置剪力墻。③縱橫剪力墻一般以L形、T形和槽形等形式組成。④剪力墻總高度與長度之比宜大于2，而不宜太長。⑤剪力墻不宜在防震縫和伸縮縫兩側(cè)同時布置，縱向剪力墻不宜布置在端部，而應(yīng)布置在中部。

4.2 剪力墻的設(shè)置位置。剪力墻對于L形、矩形、T 形、口形等平面布置，應(yīng)沿縱橫兩個方向。而徑向和環(huán)向布置則應(yīng)用于圓形和弧形平面時。分散、均勻、對稱、周邊布置的原則應(yīng)用在每個方向的剪力墻布置上。

①分散。地震力分散作用于剛度大致相等的多片剪力墻上，是剪力墻布置時應(yīng)加以考慮的。墻體內(nèi)力很大，截面設(shè)計困難是因為地震力集中作用到一兩片剛度很大的剪力墻上，那么其余較弱剪力墻和框架在主要受力剪力墻破壞后就很難承受該剪力墻傳來的地震力，這時便會導(dǎo)致破壞。②對稱。對稱應(yīng)是剪力墻布置時應(yīng)盡量做到的，如果在平面上不容易做到對稱布置時，為使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與抗推剛度中心盡量相接近，可以通過調(diào)整剪力墻的厚度和長度并縮小偏心距，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動在地震時可以得到減弱。③均勻。在建筑平面的各個區(qū)段應(yīng)比較均勻地布置同方向的各片剪力墻，在某一區(qū)段內(nèi)無集中現(xiàn)象，從而來防止因為過大的樓蓋水平變形的原因而引起的地震力在各個框架間的不均勻分配。④周邊。為獲得結(jié)構(gòu)抗力的最大水平力臂，剪力墻盡可能沿結(jié)構(gòu)平面的周邊布置，使整個結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力得以充分提高。⑤雙肢墻或多肢墻是在一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，同一方向的各片剪力墻設(shè)置的主要形式，而不應(yīng)是單肢墻，以避免不穩(wěn)定的側(cè)移機(jī)構(gòu)在同方向所有剪力墻同時在底部屈服而形成。剪力墻在每一獨立結(jié)構(gòu)單元的縱向和橫向應(yīng)沿兩條以上，并且相距較遠(yuǎn)的軸線進(jìn)行設(shè)置，盡可能大的抗扭轉(zhuǎn)能力就會在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生。

5 對于剪力墻設(shè)置合理性的檢驗

合理設(shè)計時要求，水平位移應(yīng)滿足限值，這是必要的，而達(dá)到這一要求時，并不說明它便是合理的結(jié)構(gòu)。想成為合理的結(jié)構(gòu)，周期、地震力大小等綜合條件還應(yīng)加以周全的考慮。

5.1 通過結(jié)構(gòu)自振周期的計算驗證剪力墻的布置。折減的計算自振周期對于比較正常的設(shè)計不用考慮，對于框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，T1=(0.06-0.12)×n，二、三振型的周期為T2=(1/3-1/5)×T，T=(1/5-1/7)×T。

5.2 通過計算結(jié)構(gòu)的底部剪力來驗證剪力墻的布置。各層位移可以根據(jù)已有的工程計算結(jié)果、截面尺寸、結(jié)構(gòu)布置都比較正常的結(jié)構(gòu)而連成側(cè)移曲線，此時的曲線應(yīng)具有反S形且接近于直線。位移曲線在剛度較均勻時是連續(xù)光滑的，沒有突然的凹凸變化和折點。通過以上可以驗證剪力墻的數(shù)量和設(shè)置位置的合理性。

6 結(jié)語

我們可以根據(jù)上述的原則在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中做出比較合理的剪力墻布置，確定出布置方式及數(shù)量，并盡量滿足建筑平面布置等項的要求。

篇2

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)布置；計算分析；構(gòu)造措施

Abstract: for high-rise residence shear wall design, this paper discusses the shear wall structure design with wall arrangement, girders layout, even LiangChao steel processing, structural measures and related note, and of engineering example calculation results were analyzed.

Key words: the structure arrangement; Calculation and analysis; Structural measures

中圖分類號：TU398+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

現(xiàn)代高層住宅結(jié)構(gòu)，一般都采用剪力墻結(jié)構(gòu)，因其受力性能好，方便建筑師進(jìn)行平面功能布置，相對其它結(jié)構(gòu)而言具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，能節(jié)省成本。通常在高層剪力墻住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)層單位面積含鋼量中，剪力墻墻身用鋼量普遍占的比例均較大，約達(dá)到45%～65%（該統(tǒng)計數(shù)據(jù)為7度抗震設(shè)防區(qū)的數(shù)據(jù)，以上同），剪力墻梁板用鋼量約占35%~55%。因此剪力墻布置的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。剪力墻布置的基本原則是：盡量減少剪力墻數(shù)量，以期通過布置較少的抗側(cè)力構(gòu)件獲得滿足規(guī)范要求的抗側(cè)、抗扭剛度。高層住宅結(jié)構(gòu)填充墻體宜采用輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料，以降低每一樓層質(zhì)量，減少結(jié)構(gòu)總重量，因地震作用時結(jié)構(gòu)重量大小也會影響著地震力，影響結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度需求大小。結(jié)構(gòu)剛度布置也不宜過剛，結(jié)構(gòu)越剛則相應(yīng)的地震力也會越大，墻柱梁配筋也會加大，成本也會提高，造成不必要的材料浪費。

1、結(jié)構(gòu)布置

1.1墻體剛度布置宜強(qiáng)周邊、弱中部

剪力墻宜均勻布置，盡可能布置在結(jié)構(gòu)周邊墻體處，中部宜適當(dāng)減少剪力墻的布置量（如中部樓電梯間附近，墻體可以減薄減短），以便提高整體結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，有利于控制周期比、位移比指標(biāo)。

1.2盡量少布置短肢剪力墻

短肢剪力墻為截面厚度不大于300mm，各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。從結(jié)構(gòu)計算分析看，因短肢剪力墻沿建筑高度可能有較多樓層的墻肢會出現(xiàn)反彎點，其受力特點接近異形柱，而且承擔(dān)較大的軸力與剪力，抗震性能較差，因此，應(yīng)盡量少布置短肢剪力墻或布置短肢剪力墻時，從構(gòu)造措施上加強(qiáng)該墻。

在滿足豎向荷載、水平荷載作用下，平面上墻體宜均勻布置，各片墻體長度宜均勻，不宜大于8m，建議略大于2m。應(yīng)避免個別墻體過長，剛度相對其它墻肢過大，因受水平力作用時，較長墻體會承受大部分水平力，容易先產(chǎn)生破壞，而其它墻肢又未必有充足的抗側(cè)剛度，造成結(jié)構(gòu)連續(xù)破壞，對抗震極為不利。

1.3避免平面不規(guī)則

角部重疊和細(xì)腰形的平面圖形，在中央部位形成狹窄部分，在地震中容易產(chǎn)生震害，尤其在凹角部位，易產(chǎn)生應(yīng)力集中使樓板開裂、破壞，不宜采用。應(yīng)采取加大樓板厚度、增加板內(nèi)配筋、設(shè)置集中配筋的邊梁、配置45度斜向鋼筋等方法予以加強(qiáng)。

1.4墻體對齊

墻體布置，宜避免形成單片獨立墻，宜將各片墻體調(diào)整對齊，形成聯(lián)肢墻或小開口整體墻，剪力墻與連梁剛度相對會較強(qiáng)，能更好發(fā)揮剪力墻抗彎抗剪整體效應(yīng)，達(dá)到較好的整體抗側(cè)性能，且能一定程度上減少墻體數(shù)量，相對應(yīng)的也可減少梁構(gòu)件，平面受力也更合理。

1.5連梁設(shè)置

兩端與剪力墻在平面內(nèi)相連的梁為連梁。在計算分析過程中，連梁往往不能避免超配筋現(xiàn)象，此時需對連梁進(jìn)行調(diào)整。一般調(diào)整方法有：

1）減小連梁截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施。

比如連梁截面可取為200x600或200x500等。

2）連梁彎矩可塑性調(diào)幅：內(nèi)力計算時已經(jīng)對連梁剛度進(jìn)行折減的，其彎矩值不宜再調(diào)幅或限制再調(diào)幅范圍。連梁彎矩調(diào)幅后，應(yīng)將減少的部分彎矩相應(yīng)的分配到其他連梁或墻肢上，滿足結(jié)構(gòu)整體安全性。

3）當(dāng)連梁取消對承受豎向荷載無明顯影響時，可按獨立墻肢驗算小震下的內(nèi)力，按兩次計算的較大值計算配筋。

4）宜避免將其他梁擱置在連梁上，因為這種做法會增大連梁剪力設(shè)計值，使其更難以滿足高規(guī)第7.2.22條的規(guī)定。

1.6梁板分析

梁板混凝土及鋼筋用量在剪力墻結(jié)構(gòu)中所占百分比往往也較大，所以平面梁板布置也應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。對高層剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻間距一般為3~5m，梁跨度較小，截面相應(yīng)的取較小值即可，應(yīng)避免設(shè)置截面高的連梁，一般計算配筋率結(jié)果略大于構(gòu)造配筋率。梁傳力途徑應(yīng)盡量簡單明確，應(yīng)避免多重次梁、多重傳力的情況，將受力復(fù)雜化。一般樓面荷載也較小，樓板厚度一般按構(gòu)造要求、建筑要求設(shè)置，滿足計算要求即可。所以在設(shè)計中，緊抓梁上線線荷載、樓面荷載，計算數(shù)據(jù)要保持精確性，可以折減的荷載要折減，需要增加的荷載也應(yīng)增加。即是說，設(shè)計時應(yīng)從多方面考慮，減少梁截面、板厚度，將含鋼量降下去。

