剪力墻結構設計要點范文
時間：2024-02-21 17:58:21
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篇1
摘要：建筑的空間形態是由結構傳力體系支撐的，傳力體系的剖面形式直接反映結構豎向荷載傳遞的路徑，也關系到建筑物的使用功能。不同建筑結構其傳力體系也是不同的，因此在結構設計時也應考慮諸多細節并采用正確的計算方法，使建筑物傳力體系清晰，并滿足抗震設計規范要求。本文主要結合實例，對框架剪力墻的設計要點進行探討。
關鍵詞：框架剪力墻；結構設計；連梁設計
Abstract: the construction of the space form is the force transmission system by the structure of support, power transmission system directly reflect the profile form of vertical structure of load transfer path, but also related to the use function of the building. Different building structure its power transmission system is different, so in the structural design also should consider when many details and the correct calculation method, make clear the force transmission system building, and meet the standard aseismatic design requirements. This paper examples, the frame shear wall design points are discussed.
Keywords: frame shear wall; Structure design; Even beam design
1框架剪力墻結構設計關注點
1.1合理配置
剪力墻的平面布置一般原則是均勻、分散、對稱、周邊。分散原則是要求剪力墻片數不宜太少，而且每片剪力墻剛度不宜太大，連續尺寸不宜太長，使抗側力構件數量多一些，且分散一些，要求每片剪力墻的彎曲剛度適中，在使用中不會因為個別墻的局部破壞而影響整體的抗側力性能，也不至使個別墻的受力太過集中，負擔過重而引發過早地被破壞，剛度過大的墻承擔的內力也大，相應的基礎處理難度增加，同時也考慮到剪力墻相距太遠，樓面剛度要求又大，很難滿足要求，周邊原則是考慮建筑物抵抗扭轉的能力，便于保證剛度中心與平面中心相吻合，剪力墻布置在周邊對稱位置，可以增加抵抗扭轉的內力臂，從而在不增加剪力墻面積的情況下，,提高建筑物抗扭轉能力。
剪力墻應布置在平面形狀變化處,角隅、端角、凹角部位往往是應力集中處,設置剪力墻給予加強是很有必要的,在高層建筑的樓梯間,電梯間,管道井處,樓面開洞嚴重削弱樓板剛度,對保證框架與剪力墻協同工作極為不利。因此,在工程設計中使用鋼筋混凝土剪力墻來加強這些薄弱端部是十分有效的。
剪力墻的間距，對于現澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2—4為宜， 對于裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1—2.5為宜，原則是建筑物愈高,抗震設防烈度愈高取值愈小。
1.2提高軸壓比
軸壓比主要為控制結構的延性，隨著軸壓比的增大，結構的延性越來越差，對高層建筑抗震十分不利。我國現行規范均有相應要求。本工程在初步設計階段時，業主提出當地混凝土攪拌站無法保證C40以上混凝土施工質量，混凝土最高強度等級為C40。根據規范，一級框架剪力墻結構框架柱軸壓比為0.75，若依據框架柱軸壓比為0.75設計，則框架柱的截面面積過大，影響建筑平面布局。故采取規范提出的構造措施提高柱軸壓比限值至0.90。底部加強區剪力墻厚度為350mm，混凝土強度等級為C40，滿足設計要求。但在其他的一些高層建筑結構的底部幾層，由于混凝土強度等級低，為使剪力墻軸壓比不超過規范規定的限值，則會出現剪力墻厚度很大的不合理情況。
規范僅根據結構抗震等級和設防烈度給出了混凝土剪力墻的軸壓比限值，并沒有考慮通過采取構造措施提高其軸壓比限值。國內研究表明，即使高寬比為1.0的低剪力墻，同樣可具有良好的延性性能。研究剪力墻約束邊緣構件配箍率、位移延性比、剪力墻高寬比等因素對剪力墻軸壓比限值的影響，并給出滿足具體延性需求、對應不同約束邊緣構件配箍特征值的剪力墻軸壓比限值，供工程設計參考。
1.3框架剪力墻中連梁設計
鋼筋混凝土框架一剪力墻結構,在強烈地震作用下能有效地通過反復的非彈性變形耗散地震能量,是一種較好的抗震結構體系。對于與框架一剪力墻平行的框架梁，即縱向梁構件采用帶非線性轉動彈簧的線彈性彈簧梁單元模擬。對于柱單元則假定其只發生非彈性彎曲變性而不發生非彈性軸向變形。由于框架一剪力墻結構中的橫向梁兩端承受不同的豎向位移,并且由于節點的轉動與兩節點轉動量的不同，橫向梁還承受扭轉。因此可采用豎向與轉動彈性彈簧來模擬該效應。模型中指定相對轉動中心位于墻構件中心軸上高度點處,認為參數的合適值可基于沿層間高度預期的曲率分布選取。
一般多豎向單元模型考慮了墻截面中性軸的移動,可預測墻的彎曲反應,是一種適合于多層鋼筋混凝土框架一剪力墻結構的非線性分析的擬三維模型。
2工程實例
2.1工程概況
某項目總建筑面積20041m2。其中，地上部分建筑面積18880m2，共16層，帶5層裙房和一層設備轉換層，建筑高度68.8m，地下部分建筑面積1161m2，共1層。結構體系為框架剪力墻結構，抗震設防烈度7°，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震為第一組，II類場地，設計特征周期為0.4s。
2.2剪力墻平面布置
剪力墻的平面布置遵循均勻、分散、對稱、周邊原則。由于剛度愈大的墻肢吸收的荷載也愈大，所以考慮墻肢開洞來減輕墻肢的剛度集中問題。在平面形狀變化處，例如角隅、端角布置剪力墻，是因為凹凸角部位是應力集中處，宜設置剪力墻加強。電梯間、樓梯間樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度，不能保證框架與剪力墻協同工作，亦需要設置剪力墻來加強。同時為了保證結構抵抗扭轉能力，使剛度中心與平面中心相吻合，在結構周邊對稱位置布置剪力墻，提高抗扭轉能力。但平面圖1中3軸與A軸處建筑平面不允許布置剪力墻，故在4軸與A軸處布置剪力墻。本設計中，主樓樓層面積Af為1050m2，剪力墻面積AW為18.50m2，框架柱面積AC為14m2，AW/Af=1.76%，(AC+AW)/Af=3.09%。
圖1：工程布置圖
2.3扭轉效應控制
設計中對扭轉效應的控制采取了一些措施:①由于主樓標準層凸出部分大于平面總寬度的30%，故將該凸出部位板厚加厚至150mm，并在計算時設為彈性樓板；②設備層層高低，其剛度雖大于相鄰上部樓層側向剛度的70%，但剛度相對其相鄰層還是比較薄弱，故將設備層及其相鄰的上下層強制設為薄弱層，加強該處的豎向構件；③采取措施使各樓層的剛心、質心的偏心距控制在0.15以內，主樓與裙房屋面的質心、剛心偏心距小于建筑相應邊長的20%；④在裙房的一側合理布置剪力墻；⑤對框架柱傾覆彎矩及樓層框架總剪力進行調整，主樓的底部總剪力為裙房屋面的總剪力。模型經過調整，對計算結果進行分析判斷，確認后作為工程設計依據。結構計算結果如表1所示。
表1：結構計算表
3結束語
案例中工程的計算結果是可信的，合理的，結構方案是安全可靠的。通過底層結構剪力墻與框架柱面積與樓層面積之比初步確定剪力墻數量，然后通過計算判斷剪力墻設置的合理性。軸壓比控制結構延性，剪力墻軸壓比限值可以根據剪力墻延性需求、約束區箍筋配筋特征值及剪力墻高寬比等因素確定。設計時，若連梁內力過大，可以通過連梁剛度折減和設置水平通縫來解決。
參考文獻
[1]孫雪蘭. 淺談高層剪力墻結構的優化設計[J]. 山西建筑， 2010，(24) .
[2]王艷軍. 高層建筑剪力墻結構優化設計淺析[J]. 山西建筑， 2010，(05) .
篇2
關鍵詞：高層建筑；剪力墻；結構設計
Abstract: This paper mainly for high-rise shear wall in the structure arrangement, beam and plate layout, continuous calculation method of shear wall linked three aspects such as the design and control are analyzed.
