剪力墙在建筑结构设计中的应用分析（论文）.pdf

· 1· 大城市因其优越的公共资源，产生了巨大的人口吸引力。 在我国这个人均耕地面积不足世界人均一半的国家，城市的 发展向地下与空中延伸成为必然选择，如何让城市更好地竖 向成长也成了日益重要的课题。特别是对土木工程专业的从 业人员，更好地掌握本专业技术及如何把建筑师们的意图变 成真实的建筑成为不可回避的挑战。钢筋混凝土结构应用最 广泛，其中钢筋混凝土剪力墙是工程实践中最为常见的一种 结构。 1 钢筋混凝土剪力墙分类 不同截面的钢筋混凝土剪力墙提供的竖向抗力的原理差 别不大，最主要的差别体现在抵抗风、地震等水平力上。工 程应用中一般利用钢筋混凝土剪力墙的肢长方向的刚度抵抗 水平力，忽略墙肢厚度所提供的抗侧刚度。在工程设计中如 何选用正确类型的竖向构件来抵抗相应的水平力，成为设计 人员需掌握的基本能力。 （1）当剪力墙的墙肢长度与墙肢厚度之比不大于 4时，其 抵抗水平力时表现出的特性和破坏机理与柱很像，如会有反 弯点、顶端位移较大等，这种情况下其工程应用一般按柱的 相关要求执行。 （2）当剪力墙的墙肢长度与墙肢厚度之比大于 8时，其抵 抗水平力时表现出的特性和破坏机理就具有独立特性，例如 没有反弯点、顶端位移较小等，这种情况下需按照正常剪力 墙的设计要求执行。钢筋混凝土剪力墙也不宜过长，当墙肢 长度超过 8 m 时，在水平力作用下墙肢受弯，裂缝宽度不能按 照规范要求得到控制，钢筋也容易产生较大的应力，最终超 过其承载力，进入塑性变形进而被拉断。因此，工程应用中 一般以 8 m 的墙肢长度为限值。 （3）墙肢厚度不超过 30 0 m m的剪力墙，其墙肢长度与其 厚度的比值超过 4，但没有超过8时，就是短肢剪力墙。其抵 抗水平力时表现出的特性介于柱和正常的钢筋混凝土剪力墙 之间。但由于其抗侧力表现不是最佳且构造要求严格导致结 构含钢率高，工程应用中应尽量避免使用。 2 剪力墙的构造与计算要求 剪力墙是由多层（一般是 2层）钢筋网片用拉筋勾住，并 在端部设置构造或约束边缘构件。剪力墙钢筋具体设置方式 可在国标图集中查到，抗震规范对剪力墙的构造规定很多， 相应的结构体系下对应许多不同的构造要求，如轴压比、最 小配筋率、约束边缘构件的最小配箍率等，工程实践中也是 关注的重点。剪力墙要满足各种工况下的承载力计算和水平 荷载作用下的楼层位移计算。特别是剪力墙的稳定性验算在 某些特殊部位是不可忽视的，如住宅剪刀梯外墙因开窗户形 成的单片外墙、电梯井的外墙等部位。详细的规定和计算公 式可在高规中查到。 3 钢筋混凝土剪力墙在工程实践中的应用 3.1 ? O?} /? （1）底部框架 –抗震墙砌体房屋中的应用。在某些不发 达地区，一些临街建筑往往底部有商业需求。这就需底部有 足够的空间满足商业功能的需要。而由于上部采用的砌体结 构抗侧刚度很大，下部如果采用纯框架会导致结构的抗侧刚 度不规则。汶川大地震表明这种建筑的损毁程度很严重。有 些房屋甚至底部几层柱全部断裂，形成上部结构直接把底部 人员埋到里面的毁灭性破坏形式。十分有必要在底部框架中 加入剪力墙，以保证上下部刚度变化均匀。在抵抗地震力上， 存在二道防线调整的设计理念。首先底部的地震力被放大， 要布置足够多的剪力墙来抵抗全部放大后的地震力。其次在 设计框架柱时，降低剪力墙部分的有效侧向刚度，然后按下 部框架柱的有效侧向刚度，在总侧向刚度的占比分配底部的 地震剪力，采用这种方式变相放大了框架柱承担的地震力。 （2）单跨框架结构中巧用剪力墙。抗震规范规定，单跨框 架结构在高度超过 2 4 m 的建筑中不应采用，高度不超过 2 4 m 的丙类建筑不宜采用。然而，出于实际建筑上的其他方面考虑， ［摘 要］ A?L?$0?? ? Kr?? {? ?住 ，东???/??????亦? N? 。1a ?垢冗 O? n??g? < O?0g亦 、s?]?_ ????  $ ，}: ?]/???? 。? 81a ?垢冗 O ?? +、r????}住: r/?。 ??s冗 O?r? 8，p ?s垢 ?]Q??了?T Ns?。 ［关键词］ 力 O? ；住 r ；: r ；?0g ；???? ［中图分类号］ TU 973.16bbbbb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）19–0001–02 Application Analysis of Shear Wall in Architectural Structure Design Dai Zhao-peng ［Abstract ］The contradiction between China's urbanization and the lack of land per capita is increasingly prominent. It is the general trend for cities to ask for space in the air and underground. Reinforced concrete shear wall is widely used in high-rise buildings because of its large lateral stiffness and small influence on the function of buildings. In this paper，the classification ，structural requirements and applicatio