在建筑平面轉(zhuǎn)角窗部位宜在窗端設(shè)置寬度同墻厚的端柱或布置剪力墻，懸挑梁高度宜取樓板上下窗臺間高度，加厚上下窗臺板，使其形成匸字梁與端柱或剪力墻以梁抗扭剛度來傳遞彎矩與水平力的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，并對梁腰筋進(jìn)行加強(qiáng)，這樣對結(jié)構(gòu)抗震性能會有較大改善。

2工程案例一：廣州天馬麗苑某棟

工程概況：本工程位于廣州花都區(qū)，丙類建筑，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組第一組，場地類別二類。承設(shè)計基本風(fēng)壓取0.5KN/m2，地面粗糙度B類，本工程因高度超過60m，屬對風(fēng)荷載較敏感高層建筑，承載力設(shè)計時基本風(fēng)壓值取0.55 KN/m2。剪力墻抗震等級為三級，考慮偶然偏心影響。

塔樓地下一層，層高6.4m，地上34層，主要屋面高度99.87m，首層高4.8m，標(biāo)準(zhǔn)層高2.9m。塔樓沿高度方向混凝土強(qiáng)度等級變化為：-1～2層，C50；3～11層，C45；12～18層，C40；19～25層，C35；26～頂層，C30。沿高度方向墻厚變化為：350或300～200mm。主要梁截面為200x600、200x400。連梁截面為200x550。

表一：塔樓計算結(jié)果

表二：風(fēng)與地震作用計算結(jié)果對比

從表一可看出，在水平力作用下，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較小，抗震性能較好。從表二可看出，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度由風(fēng)荷載控制，地震作用效應(yīng)不是主要控制作用，Y向為結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度弱向。本工程平面較規(guī)則，沿中軸線對稱布置。墻體平面布置較均勻，能較好的利用建筑填充墻位置設(shè)置剪力墻，X向及Y向剛度能得到充分利用，抗扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較好。

墻體設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件（底部加強(qiáng)區(qū)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件），且盡量少布置，節(jié)省鋼筋，梁板配筋均較小，結(jié)構(gòu)成本控制較理想。本工程在電梯間及樓梯間開洞較多的位置，加強(qiáng)了洞口周邊樓板，適當(dāng)加厚樓板，加強(qiáng)配筋。在平面邊角位置，采取加強(qiáng)措施，設(shè)置放射筋，提高邊角部位樓板抗溫度應(yīng)力變形能力。在建筑轉(zhuǎn)角窗部位，設(shè)置了匸形轉(zhuǎn)角梁，截面高度取樓板上下窗臺板間高度，加強(qiáng)梁抗扭構(gòu)造措施，提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)性能。

結(jié)束語

1、結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)盡量減少剪力墻數(shù)量，以期通過布置較少的抗側(cè)力構(gòu)件獲得滿足規(guī)范要求的抗側(cè)、抗扭剛度，既有利于抗震，又能節(jié)約結(jié)構(gòu)成本，對投資方、設(shè)計人員達(dá)到雙贏。

2、盡量少布置短肢剪力墻，相對普通剪力墻來說，短肢剪力墻受力性能較差，且配筋率要求較高，構(gòu)造措施要求較嚴(yán)格，對抗震較不利，又一定程度提高了結(jié)構(gòu)成本。宜避免形成單片獨立墻，宜將各片墻體調(diào)整對齊，形成聯(lián)肢墻或小開口整體墻。

3、如果連梁以水平荷載作用下產(chǎn)生的彎矩和剪力為主，豎向荷載下的彎矩對連梁影響不大（兩端彎矩仍然反號），那么該連梁對剪切變形十分敏感，容易出現(xiàn)剪切裂縫，則應(yīng)按連梁有關(guān)規(guī)定設(shè)計，一般是跨高比小于5的連梁；反之，跨高比不小于5的連梁宜按框架梁設(shè)計。連梁超筋現(xiàn)象較多，一般需通過減小連梁剛度、連梁彎矩進(jìn)行可塑性調(diào)幅等措施調(diào)整，或當(dāng)連梁取消對承受豎向荷載無明顯影響時，可按獨立墻肢驗算小震下的內(nèi)力，按兩次計算的較大值計算配筋，以滿足規(guī)范要求。

4、設(shè)計時應(yīng)考慮優(yōu)化梁板布置，使梁板盡量按接近構(gòu)造要求配筋。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】剪力墻；結(jié)構(gòu)；混凝土；澆筑技術(shù)

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、前言

目前我國的建筑行業(yè)主要應(yīng)用鋼筋混凝土進(jìn)行施工建造，混凝土澆筑技術(shù)將決定著建筑的質(zhì)量，剪力墻作為建筑的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量的好壞將至關(guān)重要，因此，我們要確保混凝土的澆筑技術(shù)的先進(jìn)性和適用性。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土澆筑的施工程序及要點

1.作業(yè)準(zhǔn)備

混凝土開盤前，應(yīng)先對剪力墻側(cè)模底部與地(樓)面之間的縫隙用水泥砂漿進(jìn)行交圈封閉，以防底口漏漿產(chǎn)生爛根現(xiàn)象。

2.混凝土攪拌

(1)攪拌時間：盡量采取強(qiáng)制式攪拌機(jī)，加料順序宜為：石子、水泥及固狀外摻料(外加劑)、砂，水同液狀外加劑一起加入。攪拌時間不少于1.5min，摻外加劑時根據(jù)要求適當(dāng)延長。

(2)計量準(zhǔn)確度：水泥、水及外摻料(外加劑)為土2％，骨料為土3％。攪拌機(jī)棚應(yīng)設(shè)置混凝土配合比標(biāo)牌。雨天應(yīng)定時測定砂、石含水率，保證水灰比準(zhǔn)確。

3.混凝土澆搗

(1)墻體混凝土澆筑宜先澆外墻，后澆內(nèi)墻，或內(nèi)外墻同時澆筑，分支流向軸線并排前進(jìn)，各組兼顧橫墻左右寬度各半范圍。

(2)墻體澆筑混凝土前，在底部接槎處先澆筑5cm厚與墻體混凝土成分相同的水泥砂漿或減石子混凝土。用鐵鏟均勻入模，不應(yīng)剛吊斗或混凝土泵管直接灌入模內(nèi)。

(3)澆筑混凝土應(yīng)分段分層進(jìn)行，每層澆筑高度，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)特點和鋼筋疏密而定，宜為振動器作用部分長度的1．25倍，第一層澆筑高度控制在50cm左右，以后每次澆筑高度不應(yīng)超過1m；混凝土下料點應(yīng)分散布置。

(4)當(dāng)墻高在3m以內(nèi)時，可直接在墻頂下混凝土澆筑；超過3m時，應(yīng)用串筒或在模扳側(cè)面開門子洞裝斜溜槽分段澆筑，每段高度不得超過2m，每段澆筑后將門子洞封嚴(yán)箍牢。澆灌墻體要在內(nèi)模適當(dāng)高度上留置混凝士澆灌口，設(shè)串筒或溜槽送料，外墻澆筑可采取分層分段循環(huán)轉(zhuǎn)同時進(jìn)行，交圈匯合，周而復(fù)始，直至外墻澆筑完成。

(5)洞口澆筑時，使洞口兩側(cè)澆筑高度對稱均勻，振動棒距洞邊30cm以上，宜從兩側(cè)同時振搗，防止洞口變形。大洞口下部模板應(yīng)開口，并補(bǔ)充混凝土及時振搗密實。

4.上口找平

混凝土澆筑振搗完畢，將上口甩出的鋼筋加以整理。用木抹子按預(yù)定標(biāo)高線，將表面找平。預(yù)制樓板安裝宜采用硬架支模。使混凝土墻上表面低于預(yù)制樓板下皮標(biāo)高。

5.拆模、養(yǎng)護(hù)

常溫時混凝土強(qiáng)度大于1MPa，冬期時摻防凍劑，使混凝土強(qiáng)度達(dá)到4MPa時拆模，保證拆模時墻體不粘模、不掉角、不裂縫并及時修整墻面、邊角。常溫及時噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7d，摻用外加劑時不少于14d，澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土濕潤。

6.冬期施工

(1)摻防凍劑混凝土出機(jī)溫度不得低于+10℃，入模溫度不得低于+5℃。

(2)注意檢查外加劑摻量，測量水及骨料的加熱溫度，以及混凝土的出機(jī)溫度、入模溫度，骨料必須清潔，不含有冰雪等凍結(jié)物，混凝土攪拌時間比常溫延長50％。

三、混凝土澆筑技術(shù)和養(yǎng)護(hù)工作

1.澆筑技術(shù)

首先，在施工的過程中，混凝土的澆筑方式主要有推移式以及分層澆筑，其在澆筑的過程中主要的要求是這兩種方式的澆筑需采用連續(xù)性的澆筑方式，層間間隔的時間要注意合理縮短，這一時間不得超過混凝土的初凝的時間，否則按施工縫來處理層面。還需依據(jù)混凝土的和易性和所采用振搗器的作用深度來確定混凝土的攤鋪厚度。非泵送混凝土的情況下，混凝土的攤鋪厚度不得超過400 毫米；泵送混凝土的情況下，混凝土的攤鋪厚度不得超過600 毫米。

其次，混凝土的攪拌要注意時間充足，還有拌合要均勻，在出現(xiàn)混凝土傾落的高度大于2 米的時候要采用串灌和溜槽等措施來進(jìn)行下料。此高度小于2 米的時候，可以采用自由傾落。在混凝土的振搗的過程中要注意振搗的間距適當(dāng)，附著式振搗器和插入式振搗器的間距為30 厘米。最后，如果混凝土還沒有凝固的話，在技術(shù)上可以采取一次振搗，但是初凝之后，一般不能再次受到振動。一般來說，進(jìn)行二次振搗，也就是在下一層的混凝土將近初凝的時候再采取一次振搗，能夠克服由于氣泡或者水分等上升所帶來的較多的微孔現(xiàn)象，同時，還能夠減少混凝土在沉降之后出現(xiàn)和鋼筋脫離的現(xiàn)象，從而大大提高了混凝土施工的抗?jié)B透性以及其剛度，保證了其施工的質(zhì)量。