Key words: high-rise building; shear wall; structural design
中圖分類號：TU973 文獻標識碼：A 文章編號：
一、結構布置設計要點
剪力墻的位置要遵循均勻、分散、對稱和周邊的原則，應沿房屋縱橫兩個方向布置。剪力墻宜布置在房屋的端部附近、平面形狀變化處、恒荷載較大處以及兩端樓（電）梯處，在結構中部盡量減少剪力墻的布置量。在平面布置上盡可能均勻、對稱，以減小結構扭轉。不能對稱時，應使結構的剛度中心和質量中心接近。沿高度均勻變化；在豎向布置上應貫通房屋全高，使結構上下剛度連續、均勻。多均勻長墻（增加抗側剛度和減少剪力墻數和混凝土用量），少短墻（抗震性差）；可布置成單片形（不少于三道，長度不超過8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2,少復雜形狀轉折。洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墻端部或柱邊。
為了保證樓（屋）蓋的側向剛度，避免水平荷載作用下樓蓋平面內彎曲變形，應控制剪力墻的最大間距。而剪力墻的厚度則由以下因素確定：
（1）通過結構分析，在滿足最大層間位移、周期比、位移比的各項指標確定每層剪力墻的厚度；
（2）不同抗震等級的軸壓比的限制；
（3）構造性及穩定性要求（而穩定性一般會滿足）；
（4）對于普通的住宅建筑在7度或8度地區，墻厚大多情況下是按穩定性和 構造要求所控制的；
首先剪力墻厚度應滿足《高規》7.2.1條7.7.2條規定（其實是高厚比要求），當不能滿足上面幾條的時候應按《高規》附錄D 計算墻體的穩定,從大量工程實例看,按《高規》附錄D計算的墻厚比《高規》7.2.1條7.7.2條規定的小得多[1]。故穩定性一般會滿足；此時剪力墻墻厚主要由構造與施工要求控制。建筑物高度在百米以下時剪力墻厚度一般取200~300mm。
剪力墻墻肢長度不能太短，否則就短肢(4-8倍)，不能太長（大于8m），受彎后產生的裂縫寬度會較大，墻體的配筋容易拉斷。故我們控制剪力墻的墻肢長度大于厚度的8倍一點點，比如200墻；取1650墻肢長度，300墻取2450墻肢長度就行，但整個剪力墻的墻肢長度一般不要超過4m，當墻的長度很長時，可通過開設洞口將長墻分成兩段長度較小的墻段。用以分割墻段的洞口上可設置約束彎矩較小的弱連梁(其跨高比一般宜大于6)。墻肢旁邊為門垛時，門垛與墻肢合為整體。門窗邊離墻肢距離較近時（
二、梁板布置設計控制要點
對高層住宅,荷載一般不大,樓板絕大多數均為構造配筋,板厚就決定了樓板用鋼量的大小,所以樓板厚度一般按撓度、裂縫及板內設備穿管的最低要求取值,不必過厚。
客廳、臥室、廚房、衛生間：
LO(短跨)≤2.9m,h=90mm；LO=2.9~3.9m,h=100mm；LO=4.0~4.4m，h=110㎜；LO=4.5~4.8m，h=120㎜；LO=4.9~5.2m，h=130㎜
陽臺：h=90
屋面板:h≥120㎜,屋面板負筋拉通筋應優先用Φ10@200或Φ10@180（HRB335），板面通長鋼筋不足時，板支座處另設計附加鋼筋，施工圖中應注明貫通鋼筋與附加支座鋼筋應間隔錯開布置；
樓層梁布置時,應保證梁具有簡單明確的傳力路徑,避免多重次梁、多次傳力的情況。剪力墻結構中的梁經濟跨度一般在3.0~5.0m之間;若非剛度及連接一字形墻的需要,不宜設置高連梁；建筑的洞口頂可設置后澆過梁[2],再砌梁上填充墻;較小跨度(3.6m以內)的板上有隔墻或開有洞口時,墻位置或洞口邊可不設置梁,可在板內設置加強筋的方式予以解決。梁截面一般按如下規定取：
外墻梁：200(250)×600
內墻框梁：200(250)×400~600
內墻小梁：200×300~400
陽臺挑梁和邊梁：200×400（受力較大處，不影響立面處可加大）
100厚小隔墻下梁：150×300~350三、連續化方法計算聯肢剪力墻
對于聯肢墻，連續化方法是一種相對比較精確的手算方法，而且通過連續化方法可以清楚地了解剪力墻受力和變形的一些規律。連續化方法把連梁看做分散在整個高度上的連續連桿。
基本假定
（1）連梁的反彎點在跨中，連梁的作用可以用沿高度均勻分布的連續彈性薄片代替（連梁連續化假定）；
a結構尺寸； b計算簡圖；c基本體系
（2）忽略連梁軸向變形，即假定兩墻肢水平位移完全相同，同一標高處，兩肢墻的轉角和曲率相等。 （3）層高h和慣性矩I1、I2、Ib及面積A1、A2、Ab等參數，沿高度均為常數。2．方程的建立在連梁的反彎點處切開，雙肢墻變成兩個靜定的懸臂墻，切口處的軸力σ(x)和剪應力τ(x)是未知力，由切點處的相對位移為零的變形協調條件，可得沿剪應力τ(x)方向的變形連續條件的表達式：
δ1(x)——由墻肢的彎曲和剪切變形產生的豎向相對位移；
δ2(x)——由墻肢的軸向變形產生的豎向相對位移；
δ3(x)——由連梁的彎曲和剪切變形產生的豎向相對位移。
在x處作截面截斷雙肢墻，由平衡條件有:
3．聯肢墻的內力計算
由以上兩式，可得連梁中點處的剪應力τ(x)，計算j層連梁內力，用該連梁中點處的剪應力乘以層高得剪力（近似于層高范圍內積分），剪力乘連梁凈跨度的1/2得連梁根部的彎矩：
墻肢的總彎矩和總剪力：式中，Mpj，Vpj——第j層由于外荷載產生的彎矩和剪力。ms——第s層（s≥i）的總約束彎矩：
式中, 是墻肢考慮剪切變形后的折算慣性矩：4．聯肢墻計算結果討論
（1）整體系數
式中，s——聯肢墻洞口列數，s+1即為墻肢數； ai，ci——2ai，2ci分別為第i個洞口的凈寬及相鄰墻肢重心到重心的距離； T——軸向變形影響參數；——第i列連梁的慣性矩。
α值小，說明洞口很大，連梁的剛度相對很小，墻肢的剛度又相對較大，連梁的約束作用很弱，水平力作用下，雙肢墻轉化為由連梁鉸結的兩根懸臂墻。當洞口很小，連梁的剛度很大，墻肢的剛度又相對較小時，α值較大。連梁的約束作用很強，墻的整體性很好，雙肢墻轉化為整體懸臂墻。這時，墻肢中的軸力抵抗了水平荷載產生的彎矩的大部分，墻肢中的局部彎矩較小。當α值介于上述兩種情況之間時[3]，墻肢截面上的實際正應力，可以看作是由兩部分彎曲應力組成，其中一部分是作為整體懸臂墻作用產生的彎曲正應力，另一部分是作用獨立懸臂墻作用產生的局部彎曲正應力。 （2）聯肢墻側移和內力分布
聯肢墻的側移曲線呈彎曲型，整體系數α越大，墻的抗側剛度越大，側移減小；整體系數α越大，墻肢彎矩越小。連梁最大剪力在中部某個高度，向上、下都逐漸減小。整體系數α越大，剪力增大，最大剪力位置越接近底截面。因為墻肢軸力是該截面上所有連梁剪力之和，整體系數α越大，墻肢軸力增大。 （3）墻肢剪切變形和軸向變形的影響20層聯肢墻分以下三種情況按連續化方法計算得到的內力和位移比較圖。第一種考慮彎曲、軸向、剪切變形；第二種考慮彎曲、軸向變形；第三種僅考慮彎曲變形。第一種和第二種計算結果對比發現，不考慮剪切變形，誤差不大，不超過10%。從第一種和第三種計算結果對比發現，不考慮軸向變形的影響誤差較大。層數愈多，軸向變形的影響越大。《高規》：對50m以上或高寬比大于4的結構，宜考慮墻肢在水平荷載作用下的軸向變形對內力和位移的影響。
參考文獻：
[1] 李東升.高層剪力墻結構設計新規定探討[J].山西建筑,2011,37(1):36-37.DOI:10.3969/j.issn.1009-6825.2011.01.022.