2.混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

應(yīng)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。在降溫和保溫的工作上，施工的過程中充分考慮到厚大體積的混凝土水泥水化熱的問題，在施工的過程中要注意采用必要的降溫的措施，從而實現(xiàn)錯開水化熱現(xiàn)象的集中出現(xiàn)。混凝土在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制其溫度，做好保溫工作。一般來說，可以選擇防水巖棉被或者是塑料薄膜，覆蓋在混凝土表面，也可以采用10 厘米左右厚度的蓄水來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，第一種養(yǎng)護(hù)具有良好的效果，其能確保混凝土的表面處于潮濕的狀態(tài)，從而加強(qiáng)了其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。有利于補(bǔ)償收縮的正常發(fā)揮。而采用巖棉被的時候，如果混凝土溫度太高，將該保溫材料揭開能促進(jìn)降溫，以更好控制溫度。采用另一種蓄水方法有利于降低內(nèi)部及表面存在的溫差，防止裂縫出現(xiàn)，但是需要較長的養(yǎng)護(hù)周期。

四、混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用

1.建筑基礎(chǔ)澆筑

建筑基礎(chǔ)澆筑包括在各種類型的地基基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑過程中要特別注意將垃圾清理和排水工作落實到位，以防對混凝土振實度和初凝時間造成影響，導(dǎo)致返工，嚴(yán)重影響施工成本和施工進(jìn)度，對工程總體利益造成損害。

（1）樁基礎(chǔ)施工。在臺階形狀的樁基礎(chǔ)進(jìn)行混凝土澆筑工序時，應(yīng)按照臺

階分布將澆筑一次性完成，不能留有任何縫隙；在對凝固混凝土進(jìn)行拆卸時也要一次性完成，以保證砂漿能夠充分填滿模板。在杯口形狀的樁基礎(chǔ)進(jìn)行混凝土澆筑工序時，要先用盡可能短的時間振實其杯口底部的混凝土，之后稍微暫停一下再繼續(xù)澆筑混凝土，這樣做可以有效控制杯口標(biāo)高在指定范圍內(nèi)；杯口模板的位置也要特別注意，盡量采用兩側(cè)對稱的方法進(jìn)行澆筑，可以有效避免因一側(cè)混凝土過重使芯模上升的不良施工現(xiàn)象出現(xiàn)。

（2）大體積基礎(chǔ)施工。大體積基礎(chǔ)對混凝土的整體性要求較高，所以宜采用連續(xù)不間斷的方式進(jìn)行分層澆筑。在一層澆筑完畢以后就將其搗實，然后才能再進(jìn)行下一層的澆筑工序；相鄰層與層之間應(yīng)結(jié)合密切無縫隙，直至混凝土初凝完成。如果有特殊情況不能一次澆筑完成的話可以設(shè)置基礎(chǔ)后澆帶，后澆帶的尺寸應(yīng)綜合考慮到混凝土在凝結(jié)過程中可能出現(xiàn)的膨脹及收縮情況再做定奪。

2.建筑物剪力墻澆筑

在對建筑物的剪力墻進(jìn)行混凝土澆筑時，比較常用的澆筑手段就是長條形流水線澆筑作業(yè)，隨著每一段的澆筑作業(yè)完成而逐漸提升高度。在入模操作時要用鐵鍬將混凝土和砂漿裝入模板，絕對不能用料斗直接灌入，盡量避免對混凝土結(jié)構(gòu)的損壞。首先要在墻體的地面澆筑厚約5cm 的均勻混凝土，然后才能對墻體進(jìn)行混凝土澆筑或者層面混凝土結(jié)合工序。

3.建筑物框架澆筑

如果建筑物是多重框架形式，那么就要相應(yīng)采取分層澆筑的方法，其中層次的劃分根據(jù)水平或垂直方向又有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。層與層之間的澆筑工序順序應(yīng)該是從柱到梁，首先考慮到柱，其次才是梁板。這方面的澆筑工序最好在模板安裝之后、鋼筋捆扎之前進(jìn)行，這樣可以為混凝土澆筑提供一個已經(jīng)安裝好的平臺，對其起到很好的支撐作用。

五、結(jié)語

我國的建筑行業(yè)發(fā)展可謂是一日千里，對建筑施工技術(shù)的要求也不斷提高，剪力墻是建筑的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，為了保證施工質(zhì)量，我們更應(yīng)該對現(xiàn)有的混凝土澆筑技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)而提高技術(shù)水平，保證建筑質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]盧世飛 關(guān)于建筑混凝土澆筑技術(shù)分析 [J] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 2012(2)

[2]程艱，王正球，王蘇順 剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土澆筑技術(shù)分析 [J] 《科協(xié)論壇（下半月）》 2011(5)

篇4

關(guān)鍵詞：斜裂縫 框架剪力墻

目前國內(nèi)高層住宅設(shè)計中，普遍為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樓層中一般以加氣混凝土輕質(zhì)填充墻作為房間分隔。該部分墻體粉刷前雖然采用了拉結(jié)鋼筋、鋼板網(wǎng)片等連接措施，但由于設(shè)計、施工工藝、環(huán)境等多方面原因，墻體粉刷后經(jīng)常會產(chǎn)生墻體裂縫，尤其是墻體斜裂縫，施工中最不易控制，已經(jīng)成為高層結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)施工中常見的質(zhì)量通病。

1、 產(chǎn)生墻面裂縫原因的分析

裂縫產(chǎn)生的原因較復(fù)雜，除開結(jié)構(gòu)因素，總體造成因素可分為構(gòu)件材料溫度變形系數(shù)的差異、氣候溫度變化、填充墻體的形狀和尺寸、墻體的砌筑粉刷質(zhì)量等幾種。

(1)在高層建筑中，填充墻以輕質(zhì)砌塊為主。由于采用的輕質(zhì)砌塊溫度變形系數(shù)與結(jié)構(gòu)中的混凝土溫度變形系數(shù)不相同，產(chǎn)生的收縮不一致，使砌體與混凝土構(gòu)件之間會產(chǎn)生縫隙，就會在粉刷后的墻面產(chǎn)生裂縫。雖然在施工中為防止此類裂縫的產(chǎn)生，我們在砌體施工時常采用拉墻筋連接；粉刷時在混凝土與砌體連接處使用鋼絲網(wǎng)片搭接粉刷施工；但由于施工拉墻筋及鋼絲網(wǎng)片時操作失誤（如拉墻筋位置與砌塊灰縫位置不一致，拉墻筋未砌筑在砂漿結(jié)合處，鋼絲網(wǎng)片太靠內(nèi)側(cè)而無法與粉刷砂漿形成一整體受力構(gòu)件等因素），造成了雖然采取措施依然無法避免出現(xiàn)混凝土構(gòu)件與砌體交接處裂縫。

(2) 填充墻砌體在粉刷后是以填充砌塊、砌筑砂漿、拉墻筋、鋼絲網(wǎng)片、粉刷砂漿為整體的統(tǒng)一受力構(gòu)件，這其中除了上述1條中所述因素外而填充砌塊強(qiáng)度、砌筑砂漿強(qiáng)度、粉刷砂漿強(qiáng)度也尤為重要，如強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求強(qiáng)度時也會影響到整體抗裂強(qiáng)度而造成墻面裂縫。

(3) 在填充墻砌體中，上部滾磚的砌筑，如施工中不按要求待下部砌體達(dá)到一定強(qiáng)度后再行砌筑，一次性砌筑到位，且滾磚擠壓不緊，粉刷后就會造成墻體與梁、板底之間出現(xiàn)影響美觀的橫向裂縫。

(4) 在施工中填充墻超長、超高未按要求設(shè)置構(gòu)造柱、臥梁，在溫度的變化下，由于填充墻尺寸增大，變形幅度也相應(yīng)增大，在超出填充墻砌體整體抗裂強(qiáng)度時就會產(chǎn)生墻面裂縫。

(5) 當(dāng)墻體外界溫度低于臨界溫度時，整個填充墻相對于鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮，從而在墻體內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時，填充墻體兩端由于拉結(jié)筋和鋼絲網(wǎng)片共同作用，產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，墻體上部由于鋼板網(wǎng)作用產(chǎn)生向上的拉應(yīng)力，由橫向拉應(yīng)力和向上的拉應(yīng)力產(chǎn)生合力。當(dāng)合力值到達(dá)一定數(shù)值時，由砌塊和砂漿組成的砌體抗拉強(qiáng)度不足以抵抗拉應(yīng)力合力，于是在垂直于合力方向，砌體的相對薄弱部位產(chǎn)生斜裂縫。斜裂縫的形成一般呈近似直線狀，當(dāng)砌筑砂漿強(qiáng)度不足或輕質(zhì)砌塊澆水不足時，有時裂縫也會沿砌體灰縫部位呈階梯狀分布。上述裂縫一般出現(xiàn)在輕質(zhì)填充墻體上部，下部由于砌體自重與拉應(yīng)力合力部分抵消，所以一般不會產(chǎn)生裂縫。

(6) 砌筑輕質(zhì)砌塊墻體時，由于多種因素造成墻體垂直度及平整度未能達(dá)到規(guī)范要求，使粉刷砂漿厚度超標(biāo)，待粉刷層干燥后會出現(xiàn)不規(guī)則裂縫甚至空殼掉落，產(chǎn)生不必要的質(zhì)量及安全隱患。綜上所述，對造成容易產(chǎn)生墻體裂縫因素經(jīng)過分析后，可采取相應(yīng)預(yù)防措施來控制裂縫產(chǎn)生。