篇3
【關鍵詞】高層建筑；剪力墻；結構設計
引言
剪力墻這種結構形式已經成為目前高層住宅結構形式的首選，剪力墻結構布置靈活，抗震性能好，容易滿足各種使用功能的要求來增加使用中的舒適度。因此，作為結構設計人員要充分了解其受力原理，合理設計出安全、實用、經濟的高層剪力墻結構。本文以高層建筑剪力墻結構設計要點探究為主題，從剪力墻的相關概念出發，重點研究高層建筑中剪力墻結構設計的要點，并結合相關案例分析說明。研究的目的在于通過對剪力墻的設計要點分析，使得建筑結構得到整體優化，從而促進高層建筑的安全性、經濟性以及科學性。
一、剪力墻的相關知識
（1）剪力墻是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，能承擔各類荷載引起的內力，并能有效控制結構的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。它的空間結構由一系列縱向、橫向剪力墻及梁、板等組成。
（2）剪力墻和其他的框架結構一樣，既有其優點，也存在不足。由于現澆鋼筋混凝土對水平地震荷載的承受，使得水平荷載對墻、柱產生一種水平的剪切力。為了與這種水平剪切力形成平衡，剪力墻結構由縱橫方向的墻體支撐，從而形成抗側向力的體系。這是剪力墻的最大優點。此外，剪力墻的剛度很大，而且空間的整體性好，從房間里無法看出梁、柱楞角，使得室內的布置更加容易，方便而實用，簡單而美觀。剪力墻結構還具有良好的抗震性能，這也是被廣泛運用于高層建筑的原因之一。剪力墻的最大的不足就是結構自重大，另外剪力墻結構抗側剛度大，會引起較大的地震反應；剪力墻墻體中軸壓低，墻肢承載力發揮不足等。預應力剪力墻結構常常可以做出大的空間住宅布局，完全滿足現代人對舒適寬闊的居住空間需求。既然剪力墻有其優缺點，就要求我們在設計中因勢利導，趨利避害，使其發揮最大的功能性作用。
（3）剪力墻結構的設計原則：[1]剪力墻的布置應分布均勻，沿房屋縱橫兩個方向設置，使剪力墻剛度合理。剪力墻宜布置在房屋的端部附近、平面形狀變化處、恒荷載較大處，在結構平面中部盡量減少剪力墻的布置，使剪力墻分布于建筑物周邊，在較少的剪力墻情況下取得較大的剛度，結構的剛度中心和質量中心盡量接近。[2]剪力墻沿高度應均勻變化，在豎向布置上應貫通房屋全高，使結構上下剛度連續、均勻。[3]為了保證樓屋蓋的側向剛度，避免水平荷載作用下樓屋蓋平面內彎曲變形，應控制剪力墻的最大間距。[4]剪力墻結構應具有延性，細高的剪力墻容易設計成具有延性的彎曲破壞剪力墻。當墻的長度很長時，可以通過開設洞口將長墻分成長度較小的墻段，使每個墻段成為高寬比大于3的獨立墻肢或聯肢墻，分段宜較均勻，通常墻段的長度不宜超過8m。[5]結構計算分析應滿足最大層間位移、周期比、位移比、軸壓比及墻體穩定性等方面的要求。
二、實例分析
（1）工程概況：以某住宅小區高層住宅設計為例，該建筑為地上33層和地下2層，地下兩層為非機動車停車庫，地上為住宅。地下室的層高均為3.5m，地上1～33層高為2.9m，地上建筑總高度為96m。該建筑物為剪力墻結構，抗震設防類別為丙類，設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.15g，設計地震第二組，場地土類別為Ⅲ類，特征周期為0.55s。
（2）結構選型：根據本建筑的使用功能和建筑高度選擇其結構形式為剪力墻結構，基礎采用樁筏基礎。
（3）結構計算：本工程采用中國建筑科學研究院開發的PKPM系列高層建筑結構空間有限元分析軟件SATWE進行計算分析。計算分析結構表明本工程的自振周期正常合理，平動周期為第一振動周期，扭轉周期與第一平動周期之比為0.80，小于0.90，滿足規范，振型曲線光滑連續，無突變。按彈性方法計算的風荷載或多遇地震標準值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比小于1/1000。在規定的水平力作用下，樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），不大于該樓層兩端最大彈性水平位移（或層間位移）平均值的1.2倍。計算結果顯示本工程無平面不規則或豎向不規則的情況。剪力墻軸壓比滿足規范要求。
（4）剪力墻布置：剪力墻應在滿足結構豎向及水平荷載的前提下盡可能地布置在隔墻位置，對剪力墻的數量進行控制，還要減少邊緣構件數量，結構計算時滿足剪力墻實現彎曲破壞的延性破壞模式。剪力墻的厚度按照《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010和《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010的規定選取后進行計算，根據墻體的穩定性和軸壓比對所選取的墻厚進行調整。最終本工程地下室墻體均采用300mm厚，地上住宅部分采用200mm厚。
（5）混凝土強度等級的選擇：本工程層高較低，剪力墻墻體穩定性均能滿足規范要求。墻體的混凝土強度等級根據規范對剪力墻軸壓比的限制選擇。地下室剪力墻采用C35，1～6層為C40，7～12層為C35，7層以上為C30。由于住宅建筑房間開間小，平面分格多，梁板的混凝土強度等級在施工時不易于剪力墻區分，因此本工程梁板及樓梯的混凝土強度等級均同本樓層的剪力墻。
（6）高層建筑梁板布置：考慮到住宅建筑以實用性和舒適性為最基本的要求，梁設置時盡量布置于填充墻下面，避免房間內露梁，如果出現難以避免的情況盡量把梁凸出到衛生間或廚房等相對次要的房間。另一方面就是要注意房間凈高的要求，在滿足受力的前提下盡量保證房間凈高以增加使用的舒適性。
三、剪力墻結構設計的構造要點
（1）剪力墻結構伸縮縫的最大間距：裝配式建筑為65m，現澆式建筑為45m。當采用以下措施時可以適當增加伸縮縫的最大間距：[1]采取減小混凝土收縮或溫度變化的措施；[2]采用專門的預加應力或曾配構造鋼筋的措施；[3]采用低收縮混凝土材料，采用跳倉澆筑、后澆帶、控制縫等施工方法，并加強施工養護。
（2）剪力墻結構的最大高度比：非抗震設計時為7，抗震設防烈度為6度和7度時為6、8度時為5、9度時為4。高層建筑的高寬比是對結構剛度、整體穩定、承載能力和經濟合理性的宏觀控制。在結構設計計算滿足規范規定的承載力、穩定、抗傾覆、變形和舒適度等基本要求后，僅從結構安全角度講高寬比限值不是必須滿足的，主要影響結構設計的經濟性。
（3）剪力墻結構的防震縫：剪力墻結構的防震縫按照同高度的框架結構防震縫要求的50%取值，且不小于100mm。
（4）剪力墻底部加強部位的范圍：[1]底部加強部位的高度應從地下室頂板算起；[2]底部加強部位的高度可取底部兩層和墻體總高度的1/10二者較大值；[3]當結構計算嵌固端位于地下一層底板或以下時，底部加強部位宜延伸到計算嵌固端。
（5）軸壓比限值：在重力荷載代表值作用下剪力墻墻肢軸壓比限值分別為0.4（9度一級）、0.5（6、7、8度一級）、0.6（二、三級）。
4.6軸壓比限值
一般剪力墻底部加強部位―三級抗震無規定、二級抗震0.6、一級抗震0.5或者是0.4。
四、結論
在實際的工程減值中，設計方只有把握住剪力墻結構設計的要點，才能真正設計出安全穩定的建筑物，從而保障居住者的生命安全，同時還可以最大程度地節約建筑工程的設計成本。
參考文獻：
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[4]曹彬，李銘. 高層建筑結構設計中剪力墻結構的要點分析[J]. 中國建筑金屬結構，2013，22：65.
篇4
關鍵詞：框支剪力墻；結構設計
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
一、項目概況
此項目工程位于四川成都，為高層住宅小區，由5個塔樓圍合而成，其中地上18層，地下一層大底盤，總建筑面積6萬方左右。當時開發商要求地下3層做大開間商鋪，因而上部剪力墻需要在結構的四層部位進行轉換，結構形式需要做成框肢剪力墻結構。
二、框支剪力墻結構設計要點分析
框支剪力墻指的是結構中的局部，部分剪力墻因建筑要求不能落地，直接落在下層框架梁上，再由框架梁將荷載傳至框架柱上，這樣的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墻就叫框支剪力墻。下面從三個方面進行分析。
1.結構計算和分析
在結構計算上我們主要軟件采用SATWE及PMSAP,同時也對結構做了彈性時程分析。
1.1 結構總體參數
正負0.000標高相當于絕對高程507.29m。安全等級二級，抗震設防類別丙類，設計使用年限50年，地基基礎設計等級甲級。
1.2 抗震參數
抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組屬第一組，場地類別為Ⅱ類，設計特征周期為0.35秒，多遇地震影響系數最大值0.08。
1.3 SATWE及PMSAP主要計算參數
(1) 雙向地震，考慮耦聯，考慮偶然偏心選項都選中。驗算偶然偏心下的位移比是否滿足規范要求時采用單向地震。 (2)剛性樓板假定
A.計算周期比、位移角、位移比、剛度比等內容時必須采用強制剛性樓板假定。
B. 1號樓計算配筋采用強制剛性樓板假定。
C. 2號樓計算配筋采用彈性樓板假定。轉換層、局部開大洞周邊樓板及E區中部細腰處設置為彈性樓板，采用彈性膜假定（彈性樓板6用于板柱體系，彈性樓板3用于厚板轉換）。
(3)連梁剛度折減系數：采用程序缺省值0.7。跨高比大于5的連梁，受力類似框架梁（豎向荷載比水平荷載作用效應明顯），宜按框架梁設計，不考慮剛度折減，特殊構件中注意檢查這種梁如程序自動設定為連梁應取消。
(4)梁柱重疊部分是否作為剛域：是。一般工程梁柱重疊部分作為剛域，常用于異型柱；不作為剛域常用于一般矩形柱。本工程柱主要為框支柱，截面尺寸相對較大，且部分上部墻全部轉換于柱上，故考慮為剛域。
(5)是否雙偏壓計算：是。高層框架角柱及異型框架柱應按雙偏壓計算，其余柱可用單偏壓計算。由于雙偏壓的不確定性，有可能出現不合理的柱配筋且雙偏壓配筋偏大。一般說來，應先以單偏壓計算，實配鋼筋后以雙偏壓驗算。本工程柱主要為框支柱，直接按SATWE雙偏壓計算參考PMSAP結果進行配筋，如發現某柱配筋結果異常，按單偏壓計算雙偏壓校核。
(6)總剛模型/側剛模型
A. 1號樓及2號樓在采用強制剛性樓板計算時，可采用側剛模型或總剛模型。