2、斜裂縫產(chǎn)生的機(jī)理分析 

當(dāng)墻體外界溫度低于臨界溫度時，整個填充墻體相對于鋼筋混凝土墻體產(chǎn)生收縮，從而在墻體內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時，填充墻體兩端由于拉結(jié)筋和鋼板網(wǎng)共同作用，產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，墻體上部由于鋼板網(wǎng)作用產(chǎn)生向上的拉應(yīng)力，由橫向拉應(yīng)力和向上的拉應(yīng)力產(chǎn)生合力。當(dāng)合力值到達(dá)一定數(shù)值時，由砌塊和砂漿組成的砌體抗拉強(qiáng)度不足以抵抗拉應(yīng)力合力，于是在垂直于合力方向，砌體的相對薄弱部位產(chǎn)生斜裂縫。斜裂縫的形成一般呈近似直線狀，當(dāng)砌筑砂漿強(qiáng)度不足或加氣混凝土砌塊澆水不足時，有時裂縫也會沿砌體灰縫部位呈階梯狀分布。上述裂縫一般出現(xiàn)在輕質(zhì)填充墻體上部，下部由于砌體自重與拉應(yīng)力合力部分抵消，所以一般不會產(chǎn)生裂縫。

在分析了斜裂縫產(chǎn)生的機(jī)理后，即可采取相應(yīng)的預(yù)防措施加以預(yù)防，主要預(yù)防措施有如下幾項： 

（1）控制填充墻體的砌筑質(zhì)量。

首先須確保砌筑原材料——加氣混凝土砌塊的質(zhì)量，一定要使用品質(zhì)良好、材質(zhì)均勻，各項復(fù)驗指標(biāo)都達(dá)到要求的砌塊。其次，砌筑用砂漿必須嚴(yán)格按照設(shè)計配比配制，并充分?jǐn)嚢杈鶆颍皇┕で埃託饣炷凛p質(zhì)砌塊必須澆水充分，以免過度吸收砂漿水分導(dǎo)致砂漿強(qiáng)度不足。在施工操作上，拉結(jié)筋，橫、豎縫坐漿，頂部斜砌及鋼板網(wǎng)騎縫壓釘，都必須嚴(yán)格按設(shè)計和施工規(guī)范施工，充分保證砌體的砌筑質(zhì)量。 

（2） 控制抹灰時的溫度。

根據(jù)溫度對裂縫影響的因素，墻體粉刷施工宜在較低溫度下進(jìn)行，但因為工程開發(fā)進(jìn)度要求，工程的抹灰施工不可能選擇季節(jié)施工，加之鋼板網(wǎng)和粉刷砂漿何時開始共同受力，很難量化確定，故而很難通過控制抹灰時的溫度來達(dá)到避免和減少裂縫，一般不會采用控制抹灰時的溫度控制裂縫產(chǎn)生。 

（3）以技術(shù)措施減短填充墻長（或高度）。

通過減短填充墻長度（或高度）來減小溫度變化時的應(yīng)力大小，從而降低裂縫產(chǎn)生的概率。通常情況下，由于使用功能原因，加氣混凝土填充墻高度一般在3米左右，所以通過增設(shè)橫向構(gòu)造梁的方式來分隔墻體高度的做法并不多見。在墻體長度過長或長高比過大時，應(yīng)考慮在填充墻體內(nèi)部增設(shè)構(gòu)造柱來加以分隔，從而通過減短墻體長度、降低高寬比達(dá)到來減少裂縫的目的。 

（4）增設(shè)斜向鋼板網(wǎng)。

本技術(shù)預(yù)防措施的效果最為明顯，主要方法是在墻體粉刷施工前，沿兩頂角平分線45度布設(shè)鋼板網(wǎng)，鋼板網(wǎng)的長度根據(jù)不同填充墻體情況而定，一般情況下，鋼板網(wǎng)下部超過填充墻體對角線10~15cm即可，寬度一般按照設(shè)計騎縫鋼板網(wǎng)寬度。通過增設(shè)斜向鋼板網(wǎng)來提高輕質(zhì)填充墻體的斜向整體抗拉強(qiáng)度，可以有效的控制斜裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉勇;王樹軍;;電站建設(shè)過程中框排架填充墻裂縫的原因分析及防治[J];河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報;2009年02期

[2] 歐熙;;關(guān)于框架結(jié)構(gòu)中輕質(zhì)填充墻粉刷后裂縫的產(chǎn)生及預(yù)防措施[J];建筑安全;2009年07期

篇5

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)

隨著商品住宅建筑在我國城市建設(shè)中的發(fā)展，10層以上的高層住宅建筑大量采用剪力墻結(jié)構(gòu)。相對于框架結(jié)構(gòu)來說，剪力墻結(jié)構(gòu)室內(nèi)無柱及梁的棱角露出，更為美觀，使用功能也更好，且增大了使用面積，故受到開發(fā)商和業(yè)主的廣泛歡迎。

1 框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的特點比較

1.1 框架結(jié)構(gòu)

由橫梁和柱通過節(jié)點連接組成的結(jié)構(gòu)體系是框架結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的梁和柱，在施工和使用期間，既承受垂直方向的荷載，也承受水平方向的荷載；既有動荷載，也包括靜荷載。在小高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中，隨著建筑層數(shù)的逐漸增多和建筑總高度的升高，橫向水平側(cè)力對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫截面尺寸和配筋量的影響就越顯著，而且這種影響在框架結(jié)構(gòu)建筑中尤其突出。框架結(jié)構(gòu)中梁所受的內(nèi)力，主要包括剪力和彎矩。柱的內(nèi)力則主要包括軸力和彎矩，有時也受一定的剪力。由框架結(jié)構(gòu)承重的結(jié)構(gòu)體系，建筑平面布置相對靈活能構(gòu)成相對較大的空間；立面設(shè)計時，采用輕質(zhì)隔墻可大大減輕結(jié)構(gòu)的自重，這些都是框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點。但是，通常情況下，框架柱尺寸相對過大而造成內(nèi)凸的現(xiàn)象，也直接影響到戶型的美觀和空間的實際使用效率。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)

建筑的內(nèi)、外墻體都是采用實體鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)體系稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系，其剪力墻承受建筑物全部的垂直荷載和水平荷載。因為剪力墻結(jié)構(gòu)墻體都是由實體鋼筋混凝土墻構(gòu)成，樓面又是由剛性樓蓋構(gòu)成，所以剪力墻結(jié)構(gòu)在其平面內(nèi)有很大的抗側(cè)剛度，屬于剛性結(jié)構(gòu)體系，能抵抗相對較大的水平側(cè)力。在水平側(cè)力作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)可看做是底部固接的豎向懸臂梁構(gòu)件，由于墻肢受到的拉力或壓力主要產(chǎn)生“彎曲型”變形。剪力墻結(jié)構(gòu)體系把建筑劃分成若干個單獨空間，使得建筑的平面布置不夠靈活，受到很大的限制，而且相對造價也較高，故僅應(yīng)用于較高抗震烈度地區(qū)的住宅建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)的另一特點是可根據(jù)建筑平面的布局而設(shè)置鋼筋混凝土墻體，戶型的美觀和空間的實際使用效率得到了改善。

2剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布置

2．1層數(shù)較少的高層住宅

20層以下的高層采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，各墻肢軸壓比的計算值往往較小，墻體配筋為構(gòu)造配筋，墻體承載能力沒有發(fā)揮出來，工程費用偏高。這時，若采用一種改進(jìn)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，屬于聯(lián)肢剪力墻的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)(整體系數(shù)控制在3．5左右)，以上不足就可以得到解決。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的具體做法是：利用位于建筑平面中部抗側(cè)剛度很大的樓梯問、電梯間作為一個抵抗水平力的抗剪核心筒，這個核心筒有多片剪力墻組成，用以抵抗大部分由風(fēng)荷載和地震作用引起的水平力。在7度區(qū)，20層以下的高層住宅采用短肢翦力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)頂點位移、周期、底部剪力一般均可控制在合理范圍內(nèi)。

2．2框支翦力墻結(jié)構(gòu)

底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)是指全落地剪力墻和框架支承的剪力墻協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系在底層為商店，上層為住宅，旅館的建筑中經(jīng)常被采用。但是這種體系的抗震性能不好，因為上層剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度很大，而下層框架―剪力墻剛度較小；結(jié)構(gòu)剛度沿豎向變化懸殊，有時達(dá)4~6倍，使得結(jié)構(gòu)在水平力作用下容易產(chǎn)生應(yīng)力集中和變形集中。下層的剛度應(yīng)不小于上層剛度的70％。在框支剪力墻結(jié)構(gòu)中，為了減小上下層的剛度比，不采用加大下層剛度的方法，而采取減小上部剪力墻體系的剛度即改用短肢剪力墻體系，經(jīng)濟(jì)效果就十分明顯了。改進(jìn)后保留的短肢墻的數(shù)雖主要取決于結(jié)構(gòu)剛度的要求，要使結(jié)構(gòu)的頂點位移和層間位移滿足規(guī)范要求，并使底部剪力系數(shù)控制在合理的范圍內(nèi)。

2．3層數(shù)較多的高層住宅

在層數(shù)較多的高層建筑中，如采用短肢剪力墻體系，就使得結(jié)構(gòu)較柔，結(jié)構(gòu)頂點位移和層間位移就不一定能滿足規(guī)范要求，底部剪力系數(shù)也偏低，結(jié)構(gòu)趨于不安全。因此層數(shù)較多的高層住宅，最好采用整體性系數(shù)接近lO的聯(lián)肢剪力墻。