B. 2號樓在采用彈性樓板計算時，應采用總剛模型。
(7) 考慮風振系數：是。荷載規范GB50009局部修訂規定，對基本自振周期T1大于0.25秒的工程結構如大跨度屋蓋、各種高聳結構以及對高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋，均應考慮風壓脈動對結構發生順風向風振的影響。
2.程序計算控制分析
（一）選用軟件
1號樓采用SATWE程序計算。
2號樓采用SATWE及PMSAP程序計算，并采用時程分析補充計算。
2號樓主要轉換構件采用FEQ程序進行應力分析。
（二）SATWE及PMSAP
1.層間位移角。( SATWE位移文件輸出)
（1)本工程不大于1/1000。
（2)應在剛性樓板假定下進行計算，且不考慮扭轉影響和偶然偏心影響的地震作用下。
2.最大水平位移/本層平均水平位移及最大層間位移/平均層間位移。
（1)本工程不大于1.4。
（2) 大于1.2時判定為結構扭轉不規則。
（3)應在剛性樓板假定下，考慮偶然偏心影響的地震作用下進行計算。多塔應分別計算。
（4)根據超限高層建筑抗震專項審查要點，層間位移角不大于位移角限值的1/3時，位移比的控制可略有放寬，但不超過10%。
3.樓層層間抗側力結構的受剪承載力。（SATWE計算總信息文件輸出）
（1)不應小于上一層的65% (B級高度高層為75%)，不宜小于上一層的80%。
（2)如某層此項不滿足，則判定為結構豎向不規則。該層應設定為薄弱層由SATWE程序予以考慮。
4.轉換層上部與下部結構的等效側向剛度比。
（1)不應大于1.3。
（2)轉換層位于2層及以上時驗算。
（3) SATWE計算應選擇“剪彎剛度比”法計算。多塔應分別計算。
5.轉換層與相鄰上層樓層的樓層側向剛度比。
（1)不應小于60% (SATWE計算總信息文件中Ratx1及Raty1不小于0.6/0.7=0.857) 。
（2)轉換層位于3層及以上時驗算。
（3) SATWE計算應選擇“地震剪力與地震層間位移的比”法計算。多塔應分別計算。
（三）SATWE的時程分析補充計算
2號樓4個結構單元采用2條實測波（TH2TG035、TH4TG035）和2條人工模擬波（RH2TG035、RH4TG035）進行多遇地震下的彈性時程分析計算。
各時程分析曲線結構底部剪力與振型反應譜法底部剪力的比值≥65%。
多條時程分析曲線結構底部剪力平均值與振型反應譜法底部剪力的比值≥80%。多條時程曲線的最大層間位移角平均值≤1/1000。
構件截面尺寸選取及配筋分析
1.剪力墻構造
(1) 1號樓剪力墻不設置暗梁。2號樓轉換層以下為框剪結構，除200厚的電梯井筒分隔墻外，各剪力墻均設置暗梁。轉換層以上為剪力墻結構，僅井筒周圍設置暗梁。
(2) 2號樓角窗部位的剪力墻沿全高均應設置約束邊緣構件（本工程7度區設防，底部加強區以上可比約束邊緣構件適當放寬，8度區不能放寬）。宜提高該墻的抗震等級并按提高后的抗震等級控制軸壓比。
2.柱
（1)框架柱截面尺寸不小于300，圓柱直徑不小于350，個別尺寸小于此尺寸的柱，例如樓梯平臺柱，混凝土強度應乘以0.8的系數。
（2）本工程屬部分框支剪力墻結構，柱軸壓比限值：一級0.60，二級0.70。剪跨比不大于2但不小于1.5的柱（近似認為凈高/柱截面高度不大于4的短柱）軸壓比限值減小0.05。注意外墻設置帶形窗時剛性填充墻體的約束可能形成短柱。剪跨比小于2.0的柱應特別研究采用特殊構造措施，例如設置型鋼、采用下條的箍筋形式、提高體積配箍率、取用更嚴的軸壓比限值、柱外包鋼板箍等措施。
（3)框架柱最小配筋率可由程序計算，但應注意在程序中定義角柱及框支柱，其最小配筋率較中柱邊柱多了0.2%。柱截面每側縱筋配筋率不小于0.2%。
（4)框架柱箍筋肢距，一級不大于200，二三級不大于250和20倍箍筋直徑的較大值，四級不大于300。每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋約束。
3.梁
（1)框架梁一般取1/12~1/15跨度，一般不小于400，外立面梁按建筑尺寸。懸挑梁取1/6跨度。梁高較上述過小且荷載較大時須校核撓度及裂縫。
（2)框架梁最小配筋率按程序計算，同時注意最大配筋率2.5%，不應超過。
（3)框架梁最小配箍率在一、二、三四級抗震時為0.3ft/fyv、0.28ft/fyv、0.26ft/fyv，但須注意三四級抗震時彎剪扭同時作用的框架梁為0.28ft/fyv。
（4)框架梁梁面梁底通長筋直徑一二級抗震時不小于14 ，三四級抗震時不小于12。通長筋面積一二級抗震時不小于梁面及梁底面積較大值的1/4。
（5)對實際受到部分約束但按簡支計算的梁端，梁端實際存在一定的負彎矩，為防止梁端上部出現過大的裂縫，須設置構造負筋，面積不小于梁底縱筋的1/4，該鋼筋自支座伸出長度不小于0.2倍計算跨度。
4.板
(1)廚廁板厚90，陽臺100，屋面120，陽臺欄板100，雙層雙向配筋。
(2)地下室非人防頂板板厚180，人防頂板200，雙層雙向配筋，每層每方向配筋率不小于0.25%，本工程取Φ10@150。注意人防頂板不能用冷加工鋼筋。
(3)轉換層樓板180，雙層雙向配筋，每層每方向配筋率不小于0.25%，本工程取Φ10@150。
(4)轉換層上下兩層樓板120，雙層雙向配筋，本工程取不小于Φ8@150。
(5)角窗房間樓板120，雙層雙向配筋，本工程取不小于Φ8@150。
篇5
關鍵詞：多高層建筑；剪力墻布置；短肢剪力墻；設計要求
Abstract: at present, shear wall structure of high-rise residential buildings more and more after another. How to ensure the safety of construction is the most important issue, and the shear wall design for longitudinal load which has strong shock resistance and wind resistance, endurance and strong characteristics have been widely used in high-rise buildings.
Key words: high-rise building; shear wall layout; short shear wall design requirements;
中圖分類號：TU318
一、對剪力墻的合理布置
為了增強建筑物的抗震性能，就應該從剪力墻的整體設計中去把握，在修建的過程中必須嚴格的按照修建規程進行操作。以下就剪力墻中短肢剪力墻、梁等的設計進行簡要闡述。
1、對剪力墻進行雙向布置。在高層建筑中，對空間結構的處理是極其重要的，因為房屋的剛度和承受力是在合理的空間結構基礎上表現出來的。而剪力墻結構是否合理，直接關乎著房屋的抗震能力。所以，在剪力墻的設計上應當采用雙向布置的方式，盡量避免單向布置，以此增強房屋在兩個方向上的抗側剛度。同時，應當合理的布置空間結構，利用剪力墻本身的承受力大和抗側剛度強的特性，對房屋重量進行一定的減輕，從而提升房屋在地震時的側向剛度。
2、使剪力墻在豎向上達到均勻。剪力墻的布置要能體現房屋修建時的抗側剛度，對于房屋修建中出現的自上而下不連續性，往往導致了剛度上的突變。要解決當中出現的問題，可以通過對墻體的厚度和混凝土的級別進行提升，使剪力墻在高度上的抗側性盡量增強。
3、對墻肢的高寬比例合理化。一般情況下，優化剪力墻的高寬比例能夠使房屋在地震中的延性得到提升。剪力墻的高寬比例最好是大于2，如果剪力墻的長度太大，影響了剪力墻在抗震中的延展性，則應當在合適的位置開設洞口，使長度減小。同時，要注意墻體間是否形成均勻的獨立墻段。
4、對剪力墻的洞口設計和布置。洞口的設計及布置，對剪力墻在房屋中所起到的力學效果是比較明顯的，這會大大影響房屋在使用中的抗震性能。所以，筆者從以下幾方面展開論述：
(1)、對開洞的要求，要根據力學原理進行布置，開洞要有規則，避免到處開洞及散亂開洞。要講究布置途中的安全可靠性，盡量讓剪力墻的洞口以“列”的形式進行設計，處理好墻肢與梁之間的關系，使其有牽連性。
(2)、不規則開洞，容易造成剪力墻的力學效應減小，使建筑物在抗震方面的能力減弱。通常情況下，錯誤的開洞有兩種：一是錯洞，主要表現為洞口開得比較小，不規則。這樣就導致了應力不均衡，在進行常規計算的時候內力很難實現，造成了建筑物潛在的薄弱環節。二是疊合錯洞，主要表現為在原有開洞的基礎上又進行了疊加式的開洞，不規則。以上兩種錯洞，都要盡量的避免，在無法避免的情況下，應對開洞的周邊進行一定處理，可以加強、加固或者用一些輕質材料進行填充，總之，目的是使錯洞的地方最大限度的轉化成合理的洞口。
(3)、應用平面有限元對洞口進行計算，找出剪力墻存在的不合理，比如對內力的計算和位移的計算，以此了解剪力墻的受力性能。對不規則開洞，在計算時要進行相應的分析和判斷，找出其中的原因，并有針對的加以解決。
5、對剪力墻加強部位的分析
(1)、為了使房屋抗震性得到提升，應該對塑性鉸的部位進行加強處理。而且在加強時應當有明確的措施，避免對剪力墻頂層及樓道的重點處理，卻忽視了對塑性鉸部分的加強，從而導致抗震結構的不合理。
(2)、剪力墻底部往往會出現塑性鉸，所以在出現時要采取辦法對周邊范圍進行加強，使剪力墻的延性變得更強，提高在地震中的抗破壞能力。
(3)、在抗震能力提高的過程中，要注意把剪力墻所涉及的薄弱環節進行加強，尤其是對剪力墻底部的處理至關重要。所謂“根基不牢豈能重高樓”就是這個意思。但剪力墻底部的加強高度應該根據剪力墻自身總體高度來加以處理，一般情況下應該選取剪力墻的墻肢高度的八分之一和底部兩層的較大值進行加強。
二、對短肢剪力墻在設計中的要求
在高層建筑的修建中，剪力墻的合理布置對抗震性能的提高是顯而易見的，而短肢剪力墻的應用有其必要性，同時在應用短肢剪力墻的時候也要相應的注意一些問題。
1、短肢剪力墻的應用范圍
在進行高層建筑修建時，統統采用短肢剪力墻的設計是不符合實際需要的，因為它會導致房屋抗震能力的降低。所以，在設計時應當把一般剪力墻和短肢剪力墻進行結合，形成兩者各顯其能的抵抗力水平。即使都采用短肢剪力墻進行修建的情況下，也要對短肢剪力墻的高度進行適當的降低。對于不同抗震級別的高層建筑，應當根據其地震級別進行選擇，但短肢剪力墻的應用主要還是配合在一般剪力墻的左右，不應該使用的太多。究其原因，短肢剪力墻的抗震效果太差，對高層建筑的安全性無法保障。
2、加強短肢剪力墻設計的相關措施
(1)短肢剪力墻的優點在于有一定的延性，在抗震中起著很大的作用，但其承受力沒有一般剪力墻和筒體強。所以，在設計時應當考慮到它的不足，從而在設計當中提高其抗震等級(比一般剪力墻或筒體高出一個等級)。
（2）考慮到短肢剪力墻的延性問題，所以應當最大限度的進行提升和完善。當短肢剪力墻在受到重力荷載的作用下，就會產生相應的軸壓比，當針對一、二、三級抗震能力設計時，其軸壓比不能大于0.5至0.7。因此，對于短肢剪力墻的設計應當比一般剪力墻的軸壓值至少降低0.1。
(3)、對短肢剪力墻在布置鋼筋問題上，應該在縱向上對鋼筋的分量進行提高，尤其在底部的鋼筋數量不能低于1.2%，而在底部之外的部分則不低于1%。
(4)、在剪力值的要求中，出于對短肢剪力墻性能的考慮，應當在其底部進行一定的加強，同時對底部以外的部分進行相應的調整，并增大抗震的系數。其目的在于增強短肢剪力墻的抗損壞性。
(5)、在短肢剪力墻的厚度方面，一般情況下要求其厚度不能低于200毫米。在非抗震性房屋建造時，應當對房屋的高度進行控制，并且加大墻肢的厚度。
過渡樓層設計
底層框架——剪力墻結構具有較好的承載、變形和耗能能力，其破壞狀態一般為延性破壞；上部磚房部分雖具有一定的承載能力，但變形和耗能能力相對較差，其破壞狀態多為脆性破壞。在上部磚房中，過渡樓層墻體承受地震剪力和傾覆力矩最大，受力最為不利。此外，在豎向均勻荷載作用下，過渡樓層墻體處于壓剪或拉剪應力狀態。因此當有水平荷載作用時，過渡樓層墻體與落地墻體相比，其抗裂性能和水平承載力均相應降低。試驗表明，在豎向及反復水平荷載作用下，過渡樓層墻體的水平承載力約降低20%～30%。過渡樓層墻體的水平承載力驗算按式：V≤βfVEA/γREfVE=1/1.2（1+σ0/fv）0.5fv A=AW+∑ηiGC/GWAciβ=1/{1+0.45(0.2-0.8hb /l)σ0fV V}式中β——水平承載力降低系數；σ0——對應于重力荷載代表值的墻體截面平均壓應力，N/mm2；fv——砌體的抗剪強度平均值，N/mm2；hb——托梁的截面高度，mm；I——托梁的計算跨度(m)，對兩跨不等跨梁，I取較大跨的跨度；對跨中設置構造柱的梁，I以1/2代入；AW——墻體扣除混凝土構造柱及洞口后的水平截面面積，m2；
Aci——混凝土構造柱的截面面積，m2；Ge，GW——混凝土和砌體的切變模量，N/mm2；ηi ——構造柱抗剪參與系數，中柱(包括邊中柱)取04，邊柱取03；γRE——承載力抗震調整系數，當A按式(3)計算時，γRE可取10；當計算中不考慮混凝土構造柱(即將混凝土構造柱按相同截面的磚砌體計算)時，γRE可取09。如按落地墻體的方法驗算其水平承載力，當豎向荷載或托梁高跨比較小時，將會過高地估計過渡樓層墻體的抗震承載力，造成結構抗震可靠性降低。過渡樓層應每開間設置構造柱和圈梁，形成弱框架體系，以增強過渡樓層傳遞地震剪力的能力，同時還將大大增加延性和耗能能力。
篇6
關鍵詞：高層住宅建筑；結構設計；剪力墻布置
Abstract: the shear wall structure is our country at present concrete structure used in engineering is more, the effect is a good kind of structure system. Based on experience from conceptual design Angle, to shear wall stress and the calculation is discussed, and summarized the basic design of the high-rise shear wall concept, available for reference.
Keywords: high-rise residential buildings; Structure design; Shear wall arrangement
中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：
引言
隨著國家經濟水平的提高，我國城市化進程不斷加快，城市人口激增，市場對住宅需求量增大的前提下，多層住宅已經難以適應城市化的快速發展，取而代之的是高層住宅建筑得到了廣泛的應用。高層住宅建筑的優點：可以節約土地，增加住房和居住人口，在我國人口密集的大中城市，通過高層住宅建筑可以解決各方面的矛盾。但是高層住宅建筑也有不足之處，如一次陛投資大、公攤面積大、高層住宅建筑的鋼材和混凝土每平方米的消耗量都遠大于多層住宅，另外還要配置電梯，消防等配套設施。
一、我國城市高層住宅建筑的分類
城市高層住宅建筑一般可以按外部體型分為塔式和板式；按內部空間可以分為單元式和走廊式；如果按結構體系來分的話，鋼筋混凝土高層住宅建筑一般采用剪力墻結構、框架一剪力墻結構、框支剪力墻結構。剪力墻結構是一種傳統、成熟、受力性能良好的結構形式，優點是結構本身的整體性好，側向剛度大，在水平作用下側移小，且房間里沒有梁柱等凸出的部位，便于家具的布置。缺點是結構墻體多，布置不靈活，自重大；框架剪力墻結構與框支剪力墻結構通常是為了使用功能上出現大空間如用做商場、辦公室等而采取的一種結構形式，整體剛度相對要弱一點，框支剪力墻的受力性能也弱，含鋼量相對大于剪力墻結構。結構方案的選擇常規是結合業主的意見，建筑本身的使用功能，當地的抗震設防烈度等因素來綜合確定。
二、剪力墻的概念設計
概念設計是高層建筑結構很重要的一個環節，所謂的概念設計即盡量從宏觀上要把結構的受力構件布置的均勻對稱，使受力方向作用到構件有利的一面，避免出現荷載應力集中及剛度偏差太大而發生樓座整體扭轉的情況。剪力墻結構常規是指墻肢截面的高度與墻體厚度的比值大于8的結構。在布置剪力墻的時候，盡量布置成“T”形，“L”形，“十”形，“I”形等連續拐彎的墻體，避免出現剛度偏心和扭曲，嚴格避免設置“一”字形剪力墻，因為“一”字形剪力墻的穩定性及抗震性都很差。
設計剪力墻結構時，還應注意建筑平面圖，看是否存在角窗，結構體系角部設置連續的剪力墻對抗震非常有利，設置角窗與不設置相比，結構整體效應影響較大，結構的抗側力剛度，自振周期，地震作用及扭轉等均有不同程度的差異，設置角窗的剪力墻，外墻的內力會明顯加大，配筋也會相應加大。同時，角部的連梁與暗柱配筋也會顯著加大，扭轉效應明顯。若業主堅持做角窗，在盡量勸說無效時，應采取以下幾項措施：
1)洞口上下對齊，連梁不能過小；
2)角窗附近不采用“一”字形及短肢剪力墻；
3)角窗對應的房間樓板加厚，鋼筋雙層雙向通長布置；
4)角窗兩側的邊緣構件沿樓座通高設置約束邊緣構件等措施，總之，設置角窗需慎重對待。
剪力墻結構中的連梁常規是作為高層結構中的耗能構件。剪力墻的破壞分為脆性破壞和延性破壞。脆性破壞是指剪力墻的墻肢抗剪能力不夠而發生剪切破壞，剪力墻很快喪失承載力，甚至整個樓座突然垮塌。延性破壞一般分兩種情況：一種是連梁不屈服，墻肢發生彎曲破壞，但吸收的地震能量較低，設計中應避免該情況出現；另一種情況是連梁屈服，梁端出現塑性鉸，耗散大量的地震能量，同樣通過塑性鉸來傳遞彎矩和剪力，這是一種理想的受力機制。因此，在結構設計中，必須十分注意連梁的延性要求。
三、 SATWE計算時設計參數的合理選取
計算機程序對樓座的分析計算是概念設計的一個輔助手段，即在正確的概念設計的前提下，對結構進行了一種量化計算。計算時需注意以下幾個參數。
3．1 結構自振周期折減系數
根據《高規》4．3．17款規定，當非承重的填充墻為磚墻時，框架結構，框架一剪力墻結構和剪力墻結構的計算自振周期折減系數可按下列規定取值：框架結構：0．6～O．7；框架一剪力墻結構：O．7～O．8；框架一核心筒結構：0．8～0．9；剪力墻結構：O．8～1．0；對于其他結構體系或采用其他非承重墻體材料時，可根據工程情況確定周期折減系數。
對于剪力墻結構，高度不太高，抗震設防烈度低的結構，剪力墻的數量不多，會有不少的填充墻，這時，須注意調整結構自振周期折減系數；對于樓座高度比較高(如2O層以上)，所在地區地震烈度高的結構，根據《建筑抗震設計規范》5．5．1條：各類結構應進行多遇地震作用下的抗震變形驗算，其樓層內最大的彈性層間位移角限值應滿足：鋼筋混凝土框架為1/550，鋼筋混凝土框架一剪力墻為1/800，鋼筋混凝土剪力墻為1/1000，由于結構的剛度要求，這時，剪力墻的數量會增多，填充墻的數量減少，這種情況下，結構的自振周期折減系數可以取到1．0。
3．2 水平力的夾角
SATWE總信息里，水平力夾角這個參數是指地震力，風力作用方向與結構整體坐標的夾角，逆時針為正，單位為度。該夾角初始值為零，由計算程序自動算出，當建筑平面比較復雜或者結構的抗側力構件非正交時，需要進行多方向驗算。當夾角小于l5°時，對結構的整體計算影響不大，當該角度不小于15°時，需把該值輸入總信息，重新進行數檢計算。
3．3 計算振型數
振型數的選取主要看計算結果，即振型的參與質量不小于總質量的90％ ，在抗震計算時，高層建筑的振型數應適當多取一些，一般不應小于15個，當有效質量系數在90％ 以上時，不需再對地震作用進行放大。
四、結束語
剪力墻結構是高層混凝土結構中比較好的受力體系，整體性與空間作用、承載力均優于別的體系，在滿足建筑平面使用的前提下，合理把握關鍵部分及次要構件，關鍵部分加強，耗能部位放松，對于整個建筑物的安全及造價影響巨大，這也是結構工程師在設計工作中需要不斷提高及改進的。
參考文獻：
[1] GB 50011-2010，建筑抗震設計規范[s]．
篇7
關鍵詞：高層建筑；框架剪力墻結構；抗震設計；技術要點
Abstract: this paper analyzes the frame shear wall structure-the mechanical characteristics, simply discusses the aseismic design of high-rise frame shear the key points and the seismic design of structure frame shear and calculated.