3 在高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項

剪力墻的布置宜沿著主軸方向或其他方向雙向布置；有抗震要求的剪力墻，應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)形式。墻肢截面簡單、規(guī)則，側(cè)向剛度不宜過大。高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻較多的時候應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻)形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。抗震設(shè)計時短肢剪力墻的抗震等級應(yīng)比規(guī)定的剪力墻抗震等級提高以及采用；在抗震等級為一、二、三時不宜大于0.5、0.6、0.7；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻其軸壓比應(yīng)降低0.10，短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm。

剪力墻宜至下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。

按三、四級抗震等級設(shè)計的剪力強(qiáng)戒面厚度底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高和剪力墻無支長度的1／20，且不應(yīng)小于160mm；其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長度的l／25且不應(yīng)小于160mm。

平面不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型并應(yīng)符合下列要求：（1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響且樓層豎向構(gòu)件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層問位移平均值的1.5倍；（2）凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的計算模型，當(dāng)平面不對稱時，應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響。

抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70％或其上相鄰點層側(cè)向剛度平均值的80％。當(dāng)把地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下室的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。

篇6

【關(guān)鍵詞】框架；剪力墻；抗震；

引言

框架剪力墻結(jié)構(gòu)同時使用框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)體系，將兩者結(jié)合起來共同承受豎向和水平荷載，可大大減少結(jié)構(gòu)本身側(cè)移，并可有效提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，研究標(biāo)明框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻可承擔(dān)總水平地震作用的80％及以上，其余部分方由框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)，因此在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中如何合理確定剪力墻的布置和數(shù)量已成為重要課題，其可直接影響到建筑的抗震性能及經(jīng)濟(jì)效益。

1 框剪結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及抗震分析

框架剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成為雙向抗側(cè)力體系，結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向均應(yīng)布置剪力墻，在一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則、對稱，并應(yīng)避免導(dǎo)致應(yīng)力幾種的凹角和狹長的縮頸部位，豎向應(yīng)盡量避免出現(xiàn)外挑，存在內(nèi)收也不宜過多、過急，并應(yīng)力求剛度均勻避免突變以及薄弱層的出現(xiàn)；結(jié)構(gòu)承載力應(yīng)自下而上逐步縮小，避免應(yīng)力集中，最終結(jié)構(gòu)的承載力、變形能力和剛度均應(yīng)連續(xù)變化以適應(yīng)結(jié)構(gòu)抗震性要求；該種結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)有多道防線，并應(yīng)保證節(jié)點的承載力和剛度與構(gòu)件相適應(yīng)，在構(gòu)造設(shè)計時應(yīng)采取有效措施防止其發(fā)生脆性破壞并可保證結(jié)構(gòu)有足夠的延性。

為提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻應(yīng)均勻布置在建筑物的周邊，對內(nèi)部平面變化較大的部位其剪力墻間距不宜過大，平面形狀凹凸較大時應(yīng)在凸出部位端部設(shè)置剪力墻；結(jié)構(gòu)框架梁柱、與剪力墻的軸線宜重合在同一平面內(nèi)，剪力墻應(yīng)貫穿建筑物全高，并應(yīng)避免剛性突變，剪力墻的布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近等。

2 框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點

2.1 強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計

框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計首先應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式并確定可靠的傳力途徑，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成為雙向抗側(cè)力體系，結(jié)構(gòu)平面形狀宜規(guī)則、對稱，結(jié)構(gòu)在主軸的兩個方向的動力特性應(yīng)接近，并應(yīng)盡量實現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)心與重心重合，避免虛假對稱的結(jié)構(gòu)平面以及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)周邊的抗扭剛度并減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；抗震設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻且其間距不宜過大，若剪力墻體需開鑿較大洞口則應(yīng)適當(dāng)減小間距；對異型柱結(jié)構(gòu)中處于受力不利部位的異型柱可采用一般框架柱來改善結(jié)構(gòu)的整體受力性能。

2.2 提高剪力墻的抗震性能

可將剪力墻做成四周有梁柱的帶邊框墻，可利用邊框和暗框來防止斜裂縫的發(fā)展，并可在墻板破壞后作承重構(gòu)件來代替墻板承重并具有一定的延性，邊框應(yīng)具有足夠的斜截面受剪承載力來承擔(dān)因墻身通裂對邊框梁柱帶來的附加剪力；在肢墻設(shè)計時可設(shè)結(jié)構(gòu)洞口或結(jié)構(gòu)豎縫變?yōu)殡p肢墻或多肢墻，可將裂縫和屈服部位出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)豎縫或洞口連梁部位以形成能耗機(jī)構(gòu)，并可將原剪力墻一分為二，降低其剛度以免剪力破壞的發(fā)生；研究標(biāo)明當(dāng)連梁的跨高比為5時其延性和能耗均優(yōu)于跨高比為1時，連梁兩端相對豎向位移的延性系數(shù)都在8以上，其滯回曲線也相當(dāng)飽滿，因此在設(shè)計過程中應(yīng)對其組成和構(gòu)造采取一定措施。

2.3 提高框架的抗震性能

由于角柱是連接縱橫框架的樞紐，因此可通過增加角柱的措施來增加框架的空間整體性；在周圈框架平面應(yīng)按照K型支撐和X型支撐布置一定數(shù)量的鋼筋混凝土抗剪墻板或配筋砌塊抗剪墻板以克服框架的剪力滯后現(xiàn)象，并可提高框架的整體性；由于折曲撐由鋼纖維混凝土桿制造，偏心連接支撐可用鋼桿或勁性鋼筋混凝土桿組成，在地震發(fā)生時便可用該贅余桿件的先期屈服和變形來耗散能量，且當(dāng)贅余桿件破壞或退出工作后使結(jié)構(gòu)由一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，于是可引起結(jié)構(gòu)自振周期的改變，即可避免地震周期內(nèi)長時間持續(xù)作用所引起的共振效應(yīng)。

2.4 加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)抗震性能

可通過實行機(jī)構(gòu)控制來實現(xiàn)總體屈服機(jī)制，在結(jié)構(gòu)的特定位置設(shè)置一定數(shù)量的人工塑性鉸，對塑性鉸發(fā)生的部位、順序及塑性程度進(jìn)行控制從而使得結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下能夠形成最佳的能耗機(jī)構(gòu)，其在水平作用下實現(xiàn)水平構(gòu)件先于豎向構(gòu)件屈服，最后是豎向構(gòu)件底部屈服；并使結(jié)構(gòu)的剛度和承載力相互匹配以及結(jié)構(gòu)的剛度和延性相互匹配。

2.5 設(shè)置多道防線

任何一個抗震性能好的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該由若干個延性較好的分體系組成，并應(yīng)由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，建筑物自身內(nèi)部、外部贅余桿件吸收并消耗大量的地震能量，因此可減輕地震災(zāi)害，一般框架剪力墻結(jié)構(gòu)是延性框架和抗震墻兩個系統(tǒng)組成，其有框架和墻體兩道防線。

2.6 合理運用地震作用方向

可通過引入水平力與整體坐標(biāo)夾角來滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計需要，并通過對不同方向下結(jié)構(gòu)受力和變形情況的驗算使結(jié)構(gòu)趨于安全；因建筑結(jié)構(gòu)在不同方向表現(xiàn)出不同的剛度性質(zhì)，因此相同的地震力沿不同方向作用于結(jié)構(gòu)的作用不同，結(jié)構(gòu)反應(yīng)的劇烈程度也不相同，因此會存在一個最不利地震作用方向，一般在結(jié)構(gòu)平面的主軸，結(jié)構(gòu)沿該方向的地震反應(yīng)也最為劇烈； 對于包含斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不管地震作用于哪個方向均無法同時保證所有的構(gòu)件處于最大的內(nèi)力狀態(tài)，因此抗震規(guī)范規(guī)定對于包含有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15度時，應(yīng)對各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用分別計算；對包含斜交構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，因每個構(gòu)件的最大風(fēng)荷載作用有所不同，因此應(yīng)對所有構(gòu)件的風(fēng)荷載均按照最大荷載作用， 并通過對水平力于整體坐標(biāo)的夾角進(jìn)行修改，并在不同角度下計算，過程中應(yīng)盡量顧及每個構(gòu)件可取得最大迎風(fēng)面積，最終整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計可基于多次計算的結(jié)果，每個構(gòu)件取最大值。

2.7 剛度及承載力相互匹配

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，若剪力墻數(shù)量多、厚度大，其剛度自然也大，但會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自振周期減小，總的水平地震作用增大，反之若剛度小則地震力也相應(yīng)變小，因此在設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)建筑的重要性、裝修等級和抗震設(shè)防烈度等因素來綜合這一矛盾，最終確定結(jié)構(gòu)的側(cè)移限值，從而定出抗震墻的數(shù)量、厚度，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)既安全又經(jīng)濟(jì)。

2.8 剛度和延性相匹配

由于剪力墻和框架在剛度、彈性極限變形值和延性系數(shù)等放賣弄存在的差異導(dǎo)致該種復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗震性能大打折扣，致使各構(gòu)件不能同步協(xié)調(diào)的發(fā)揮材料抗力而出現(xiàn)逐個被擊破的情況，因此大大降低了構(gòu)件的利用效率和整體的抗震可靠度，因此在設(shè)計時應(yīng)盡量使框架和剪力墻的剛度和延性相互匹配，并可通過設(shè)置帶豎縫的剪力墻，其在水平力作用下所產(chǎn)生的位移不以墻體的剪切變形為主而變?yōu)橐灾膹澢冃螢橹鳎瓉沓霈F(xiàn)在墻面上的斜向裂縫被柱上下端的水平裂縫所代替。