Keywords: high building; The frame shear wall structure; Seismic design; Technical key points
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
引言
隨著我國國民經濟不斷發展，對高層建筑的需求愈來愈大，且高層建筑體型日趨復雜。城市高層建筑的結構設計大多采用框架一剪力墻結構體系，這種體系由鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土剪力墻兩部分組成，框架的梁柱為剛接，框架與剪力墻可為剛接，也可為鉸接。高層建筑體型日趨復雜，各種不同功能的用房綜合在一起．組成形態各異摩肩接踵的高層建筑，給結構設計增加了一定的難度，而框架一剪力墻結構體系具有靈活組成使用空間的優點，比較容易滿足建筑物的使用要求，而且框架一剪力墻結構體系有較高的承載力，較好的延性和整體性，并且有很強的吸收地震力的能力，從而大大減小了結構本身的側移，因此在實際工程中得到廣泛的應用。
1 概述
框架剪力墻結構，俗稱框剪結構。它是在框架結構體系的基礎上，增設一定數量的橫向和縱向的剪力墻所組成的結構體系。它是框架結構和剪力墻結構兩種體系的結合，吸取了各自的長處，既能為建筑平面布置提供較大的使用空間，又具有良好的抗側力性能。因此在高層的各種結構體系中，框架―剪力墻結構體系是一種經濟有效的，應用范圍較為廣泛的結構體系。
2 框架――剪力墻的受力特性
框架結構的變形特性具有剪切型的特點，位移越往上增大越慢，呈內收形開口曲線，其變形曲線為剪切型(見圖1)，在純框架結構中，所有框架的變形曲線都是類似的，所以，水平力按各框架的抗推剛度D比例分配。剪力墻結構的位移曲線具有懸臂彎曲梁的特征，位移越往上增大越快，呈外彎形開口曲線(見圖2)。在平面內有很大的抗彎曲剛度，在一般剪力墻結構中，所有抗側力構件剪力墻的側移曲線都是類似的，水平力在各片剪力墻之間按其等效剛度EJ比例分配。因此，框一剪結構水平位移特征處于框架和剪力墻之間，為反s形曲線，是彎剪型(見圖3)。
因此，在框一剪結構中，剪力墻在下部樓層變形小，承擔了近80％以上的水平剪力，而在上部樓層，框架變形小，可以協助剪力墻工作，抵擋剪力墻的外拉變形，從而承受很大的水平剪力。所以，框一剪結構是框架和剪力墻兩種結構水平變形的有機協調，從而達到減少結構變形，增強結構側向剛度，提高結構抗震能力的目的，在結構設計中具有很強的適用性。
框剪結構抗震設計的技術要點
3.1提高剪力墻的抗震能力
3.1.1將剪力墻做成四周有梁柱的帶邊框墻。
邊框可阻止斜裂縫向相鄰發展，還可在墻板破壞后做承重構件，代替墻板承重且有一定延性。邊框應具有足夠的斜截面受剪承載力，以承擔墻身通裂對邊框梁柱引起的附加剪力。
3.1.2控制每肢墻的高寬比。
必要時可設結構洞口或構豎縫使變成雙肢墻或多肢墻，可控制裂縫和屈服部位出現在結構豎縫和洞口連梁處，形成能耗結構。
3.1.3剪力墻的剛性連梁其高跨比往往為1左右。
而試驗表明：當連梁的高跨比為5時，延性和能耗很好，連梁兩端相對的豎向位移的延性系數都在8以上，滯回曲線也相當飽滿；當高跨比降至1時，延性系數則降至3左右，滯回曲線嚴重捏擾，耗能很小，最后彎剪破壞。因此，需要對它的組成和構造采取一定的措施。
3.2提高框架的抗震能力
3.2.1加強框架的角柱。
角柱是連接縱橫框架的樞紐，要增加框架的空間整體性，就要加強角柱的抗剪性能。
3.2.2沿周圍框架平面按K形支撐和X形支撐布置一定數量的鋼筋混凝土抗剪墻板。
它能有效地克服框架的剪力滯后現象，顯著提高框架的整體性和抗推剛度，減少結構的整體側移，特別有利于減小層間側移。但是，這種結構的延性較差，所以可以在墻板上開十字形結構豎縫，使之出現薄弱部位，形成延性耗能墻板。
3.2.3設置偏交斜撐等贅余桿件。
用彎曲耗能代替軸變耗能，其中折曲撐有鋼纖維混凝土桿制造，偏心連接支撐鋼桿組成。在強烈地震作用下，一方面可利用這些贅余桿件的先期屈服和變形來耗散能量，另一方面當贅余桿件退出工作或破壞之后，使得結構有一種穩定體系過渡到另一種穩定體系，引起結構自振周期的改變，以避開地震卓越周期的長時間持續作用所引起的共振效應。
3.3采用新型復合材料節點
提高節點的強度和延性，僅靠增加箍筋效果并不顯著，而采用鋼纖維混凝土和勁性混凝土梁柱節點效果較好。由于勁性鋼材或鋼纖維與混凝土的共同工作，使得節點區的混凝土受力性能特別是剪切變形大大改善，延性和耗能能力顯著提高。
3.4提高整體結構的抗震性能
3.4.1設計中采用機構控制達成總體屈服效果。
在框剪結構中的特定位置，設置一定數量的“塑性鉸”，實現對塑性鉸發生位置、次序、形變程度的控制，使結構在地震時形成較好的耗能機構。在水平向力的作用中，水平的構件首先屈服，然后才是豎向構件。
3.4.2平衡結構剛度和承載力。
在框架―剪力墻結構中，剪力墻的數量增多，體積增大，剛度也會隨之增加。但是這就會使結構的自振周期變小，總體水平地震作用加大；反之，結構的剛度就會減小，地震作用也就變小。因此在設計過程中，應當根據建筑的基本情況來綜合考量，將建筑的設防烈度，高度，裝修等級等內容考量在內，以確定結構允許的位移的最大限值，從而確定剪力墻的數量和體積，保證經濟和安全并重。
3.4.3剛度和延性的和諧統一。
框架與剪力墻結構在剛度和彈性限值、延性系數等方面都存在著一定的差異，這就給框剪結構的抗震性能的提升制造了難題。所以，在抗震中應將各個構件協調起來，使剛度和延性和諧統一，以保證建筑的抗震需求。
為了使剪力墻與框架共同工作，可采取以下措施：
帶豎縫剪力墻。豎縫剪力墻在水平力作用下產生的側移，不再是以墻體的剪切變形為主而是以并列柱的彎曲變形為主，原來墻上的斜向裂縫被并列小柱上、下端的水平裂縫代替。由于剪力墻的力學性能由剪切變為彎曲，彈性形變側移值增大，延性改善，彈塑性耗能增加，避免了普通抗震墻斜裂縫出現后的剛度嚴重退化。
采用較好的延性偏交支撐。主要構造是交叉直撐的交叉點處用拼接板，高強螺栓和阻尼材料組成，在小震時，交叉點處提供足夠的剛度和強度，像普通直撐那樣工作，在強震時，上撐與下撐之間可相對滑動，導致剛度大大下降，可提高剪力墻和框架之間的協調工作能力。
框剪結構抗震的設計與計算
在現行規范的抗震分析中采用協同工作計算法，即采用框架彈性剛度和剪力墻彈性剛度組成并聯體結構模型，計算出結構彈性自振周期，按眾值烈度計算彈性地震作用F，并將F按彈性剛度比值分配給框架和剪力墻。
該計算方法不能反映出因剪力墻開裂，剛度在局部發生突變而引起墻體轉動給結構帶來內力重分布，這樣顯然與實際情況有誤差。
因此，有必要做如下調整：
在整體按彈性方法計算的基礎上，允許個別構件、個別部位按彈塑性性質對剛度進行調整，也允許局部考慮塑性內力重分布進行計算。
加強連梁是改善墻肢應力分配不均的有效途徑。通過合理的結構布置，使連梁能夠像各片墻肢傳遞更多軸向力，讓各墻肢盡可能的平均分擔重力而避免出現某墻肢全截面受拉的情況，從而也改善了墻肢承受剪力不均的狀況。
根據空間有限元程序分析結果：受拉墻肢剛度退化后，實際受壓墻肢承受了90%的總剪力而受拉墻肢僅承受10%，墻肢受剪嚴重不均勻。為此對于一、二級抗震墻，受壓墻肢的設計彎矩和剪力應乘以1.25，而受拉墻肢可以降低10-20%。
結束語
框架―剪力墻結構之所以在建筑中得到了廣泛的應用，就是因為其結構的互補性。合理的設計可以使其突出框架與剪力墻的結構優勢，提高高層建筑的抗震能力，而設計的關鍵就是剪力墻的數量和形式的使用。因此，在實際的設計中應遵循結構均勻，承載分散，把握節點等原則，來確定框架和剪力墻的使用比例和形式，以此來保證框剪結構在高層抗震建筑中起到應有的作用。
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關鍵字：裝配式剪力墻結構、模具、預制構件
中圖分類號：TV331文獻標識碼： A
北京市燕通建筑構件有限公司齊博磊
1. 裝配式剪力墻結構概念
預制混凝土，英文名為PrecastConcrete，簡稱PC。主要受力構件部分或全部由預制剪力墻、疊合梁、疊合板組成，采用有效方式將預制構件連接成為整體的鋼筋混凝土剪力墻結構，簡稱裝配式剪力墻結構。
2.預制混凝土構件模具設計的一般規定
混凝土預制構件模具以鋼模為主，面板主材選用Q235鋼板，支撐結構可選型鋼或者鋼板，規格可根據模具形式選擇，應滿足以下要求：
模具應具有足夠的承載力、剛度和穩定性，保證在構件生產時能可靠承受澆筑混凝土的重量、側壓力及工作荷載。
模具應支、拆方便，且應便于鋼筋安裝和混凝土澆筑、養護。
模具的部件與部件之間應連接牢固；預制構件上的預埋件均應有可靠固定措施。
3.預制混凝土構件模具設計體系
現有的模具的體系可分為：可采用獨立式模具和大底模式模具（即底模可公用，只加工側模具）。 獨立式模具用鋼量較大，適用于構件類型較單一且重復次數多的項目。大底模式模具只需制作側邊模具，底模還可以在其他工程上重復使用，本文主要介紹該類模具體系。
主要模具類型：大底模（平臺）、疊合樓板模具、陽臺板模具、樓梯模具、內墻板模具和外墻板模具等。
大底模設計要點：面板根據樓層高度和構件長度，宜選用整塊的鋼板。每個大底模上布置不宜超過3塊構件，據此選擇底模長度，寬度有建筑層高決定。對于板面要求不嚴格的，可采用拼接鋼板的形式，但需注意拼縫的處理方式。大底模支撐結構可選用工字鋼或槽鋼，為了防止焊接變形，大底模最好設計成單向板的形式，面板一般選用10mm鋼板。大底模使用時，需固定在平整的基礎上，定位后的操作高度不宜超過500mm。
疊合樓板模具設計要點：根據疊合樓板高度，可選用相應的角鐵作為邊模，當樓板四邊有倒角時，可在角鐵上后焊一塊折彎后的鋼板。由于角鐵組成的邊模上開了許多豁口，導致長向的剛度不足，故沿長向可分若干段，以每段1.5--2.5m為宜。側模上還需設加強肋板，間距為400-500mm。
陽臺板模具設計要點：為了體現建筑立面效果，一般住宅建筑的陽臺板設計為異性構件。構件的四周都設計了反邊，導致不能利用大底模生產。可設計為獨立式的模具，根據構件數量，選擇模具材料。首先考慮構件脫模的問題，在不影響構件功能的前提下，可適當留出脫模斜度（1/10左右）。當構件高度較大時，應重點考慮側模的定位和剛度問題。
樓梯模具設計要點：樓梯模具可分為臥式和立式兩種模式，臥式模具占用場地，需要壓光的面積較大，構件需多次翻轉。故推薦設計為立式樓梯模具。重點為樓梯踏步的處理，由于踏步成波浪形，鋼板需折彎后拼接，拼縫的位置宜放在既不影響構件效果又便于操作的位置，拼縫的處理可采用焊接或冷拼接工藝。都需要特別注意拼縫處的密封性，嚴禁出現漏漿現象。
內墻板模具設計要點：由于內墻板就是混凝土實心墻體，一般沒有造型。北京地區公租房項目的預制內墻板的厚度一般為200mm，為便于加工，可選用20#槽鋼作為邊模。內墻板三面均有外漏筋，且數量較多，需要在槽鋼上開許多豁口，導致邊模剛度不足，周轉中容易變形，所有應在邊模上增設肋板。
外墻板模具設計要點：北京地區的外墻板一般采用三明治結構，即結構層（200mm）+保溫層（50mm）+保護層（60mm）。此類墻板可采用正打或反打工藝。建筑對外墻板的平整度要求很高，如果采用正打工藝，無論是人工抹面還是機器抹面，都不足以達到要求的平整度，對后期施工較為不利。但是正打工藝，有利于預埋件的定位，操作工序也相對簡單。可根據工程的需求，選擇不同的工藝。本文主要介紹反打工藝為主的模具。根據澆注順序，將模具分為兩層，第一層為保護層+保溫層，第二層為結構層。第一層模具作為第二層的基礎，所以在第一層的連接處需要加固。第二層的結構層模具同內墻板模具形式。結構層模具的定位螺栓較少，故需要增加拉桿定位，防止漲模。
圖,三明治外墻板模具
外墻板和內墻板模具防漏漿設計要點：構件三面都有外漏鋼筋，側模處需開對應的豁口，數量較多，造成拆模困難。為了便于拆模，豁口開的大一些，用橡膠等材料將混凝土與邊模分離開，從而大大降低了拆卸難度。
邊模定位方式設計要求：邊模與大底模通過螺栓連接，為了快速拆卸，宜選用M12的粗牙螺栓。在每個邊模上設置3-4個定位銷，以更精確地定位。連接螺栓的間距控制在500-600mm為宜，定位銷間距不宜超過1500mm。
預埋件定位設計要求：預制混凝土構件預埋件較多，且精度要求很高，需在模具上精確定位，有些預埋件的定位在大底模上完成，有些預埋件不與底模接觸需要通過靠邊模支撐的吊模完成定位。吊模要求拆卸方便，定位唯一，以防止錯用。
模具加固設計要點：對模具使用次數必須有一定的要求，故有些部位必須要加強，一般通過肋板解決，當樓板不足以解決時可把每個肋板連接起來，以增強整體剛度。
模具的驗收要點：除了外型尺寸和平整度外，還應重點檢查模具的連接和定位系統。
模具的經濟性分析要點：根據項目中每種預制構件的數量和工期要求，配備出合理的模具數量。再攤銷到每種構件中，得出一個經濟指標，一般為每方混凝土中含多少鋼材。據此可作為報價的一部分。
4.預制混凝土構件模具使用要求
編號要點：由于每套模具被分解的較零碎，需按順序統一編號，防止錯用。
組裝要點：邊模上的連接螺栓和定位銷一個都不能少，必須緊固到位。為了構件脫模時邊模順利拆卸，防漏漿的部件必須安裝到位。
吊模等工裝的拆除要點：在預制混凝土構件整齊養護之前，要把吊模和防漏漿的部件拆除。選擇此時拆除的原因為吊模好拆卸，在流水線上，不占用上部空間，可降低蒸養窯的層高；混凝土幾乎還沒強度，防漏漿的部件很容易拆除，若等到脫模的時候，混凝土的強度已到20mpa左右，防漏漿部件、混凝土和邊模會緊緊地粘在一起，極難拆除。所以防漏漿部件必須在蒸汽養護之前拆掉。
模具的拆除要求：當構件脫模時，首先將邊模上的螺栓和定位銷全部拆卸掉，為了保證模具的使用壽命，禁止使用大錘。拆卸的工具宜為皮錘、羊角錘、小撬棍等工具。
模具的養護要求：在模具暫時不使用時，需在模具上涂刷一層機油，防止腐蝕。
5.結束語
在政府的大力推進下，裝配式剪力墻結構近幾年在國內快速發展。裝配式建筑具有施工周期短、安裝精度高等特點。對預制構件的誤差要求到了2mm以內，所以需要更高精度的模具。我們必須勇于嘗試，善于創新，勤于交流，才能做出高品質的產品。
參考文獻：
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高層建筑相比普通建筑，結構比較復雜，框架剪力墻結構有效結合框架結構與剪力墻結構的優點，使其在高層建筑中得到廣泛應用。對于框架剪力墻結構優化設計，要同時考慮結構的受力、穩定性以及工程造價，這樣才會使框架剪力墻結構的優化真正兼具經濟性與使用性。高層建筑結構設計中要特別注意抵抗水平荷載的作用力，框架剪力墻結構中抵抗側力的主要是剪力墻，所以剪力墻剛度對于結構的優化具有重要的意義，在高層建筑具體設計、施工中，一定要保證剪力墻的合理剛度。
2框架剪力墻結構的變形以及受力特點
2．1框架剪力墻的變形特點
框架剪力墻結構是由框架結構以及剪力墻結構組合而成的一種結構，框架結構與剪力墻結構在受力性能以及變形特性方面都有所不同，框架剪力墻結構側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］。框架結構與剪力墻結構的水平位移需要保持一致，這樣才能保證框架剪力墻結構呈反形的剪彎型變形曲線，框架結構下部位移增長很快，隨著樓層高度的增加水平位移增長速度減慢，而剪力墻結構與之相反，這樣兩者結合的框架剪力墻結構側移就比較小，從而使框架剪力墻結構中的內力有合理的分布。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，框架結構中的所有框架變形曲線都是剪切形，因此，水平力是根據框架的抗推剛度D比例來分配的。剪力墻與框架結構不同，它是一種豎向懸臂彎曲結構，變形曲線是彎曲形，具有很大的抗彎曲剛度，水平力是根據剪力墻等效剛度EI比例分配。
2．2框架剪力墻結構的受力特點
同一個結構單元內，框架結構與剪力墻結構通過水平面內具有無線剛度的樓板相連，這樣使得兩個結構不能獨自按照自身的彎曲變形或者剪切變形進行變形，因為兩者在同一樓層的位移必須保持一致。忽略扭轉力的作用，框架結構與剪力墻結構一起工作，兩者之間相互作用，就形成在框架剪力墻結構的下部，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生改變，所以在框架剪力墻結構中，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進行水平力分配，在這種結構中，頂部存在剪力，是由于頂部剪力墻一起工作，相互之間肯定會產生荷載，框架在整個結構的中部存在最大剪力值，底部剪力較小，剪力墻承擔主要的剪力。
3框架剪力墻結構的設計要點
3．1剪重比的設計要點
剪重比是建筑抗震設計中的一個重要參數，對于高層建筑的框架剪力墻結構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。如果剪力墻結構的設計周期比較長，加速度變化以及地面位移對其影響就比較大，但是，現實中很難準確計算傳統振型的分解法，因為地震影響系數經常會出現較大的波動，長期作用會給選值帶來很大影響，使得計算結果與實際情況不相符。因此在框架剪力墻結構中，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剛重比的設計要點