2.9 扭轉(zhuǎn)計算和抗扭控制

在進(jìn)行扭轉(zhuǎn)計算和抗扭設(shè)計時應(yīng)采取小震計算控制和大中震抗震措施并重的原則，尤其對大中震時的抗扭構(gòu)造措施不能忽視，當(dāng)扭轉(zhuǎn)位移比超過1.35時，其雙向地震作用明顯，因此應(yīng)進(jìn)行雙向地震作用計算，并應(yīng)在結(jié)構(gòu)平面上大致劃分出受扭敏感區(qū)和質(zhì)心區(qū)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的抗扭計算控制，對受扭敏感區(qū)內(nèi)的豎向構(gòu)件在大中震下所產(chǎn)生的扭矩不可忽視，且其處于有扭矩作用的復(fù)雜受力狀態(tài)，其最終抗扭構(gòu)造除滿足規(guī)范要求外，應(yīng)按照強(qiáng)扭弱彎并采取增加抗扭構(gòu)造的措施。

3 結(jié)語

框架和剪力墻在框剪結(jié)構(gòu)中在抗震性能上起到了良好的互補(bǔ)作用，因此其適合于抗震要求較高的地區(qū)，但框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與否將直接影響到建筑物的安全性能及其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的高低，因此加強(qiáng)設(shè)計研究對實現(xiàn)建筑經(jīng)濟(jì)效益和社會效益具有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：剪力墻；結(jié)構(gòu)內(nèi)力；計算；設(shè)計方法

中圖分類號：TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

Abstract: the shear wall structure internal force calculation and design is an important part of building design, design personnel in the design process should follow some principles. This article will from the shear wall structure internal force calculation and design and the key points of the basic premise, are discussed.

Keywords: shear wall; Structural internal force; Computing; Design method

為了能使框架和剪力墻，這兩種抗側(cè)構(gòu)件取長補(bǔ)短，一起抵抗水平荷載，在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置部分剪力墻，這樣就可以組成框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系。如果剪力墻布置成筒體，也可以叫做框架一筒體結(jié)構(gòu)體系。從實際情況上看，相對單片剪力墻，這種簡體的承載能力、側(cè)向剛度和抗扭能力都更高，一般用于更高的建筑結(jié)構(gòu)。而在結(jié)構(gòu)布置上，也可以有效的提高材料利用率。在建筑布置上，則往往可利用簡體作為電梯間、樓梯間和豎向管道的通道。如果建筑層數(shù)為10～20層時，那單片剪力墻可以作為基本單元。

在一般的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，剛度大的剪力墻將承擔(dān)80％～90％的水平力，是抗側(cè)力的主體，從而使整個結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大提高。框架主要是承擔(dān)豎向荷載，也可以提供較大的使用空間，這便于多功能的建筑布置。

一、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的受力及變形

（一）框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的變形特點

通常情況下，純框架的工作與豎向懸臂剪切梁相似，即在水平荷載作用下的變形是呈剪切型的，水平位移增長與樓層高低成反比。在所有的純框架結(jié)構(gòu)中，一切結(jié)構(gòu)單元變形都是相似的，水平力按框架柱的抗側(cè)剛度D值分配。

剪力墻的結(jié)構(gòu)是豎向懸臂彎曲，其變形曲線呈彎曲型，水平位移增長與樓層高度成正比。在純剪力墻結(jié)構(gòu)中，所有的抗側(cè)單元位移曲線相似。因為，在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，這兩種不同類型的結(jié)構(gòu)單元，都是通過平面剛度大的樓板組織工作的，具有共同抵抗水平荷載的職能，所以變形一定要協(xié)調(diào)。所以，在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，水平位移不是由頂點水平位移控制，而是由樓層層問位移與層高之比u/h控制。層間位移的最大值通常發(fā)生在(0.4～0.8)H高度內(nèi)的樓層，H為建筑物總高度。

從理論上看，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力都高，層間變形在水平荷載作用下減小，所以也就降低了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞程度。因此，不管是在非地震區(qū)，還是地震區(qū)，這種結(jié)構(gòu)型式都可用來建造較高的高層建筑。

（二）框架一剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的受力特點

因為框架和剪力墻在水平力作用下，各自會顯示出不一樣的變形特點，但是在剛度無限大的樓板連接作用之下，各個部分是不能實現(xiàn)自由變形的，在同一樓層高度處的變形必然是一致的，所以這兩者之間肯定會存在相互作用力。

(1)剪力墻會阻止框架的水平位移，讓它受到與外力相反的力，因為在正常情況下，剪力墻將會承擔(dān)大部分水平荷載，而附加水平力會因為下部樓層框架的層間側(cè)移大，而剪力墻的位移小。，剪力墻在上部樓層的層間變形大，框架阻止其變形使墻受與外力相反的力。框架和剪力墻之間的這種相互作用力，也叫附加水平力。

(2)剪力墻受力特點

在下部樓層，剪力墻承受大部分水平力及框架作用給它的附加水平力。在上部樓層，由于剪力墻的位移呈外倒的趨勢，剪力墻不但不承受外荷載產(chǎn)生的水平剪力，反而給框架一個附加推力，從而產(chǎn)生負(fù)剪力。

(3)框架受力特點

在下部樓層承受很少外荷載產(chǎn)生的水平剪力，在上部樓層承受水平力產(chǎn)生的剪力及剪力墻的附加水平推力產(chǎn)生的剪力。分布狀況是：中間大，下部小，分布均勻。

(4)水平力分配

剪力墻承受的荷載，下部大于外荷載，上部呈逐漸減小趨勢，頂部有負(fù)集中力。框架在下部為負(fù)荷載，上部為正荷載，頂部有正集中力。頂點集中力是框架和剪力墻變形協(xié)調(diào)所需要的，因為集中力的存在，使得框架和剪力墻在頂部的剪力通常都不會是零。

二、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)布置規(guī)定

（一）雙向抗側(cè)力體系

剪力墻在框架――剪力墻結(jié)構(gòu)中是主要抗側(cè)力構(gòu)件。因此，設(shè)計人員在抗震設(shè)計的過程中，必須要在兩個主軸方向都布置剪力墻，構(gòu)成雙向抗側(cè)力體系。這么做的原因是，僅在一個主軸方向布置剪力墻，最終會導(dǎo)致兩個主軸方向的抗側(cè)剛度相差過大，這就造成無剪力墻的方向剛度不足，同時也會帶有純框架的性質(zhì)，這樣就會與有剪力墻的另一向相沖突，最終可能會造成結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)。現(xiàn)行的《高層規(guī)程》是有強(qiáng)制性條文規(guī)定的。此外，地震作用的大小與建筑的重力荷載有關(guān)，所以應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)兩個主軸方向的側(cè)向剛度盡可能的接近。

（二）剛性連接及構(gòu)件對中布置

為達(dá)到整體結(jié)構(gòu)的幾何不變和剛度的發(fā)揮的目的，在框架――剪力墻結(jié)構(gòu)中，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接(節(jié)點)應(yīng)該要采用剛接。與此同時，結(jié)構(gòu)在大震下的穩(wěn)定性和實現(xiàn)耗能設(shè)計可以在較多的贅余約束中實現(xiàn)。但是，個別節(jié)點因為要調(diào)整個別梁的內(nèi)力分布，從而避免因為沉降不均而產(chǎn)生過大內(nèi)力等因素，也是需要采用梁端與柱或剪力墻鉸接的形式的，不過必須要要注意的是，結(jié)構(gòu)的幾何必須保持不變，同時結(jié)構(gòu)整體分析簡圖要與之相符。

（三）剪力墻布置

因為剪力墻的剛度往往是比較大的，二期其數(shù)量和布置不同時，對結(jié)構(gòu)整體剛度和剛心位置影響也很大，所以在框架――剪力墻結(jié)構(gòu)中，處理好剪力墻的布置就成了框架――剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點內(nèi)容。

(1)基本原則

剪力墻布置在結(jié)構(gòu)平面中的一般原則：“均勻、分散、周邊、對稱”。

因為剪力墻是結(jié)構(gòu)主要的抗側(cè)力單元，所以在每個方向上不應(yīng)該只設(shè)置一道剪力墻，更不能只是為了加大截面慣性矩，而設(shè)置很長的一道墻。最佳的辦法是，分散剪力墻。如果要做成單片墻，那要保證每方向少于有3片，而且每片墻剛度要盡可能的接近，也就是要均勻分散布置，這樣就可以有效的避免剪力墻的數(shù)量太少，導(dǎo)致一旦局部遭受破壞就會引起全局破壞。

在設(shè)計時，應(yīng)該注意保證每片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力，不要超過結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40％，以防止受力過分集中。因為，過分的受力集中往往會導(dǎo)致該片剪力墻對剛心位置影響過大，一旦遭到破壞就會對整體結(jié)構(gòu)極為不利，而且也會不可避免的加大其截面和基礎(chǔ)設(shè)計的難度。

所以，一般情況下單肢墻或多肢墻的墻肢長度都不超過8m，當(dāng)然，除了上述原因，還有一點就是要避免墻的端部受力筋，過早的因變形過大而拉斷，造成中部的分布筋無法發(fā)揮作用。

當(dāng)設(shè)計中不可避免的造成剪力墻過長時，可通過設(shè)置弱連梁和在施工時留出結(jié)構(gòu)洞，就是把一片墻劃分為聯(lián)肢墻的墻肢，洞口到施工后期再用塊材填補(bǔ)封閉，保證每個墻肢的高度與其長度之比大于2。

縱、橫剪力墻可以根據(jù)實際需要組成L形、口形和T形等型式。在設(shè)計中，必須要把縱、橫剪力墻組成I形、L形等非一字形，或者把兩個方向的剪力墻做成筒體形狀，這樣可以更好地發(fā)揮剪力墻自身的剛度。

(2)剪力墻的剛度與合理數(shù)量

框架――剪力墻結(jié)構(gòu)中，主要由剪力墻的等效抗彎剛度 決定其結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，而頂點位移和層間變形都會隨剪力墻 的加大而減小。不過，如果發(fā)生地震，那地震作用會因為增加剛度而隨之增加，比如 增大1倍時，地震力將會增大20％，而側(cè)向位移與 并不成反比關(guān)系。所以，剪力墻的數(shù)量要適當(dāng)，過少可能會造成剛度不足，過多則會導(dǎo)致剛度過大，可能會導(dǎo)致更大的地震影響。所以，在一般建筑工程中，應(yīng)該堅持適宜剛度原則，就是以滿足位移限制作為確定剪力墻數(shù)量的依據(jù)。

一般情況下，在框架――剪力墻結(jié)構(gòu)中，要保證剪力墻的數(shù)量，目的是使其在基本振型下的地震傾覆力矩的50％以上由剪力墻承受，與此對應(yīng)的剛度特征值要控制在2以內(nèi)。

(3)剪力墻的位置

①剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近以及樓梯間、電梯間、平面形狀變化大及恒載較大的部位。②剪力墻應(yīng)盡量對稱布置，保證整體結(jié)構(gòu)的剛心盡量與房屋質(zhì)心重合，防止過大的扭轉(zhuǎn)。③平面形狀凹凸較大時，應(yīng)該在凸出部分的端部附近布置剪力墻，以此消解因為平面變化帶來的應(yīng)力集中。

三、結(jié)束語

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員必須要對剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算與設(shè)計的基本前提有清晰的了解，在認(rèn)清基本原理的基礎(chǔ)上，在根據(jù)具體的過程要求在實際的工程設(shè)計中，做到科學(xué)有效，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]童根樹，米旭峰.鋼框架內(nèi)嵌帶豎縫鋼筋混凝土剪力墻的內(nèi)力計算模型[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2006年05期

[2]李國強(qiáng)，方明霽，劉宜靖，陸燁.鋼結(jié)構(gòu)住宅體系加氣混凝土外墻板抗震性能試驗研究[J].土木工程學(xué)報，2005年10期

篇8

高層建筑相比普通建筑，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，框架剪力墻結(jié)構(gòu)有效結(jié)合框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，使其在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，要同時考慮結(jié)構(gòu)的受力、穩(wěn)定性以及工程造價，這樣才會使框架剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化真正兼具經(jīng)濟(jì)性與使用性。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要特別注意抵抗水平荷載的作用力，框架剪力墻結(jié)構(gòu)中抵抗側(cè)力的主要是剪力墻，所以剪力墻剛度對于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要的意義，在高層建筑具體設(shè)計、施工中，一定要保證剪力墻的合理剛度。

2框架剪力墻結(jié)構(gòu)的變形以及受力特點

2．1框架剪力墻的變形特點

框架剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架結(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)組合而成的一種結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)在受力性能以及變形特性方面都有所不同，框架剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向變形在剪切變形和彎曲變形之間，水平力作用下，剪力墻的變形主要是彎曲變形，框架的變形主要是剪切變形［1］。框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的水平位移需要保持一致，這樣才能保證框架剪力墻結(jié)構(gòu)呈反形的剪彎型變形曲線，框架結(jié)構(gòu)下部位移增長很快，隨著樓層高度的增加水平位移增長速度減慢，而剪力墻結(jié)構(gòu)與之相反，這樣兩者結(jié)合的框架剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)移就比較小，從而使框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力有合理的分布。框架由梁柱線性桿件組成，其受力特點與豎向懸臂剪切梁相似，它的變形曲線是剪切形，框架結(jié)構(gòu)中的所有框架變形曲線都是剪切形，因此，水平力是根據(jù)框架的抗推剛度D比例來分配的。剪力墻與框架結(jié)構(gòu)不同，它是一種豎向懸臂彎曲結(jié)構(gòu)，變形曲線是彎曲形，具有很大的抗彎曲剛度，水平力是根據(jù)剪力墻等效剛度EI比例分配。

2．2框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點

同一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)通過水平面內(nèi)具有無線剛度的樓板相連，這樣使得兩個結(jié)構(gòu)不能獨自按照自身的彎曲變形或者剪切變形進(jìn)行變形，因為兩者在同一樓層的位移必須保持一致。忽略扭轉(zhuǎn)力的作用，框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)一起工作，兩者之間相互作用，就形成在框架剪力墻結(jié)構(gòu)的下部，剪力墻因框架的作用向前推，框架正好相反的受力狀況［2］，沿豎向剪力墻與框架之間水平力的分配隨著樓層的變化而發(fā)生改變，所以在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，兩者之間不是按照各自單獨作用時的抗推剛度D、等效剛度EI進(jìn)行水平力分配，在這種結(jié)構(gòu)中，頂部存在剪力，是由于頂部剪力墻一起工作，相互之間肯定會產(chǎn)生荷載，框架在整個結(jié)構(gòu)的中部存在最大剪力值，底部剪力較小，剪力墻承擔(dān)主要的剪力。

3框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

3．1剪重比的設(shè)計要點

剪重比是建筑抗震設(shè)計中的一個重要參數(shù)，對于高層建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)來說剪重比更加重要，因為剪重比對于剪力墻具有重要的意義。如果剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計周期比較長，加速度變化以及地面位移對其影響就比較大，但是，現(xiàn)實中很難準(zhǔn)確計算傳統(tǒng)振型的分解法，因為地震影響系數(shù)經(jīng)常會出現(xiàn)較大的波動，長期作用會給選值帶來很大影響，使得計算結(jié)果與實際情況不相符。因此在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，確定剪重比時，一定要與各樓層的水平地震力相比取其最小值，因為剪重比達(dá)到最小，才能滿足高層建筑安全方面的要求。

3．2剛重比的設(shè)計要點

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，剛重比與剪重比一樣具有重要的意義，因為剛重比既直接反應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比，又是框架剪力墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要保障［3］，因此，高層建筑技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照建筑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定剛重比［3］。同時，高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要結(jié)合工程實際情況以及工程施工標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證剛重比的設(shè)計合理。

3．3框架剪力墻結(jié)構(gòu)的整體抗震性能設(shè)計

框架剪力墻結(jié)構(gòu)包含框架和剪力墻這兩種結(jié)構(gòu)，只有兩者合理布置才能發(fā)揮不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，使得框架剪力墻結(jié)構(gòu)有較大的抗側(cè)剛度，側(cè)向變形在剪切變形之間，能夠有效降低樓層變化產(chǎn)生的位移變化，更容易獲得較大空間。(1)框架剪力墻結(jié)構(gòu)相比單獨的框架結(jié)構(gòu)，對梁、柱節(jié)點要求比較低。框架剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻是重要的組成部分，所以結(jié)構(gòu)中的梁縱筋在節(jié)點區(qū)錨固要求較低，與框架結(jié)構(gòu)要求不同。地震作用力主要是沿框架剪力墻結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向，但并不是兩個主軸方向上的作用力都會達(dá)到最大值。正交作用在豎向抗震構(gòu)件中作用明顯［4］，所以框架結(jié)構(gòu)需要在節(jié)點核心位置設(shè)置足夠的箍筋，框架剪力墻結(jié)構(gòu)因為存在較多剪力墻，不用考慮正交作用的影響。(2)在框架剪力墻結(jié)構(gòu)的高度方向上，如果存在結(jié)構(gòu)不一致，有超強(qiáng)部位，也有軟弱的位置，在抗震作用下，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)曲率延性集中在結(jié)構(gòu)比較軟弱的位置，這樣會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。原因就在于軟弱的位置因為作用力出現(xiàn)很大的非彈性變形，但是其他位置仍舊處于彈性階段，所以，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要重視剪力墻高度的連續(xù)性。同時，框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的承載力部分一定要盡量保持截面設(shè)計的承載力和地震反應(yīng)相適應(yīng)。剪力墻對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計具有重要的意義，所以要注意剪力墻的延性設(shè)計，雙肢剪力墻的延性相對較好，其各層連接梁能夠形成塑性鉸，這樣就能夠有效的吸能、耗能，提高剪力墻延性，延緩底層墻鉸產(chǎn)生。(3)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，深連梁剪力比較大，但是延性比較低，沒辦法與整體結(jié)構(gòu)的延性保持一致。所以在設(shè)計中應(yīng)該限制剪力墻延性，有時為了能在彈性階段吸掉大部分能量，就需要提高剪力墻承載力，但是這種方法存在的問題就是會提高工程造價，為了避免工程造價過高，可以采用雙連梁，這種方案可以有效改善連梁的受力［5］。設(shè)計過程中通常采用雙連梁剪力墻設(shè)計方法，這種方法的優(yōu)點在于降低連梁剛度，同時還可以有效降低截面承載的彎矩以及剪力，從而改善連梁受力性能，這樣就不會發(fā)生連梁截面超筋的現(xiàn)象。除此之外，在框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中把雙連梁和其他不同類型的連梁超筋方案進(jìn)行有效結(jié)合，這樣就會實現(xiàn)受剪面積不變，但是連梁與剪力墻兩者的受力得到改善的目標(biāo)。

4結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞:高層,剪力墻,連梁,超筋

1.剪力墻結(jié)構(gòu)的破壞形式及連梁的破壞機(jī)理

眾所周知混凝土結(jié)構(gòu)的破壞可分脆性破壞和延性破壞兩種,高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力的作用下,同樣分為脆性破壞(即剪切破壞)和延性破壞(即彎曲破壞)兩種。