在框架剪力墻結構中，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建筑結構剛度與重力荷載之比，又是框架剪力墻結構穩定性的重要保障［3］，因此，高層建筑技術人員必須嚴格按照建筑工程技術標準確定剛重比［3］。同時，高層建筑框架剪力墻結構的設計要結合工程實際情況以及工程施工標準，這樣才能保證剛重比的設計合理。
3．3框架剪力墻結構的整體抗震性能設計
框架剪力墻結構包含框架和剪力墻這兩種結構，只有兩者合理布置才能發揮不同結構的優點，使得框架剪力墻結構有較大的抗側剛度，側向變形在剪切變形之間，能夠有效降低樓層變化產生的位移變化，更容易獲得較大空間。(1)框架剪力墻結構相比單獨的框架結構，對梁、柱節點要求比較低。框架剪力墻結構中剪力墻是重要的組成部分，所以結構中的梁縱筋在節點區錨固要求較低，與框架結構要求不同。地震作用力主要是沿框架剪力墻結構的兩個主軸方向，但并不是兩個主軸方向上的作用力都會達到最大值。正交作用在豎向抗震構件中作用明顯［4］，所以框架結構需要在節點核心位置設置足夠的箍筋，框架剪力墻結構因為存在較多剪力墻，不用考慮正交作用的影響。(2)在框架剪力墻結構的高度方向上，如果存在結構不一致，有超強部位，也有軟弱的位置，在抗震作用下，就會導致結構曲率延性集中在結構比較軟弱的位置，這樣會對結構產生破壞。原因就在于軟弱的位置因為作用力出現很大的非彈性變形，但是其他位置仍舊處于彈性階段，所以，框架剪力墻結構的設計要重視剪力墻高度的連續性。同時，框架剪力墻結構設計中的承載力部分一定要盡量保持截面設計的承載力和地震反應相適應。剪力墻對于框架剪力墻結構抗震設計具有重要的意義，所以要注意剪力墻的延性設計，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，延緩底層墻鉸產生。(3)框架剪力墻結構設計中，深連梁剪力比較大，但是延性比較低，沒辦法與整體結構的延性保持一致。所以在設計中應該限制剪力墻延性，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］。設計過程中通常采用雙連梁剪力墻設計方法，這種方法的優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，這樣就不會發生連梁截面超筋的現象。除此之外，在框架剪力墻結構設計中把雙連梁和其他不同類型的連梁超筋方案進行有效結合，這樣就會實現受剪面積不變，但是連梁與剪力墻兩者的受力得到改善的目標。
4結語
篇10
【關鍵詞】建筑工程；剪力墻；結構設計
隨著社會的進步以及地震、颶風等災害性天氣的增多，人們對住宅的要求越來越高。除了要實現住宅所應具有的傳統功能外，更要求能有效抵御自然災害等，因此越來越多的高層公寓式住宅采用了剪力墻結構來代替傳統的框架結構。剪力墻結構是用鋼筋混凝土澆筑而成的墻體來替代傳統框架結構中的柱，可以有效抵抗風荷載、地震作用等水平作用。然而剪力墻結構也有其自身的不足之處，如剪力墻與剪力墻之間的間距非常有限，自重較大等，因此無論是基于現實還是發展的考量，設計一種功能性更強的剪力墻結構都具有重大意義。
1 剪力墻結構常見類型
剪力墻結構根據形式的不同可以分為純剪力墻結構、框支剪力墻結構和框架剪力墻結構等。其中純剪力墻結構是全部由剪力墻組成的結構體系，框支剪力墻結構是在建筑物底部需要大空間時，在底部一層采用框架柱的結構來代替剪力墻，從而為底層用作商業用途提供了便利。但是這種框支剪力墻結構底層抵御水平荷載的能力較差，在地震災區不宜采用。而框架剪力墻結構是在局部需要大空間時，部分采用框架結構來代替剪力墻，一方面可以增大建筑物局部空間，使建筑物用途多樣化；另一方面也具有剪力墻結構側向剛度大的優點。
2 剪力墻結構設計的原則和標準
目前在建筑工程施工的過程中，剪力墻結構已經得到了廣泛應用，這不僅使得建筑結構的剛度和抗震性能等方面得到進一步的提高，而且施工工藝也比較簡便，滿足了現階段建筑行業發展的相關要求。從而使得剪力墻結構的優點可以得到充分的發揮，因此我們在對其進行設計計算的過程中必須要遵守以下幾個設計原則和標準：
第一，在一般情況下，剪力墻結構的高度和寬度都比較大，如果高厚比小于4，其受力情況和柱行的結構相似，因此我們在對其進行設計的過程中，一定要根據建筑結構的受力特點，來對剪力墻結構的高度、寬度之間的比值進行確定。
第二，在建筑工程施工中，剪力墻結構平面內的剛度和承載能力較強，而平面外的剛度和承載能力就比較弱，這就使得人們在對其進行設計的過程中，基本上不對其外在剛度和承載能力進行驗算，而是采用相關的防護措施來對剪力墻結構進行相應的處理，以避免剪力墻結構在使用的過程中受到外界荷載的影響，而出現質量問題。
第三，目前我們在對其建筑剪力墻結構進行設計和計算的過程中，相關的設計人員不僅是要對墻體結構的水平以及豎直方面的作用力詳細的計算，同時還要對整體結構的承載力進行分析。只有這樣才能使得剪力墻結構在使用時，可以很好的滿足建筑設計的相關要求，從而使得建筑結構的強度和穩定性，都得到了進一步的增強。
3 剪力墻結構設計要點
下面我們就對剪力墻結構在建筑工程中的設計要點進行介紹。
3.1 剪力墻肢種類和具體結構設置
剪力墻墻肢的分類主要是根據墻肢厚度和高度比來劃分的，主要有兩類：短肢剪力墻和一般剪力墻。如果剪力墻高度超過其8倍，就是普通剪力墻，如果高厚比4-8倍且截面的厚度不大于300mm稱之為短剪力墻。就是短肢剪力墻。此外，剪力墻還可以根據其墻面開口大小的狀況來分為整面剪力墻、整體小開口剪力墻、連肢剪力墻以及壁式框架等這幾種。
一些高層建筑通常使用剪力墻結構，在抗震區域的建筑物中的剪力墻結構就更要如此設計了。此外，對于剪力墻雙向的墻體剛度最好要接近，其墻面受力要均勻，可以通過一是結構周邊部位布置剪力墻的原則：在結構周邊，建筑允許設墻的位置應盡量布置剪力墻。與周邊剪力墻相連的另一方向肢的長度應在滿足建筑使用功能的前提下根據結構位移計算需要而增減；二是在不違反規范前提下應盡量布置長墻：從經濟性考慮，結構剪力墻布置若短而多，則剪力墻暗柱數量也會很多，如果設置長墻，減少一些不必要的墻或者開洞，這樣剪力墻暗柱數量少，在墻數量相同的情況下可以減少鋼筋用量。來調整剪力墻的剛心，確保剪力墻的穩定性以強度。
3.2 剪力墻結構長、厚度及配筋
根據上面所說的剪力墻結構設計原則，剪力墻結構的厚度及配筋也有相關的規定和標準。根據建筑抗震相關資料的要求規定，剪力墻結構的厚度和長度也要根據抗震等級系數來調整。據相關規定，為了保證剪力墻結構的穩定性、抗震性以及剛性，剪力墻厚度根據抗震等級、結構部位（如底部加強區和非加強區）、是否為一字型墻而不同。最小可以為160mm。也就是說，居住建筑物的剪力墻結構厚度一般要大于200mm，其高厚比也要符合要求。其他特殊情況下的剪力墻結構的配筋比也要根據實際情況來調整。
3.3 剪力墻邊緣結構
根據以往剪力墻結構試驗結果，剪力墻結構的邊緣約束性截面剪力墻比無約束性的截面剪力墻的極限承載力要大2/5 還要多，而其抗震消耗能量也多有1/5，且墻面的穩定性也要好很多。因此，對于剪力墻的邊緣構件而言，剪力墻均有邊緣構件，設置構造邊緣構件和約束邊緣構件是根據剪力墻軸壓比及是否在底部加強區而決定。
3.4 剪力墻連梁結構設計
墻肢和墻肢之間的跨高比小于5通常稱之為連梁，而剪力墻的連梁能夠更好的平衡水平負荷力，并能夠對剪力墻肢起到一定的約束和穩定的作用，因此，剪力墻之間的整體結構有著非常重要的作用。因此，在設計剪力墻連梁結構時，其設計師要主要對剪力墻的連梁結構的剛度按照《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》第4 1 7條規定：“在內力與位移計算中，所有構件均可采用彈性剛度，在框架―剪力墻結構中，連梁的剛度可予以折減，折減系數不應小于0.55，一般在實際設計中我們在0.55-1之間取值。此外，設計師也要適當對其設計的數據進行相應的改變，使得剪力墻能夠發揮其最大的優勢和特點，保證其地震作用下的承載力。
4 結束語
綜上所述，目前在建筑工程施工中，剪力墻結構一定得到了人們的廣泛應用，因此我們在對其剪力墻結構設計的過程中，就要按照工程施工的實際情況和相關要求，來對其進行合理的設計和安排。只有這樣才能使得建筑結構的工作性能得到全面的提高，使得建筑整體質量和安全得到保障。
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