剪力墻的脆性破壞又可分為兩種情況,一種是發(fā)生于墻肢的脆性破壞,由于 剪力墻的墻肢抗剪能力不夠而發(fā)生剪切破壞,使剪力墻很快喪失承載能力,甚至造成整體結(jié)構(gòu)突然的坍塌,因此在《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中剪力墻的截面軸壓比極限值和在一、二級時剪力墻墻底部加強(qiáng)部位剪力設(shè)計值的放大系數(shù),就是為了防止墻肢早于彎曲破壞而發(fā)生剪切破壞。剪力墻的脆性破壞第二種破壞情況是連梁發(fā)生剪切破壞。

剪力墻的延性破壞同樣可分為兩種情況,一種是連梁不屈服,墻肢首先發(fā)生屈服破壞。此時的剪力墻破壞時極限變形較小,吸收地震力較少,對于抗震要求較高的建筑雖然是屈服破壞,但也是不允許出現(xiàn)的。另外一種延性破壞是連梁先屈服,墻肢不屈服。

2.連梁計算超筋問題處理

(1)豎向荷載及風(fēng)荷載作用下超筋連梁處理

連梁超筋分為豎向荷載(如恒載、樓面活載)作用下超筋;水平荷載(如風(fēng)荷載和水平地震力)作用下超筋。設(shè)計過程中,常采用調(diào)整連梁剛度的方法處理連梁超筋現(xiàn)象,但應(yīng)區(qū)別對待。豎向荷載作用下,連梁剛度不易折減,其支座彎矩可以通過彎矩調(diào)幅來降低;在風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑中連梁的剛度可以折減,但折減不宜小于0.8。如果對連梁采取了剛度折減后,仍出現(xiàn)受彎或抗剪承載力不夠時,不宜再調(diào)整連梁內(nèi)力,應(yīng)采取下列幾點措施:增加剪力墻的厚度 ,即增加連梁截面寬度提高剪力墻剛度的同時亦提高連梁的抗剪能力,增加剪力墻數(shù),以減少每片剪力墻的水平力,用加大洞口寬度的方式來加大連梁跨度,減少連梁截面高度或在連梁中部開水平縫(即一道連梁變成上下二道連梁)等,以降低連梁剛度。

(2)水平地震作用下連梁剛度折減與調(diào)幅處理

連梁由于跨高比小(一般小于4),與之相連的墻肢剛度大等原因,在水平力作用下的內(nèi)力往往很大,連梁屈服時表現(xiàn)為梁端出現(xiàn)裂縫,剛度減弱,內(nèi)力重分布。因此在開始進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計算時,就需對連梁剛度進(jìn)行折減。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第5.2.1條規(guī)定“在內(nèi)力與位移計算中,抗震設(shè)計的框架-剪力墻或剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁剛度可予以折減,折減系數(shù)不宜小于0.5。”同時在條文說明第5.2.1中 “高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用彈性剛度參與整體分析,但抗震設(shè)計的框架-剪力墻或剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁剛度相對墻體較小,而承受的彎矩和剪力很大,配筋設(shè)計困難。因此,可考慮在不影響其承受豎向荷載能力的前提下,允許其適當(dāng)開裂(降低剛度)而把內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上。 通常,設(shè)防烈度低時可少折減一些 (6、7 度時可取0.7) ,設(shè)防烈度高時可多折減一些 (8、9 度時可取 0.5)。折減系數(shù)不宜小于0.5,以保證連梁承受豎向荷載的能力。對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中一端與柱連接、一端與墻連接的梁以及剪力墻結(jié)構(gòu)中的某些連梁,如果跨高比較大(比如大于5)、重力作用效應(yīng)比水平風(fēng)或水平地震作用效應(yīng)更為明顯,此時應(yīng)慎重考慮梁剛度的折減問題,必要時可不進(jìn)行梁剛度折減,以控制,正常使用階段梁裂縫的發(fā)生和發(fā)展。

(3)連梁鉸接處理

連梁經(jīng)過剛度折減調(diào)整后,仍不能滿足要求時,可根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.2.25.3條規(guī)定“當(dāng)連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時,可考慮在大震作用下該連梁不參與工作,按獨立墻肢進(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)按兩次計算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋設(shè)計。”即假定連梁大震下破壞,不能約束墻肢 因此可考慮連梁不參與工作,而按獨立墻肢進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。這種情況往往使墻肢的內(nèi)力及配筋加大,以保證墻肢的安全。此方法所調(diào)整的連梁,為其破壞對承受豎向荷載無明顯影響的連梁,即該連梁不作為次梁或主梁的支承梁;本次調(diào)整為第二次調(diào)整,是在連梁剛度折減失效后采用的方法;同時在實際操作中,經(jīng)常會出現(xiàn)將某根超筋連梁進(jìn)行鉸接處理后,引起其他位置原來不超筋的連梁超筋。

(4)其他方法

連梁還可以通過在連梁內(nèi)增設(shè)暗撐和交叉鋼筋來抵抗剪力。

3.連梁截面抗震設(shè)計

(1)連梁跨高比大于2.5時,連梁截面尺寸要求:

連梁斜截面受剪承載力分式為:

(2)連梁跨高比不大于2.5時,連梁截面尺寸要求:

連梁斜截面受剪承載力分式為:

跨高比小于2.5是深連梁的一個特殊值,深梁是以承受豎向荷載為主的,在豎向荷載作用下能形成拱的作用,承受水平推力;而深連梁則以承受水平荷載為主。因此,對于跨高比小于2.5的連梁的截面配筋方式,筆者建議參考連續(xù)深梁支座部位上部縱向鋼筋的配筋方式,即將受力筋均勻布置,同時考慮到連梁以承受水平荷載為主,支座彎矩主要由水平荷載引起,在反復(fù)的水平荷載作用下支座截面上下受拉筋面積相近,宜采用截面對稱配筋。

4.結(jié)語

高層建筑剪力墻連梁的設(shè)計受很多因素的制約。連梁的內(nèi)力和剪力墻的多少、每片剪力墻的水平力大小、連梁的剛度、與之相連的墻肢剛度等都有關(guān)。因此在設(shè)計時,問題是比較復(fù)雜的,設(shè)計時要把互相制約的因素統(tǒng)一協(xié)調(diào),以取得比較理想的結(jié)果。因此無論采用哪一種解決方法,都要遵循“強(qiáng)剪弱彎”、“ 強(qiáng)墻弱梁”的原則,保證連梁的耗能作用,確保剪力墻在大震作用下不倒,整體結(jié)構(gòu)的安全。

參考文獻(xiàn):

篇10

關(guān)鍵詞：剪力墻優(yōu)化，框剪結(jié)構(gòu)

Abstract: in the box in the structural design of cut, if shear wall set too much, can lead to excessive structure stiffness, and make the earthquake effect and structural internal force increases, and can not play the advantage of frame structure. To solve this problem, the need to cut the shear wall structure frame number for the corresponding optimization.

Keywords: shear wall optimization, box shear structure

中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

受平面布置，剪力墻結(jié)構(gòu)使用空間較小、自重較大，將部分剪力墻改為框架，做成框架剪力墻結(jié)構(gòu)（簡稱框剪結(jié)構(gòu)），則可以使整個建筑平面布置靈活，結(jié)構(gòu)上取得較大使用空間，能夠滿足使用要求。

一、工程概況

某辦公樓采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，層數(shù)為10層，建筑總高度為33.4m，首層層高4m，第2層3.8m，3—16層均為3.2m，抗震設(shè)防烈度為8度 (0.30g)，場地II類，設(shè)計地震分組為第一組，地面粗糙程度B類，基本風(fēng)壓w0=0.30kN/m2。，梁、板、柱、墻現(xiàn)澆。結(jié)構(gòu)平面布置圖如下：

圖1優(yōu)化前的結(jié)構(gòu)平面布置圖

二、數(shù)學(xué)模型

（1）目標(biāo)函數(shù)

當(dāng)結(jié)構(gòu)總的等效地震作用最小時，結(jié)構(gòu)能夠保持良好的延性，而且此時結(jié)構(gòu)自重較輕，節(jié)省材料。因此本文取框剪結(jié)構(gòu)總的等效地震作用最小值F作為目標(biāo)函數(shù)：

（1）

其中，為相應(yīng)于第j振型在第i層樓蓋處水平地震作用。

（2）約束條件

高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有必要的剛度，否則剛度過小，層間位移角過大，將使主結(jié)構(gòu)不能滿足彈性受力狀態(tài)，與計算模型不一致；結(jié)構(gòu)要具有必要的剛度可以防止填充墻、隔墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷。

最終建立的數(shù)學(xué)模型如下：

三、剪力墻優(yōu)化前后比較

圖2優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)平面布置圖

通過PKPM對該工程結(jié)構(gòu)剪力墻優(yōu)化前后的設(shè)計進(jìn)行演練模擬，得出結(jié)構(gòu)周期、地震作用下最大層間位移角、底層框架柱地震傾覆彎矩百分比、各層質(zhì)量、縱向地震作用下樓層剪力（圖3）以及橫向地震作用下樓層剪力（圖4）：

表1 縱向地震作用下樓層剪力

表2 橫向地震作用下樓層剪力

對剪力墻優(yōu)化前后的對比分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后第一扭轉(zhuǎn)周期和第一平動周期變大，橫向和縱向地震作用下最大層間位移角變大；橫向和縱向底層框架柱地震傾覆彎矩百分比提高約10%；各層質(zhì)量也較為減少；特別是橫向和縱向地震作用下樓層剪力減少明顯，橫向剪力減少約17%左右，縱向剪力比優(yōu)化前小30%以上。

四、結(jié)束語

（1）合理的剪力墻的布置對結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要，結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟(jì)性都有較大的提高。

（2）本文目標(biāo)函數(shù)為單一地震作用目標(biāo)函數(shù)，如果能將混凝土用量和鋼筋用量考慮進(jìn)來，建立多目標(biāo)函數(shù)，就更能直接反應(yīng)框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 賀維維. 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究[D]. 西安:西安理工大學(xué)，2010.