時間：2022-07-16 10:09:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇剪力墻結構設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TU39 文獻標識碼：A
概述
隨著樓房高度的不斷增加，較大的豎向荷載要求有較大的柱、墻和井筒，更重要的是，側向力所產生的傾覆力矩和剪切變形要大得多，必須要精心設計來保證。剪力墻結構中，墻是平面構件，它除了承受水平作用力和彎矩外，還承擔豎向壓力，在軸力、彎矩、剪力的復合狀態下工作，其受水平力作用下是底部嵌固于基礎上的懸臂深梁。在地震作用或風載下，剪力墻除需滿足剛度強度要求外，還必須滿足非彈性變形反復循環下的延性、能量耗散和控制結構裂而不倒的要求: 墻肢必須能防止墻體發生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設計成延性彎曲型。
一、 剪力墻結構的超長問題
《混凝土規范》第9.1.1 條中規定現澆混凝土剪力墻結構的溫度伸縮縫最大間距: 當在室內或土中時為45m；露天時為30m；而現澆框架剪力墻或框架核心筒結構的伸縮縫間距可取45～55m。規范的這一規定顯然與現今建筑的體量越來越大但功能又要求不設伸縮縫發生矛盾，因此目前許多工程中的伸縮縫間距都突破了規范的規定，筆者認為今后當剪力墻結構超長時，應該慎重處理為好，過長時應該盡量設置溫度伸縮縫，宜較嚴格遵守規范規定的限值，理由如下:
(1)剪力墻結構剛度大，受溫差影響大，混凝土的收縮產生的變形大，墻體對樓面、屋面產生的約束也大；當結構發生收縮變形時比其他結構易出現裂縫。一些未超長的剪力墻結構產生墻體或樓面裂縫，其主要原因就在此。
(2)剪力墻結構多用于商品住房和公寓，使用狀況復雜，一旦私人購買的房子出現裂縫，雖然沒有安全問題，但處理起來問題多、難度大、社會影響大。
(3)混凝土結構受溫度或收縮形變的影響與眾多因素有關；而體型龐大的剪力墻房屋往往形狀復雜，混凝土收縮大，約束應力積聚也大，施工工藝及管理也難控制，環境影響使變化難于判斷，因此更難于解決混凝土收縮變形時，在受約束條件下引起拉應力而保證不出現裂縫。
(4)目前混凝土中水泥用量普遍增大，加上由于混凝土強度的提高，使彈性模量增加將引起更大的約束拉應力產生，使結構出現裂縫的因素增多。
(5)普遍使用商品混凝土泵送施工，為了泵送，增大水泥用量，減少了中粗骨料含量和骨料粒徑，加上泵送混凝土配合比和施工送料時的不良因素影響等都加大了結構收縮量，增加產生裂縫的因素。
綜上所述，在處理超長結構時，特別是處理超長的剪力墻結構時更要特別慎重: 當發生實在由于建筑使用功能要求不允許超長建筑設永久縫時，建議采用對結構施加預應力的方法并結合采用設計構造措施、施工措施共同給予處理。
二、高層剪力墻轉角部位開設轉角窗的問題
隨著建筑平立面體型的多樣化，在不少的居住建筑外墻轉角，客戶要求設置轉角窗，高層剪力墻結構的角部是結構的關鍵部位，在角部剪力墻上開設轉角窗，這不僅消弱了結構的整體抗扭剛度和抗側力剛度，而且使臨近洞口的墻肢、連梁內力增大，扭轉效應明顯，對結構抗震不利。
(1)B級高度及9級設防A級高度的高層建筑不應在角部剪力墻上開設角窗或挑陽臺。
(2)8度及8度以下級設防A級高度的高層建筑在角部剪力墻上開設角窗或挑陽臺時，應采取以下措施:
①洞口應上下對齊，洞口寬度不宜過大，連梁高度不宜過小，并加強其配筋及構造；
②洞口兩側應避免采用短肢剪力墻和單片剪力墻，宜采用“T”、“L”、“[”型等截面的墻體，墻體厚度在底部加強部位不小于層高的1/12，其他部位不小于1/15，且不小于180 mm，墻端暗柱縱向配筋適當加強；
③宜提高洞口兩側墻肢的抗震等級，并按提高后的抗震等級滿足軸壓比限值的要求；
④轉角處樓板應加厚，配筋宜適當加大，并配置雙層雙向配筋；也可于轉角處板內設置連接洞口兩側墻體的暗梁；
⑤結構電算時，轉角梁的負彎矩調整系數、扭轉折減系數均取1.0，抗震設計時，應考慮扭轉藕聯的影響。
三、剪力墻連梁設計的問題
剪力墻連梁的含義: 剪力墻連梁即兩端都與剪力墻相連且與剪力墻的夾角不大于25 度，跨高比小于5，剛度可以折減的梁。在墻肢和連梁的協同工作中，剪力墻應該具有足夠的剛度和強度。剪力墻的設計應該保證不發生剪切破壞，也就是要求墻肢和連梁的設計符合強剪弱彎的原則，同時要求連梁的屈服要早于墻肢的屈服，而且要求墻肢和連梁具有良好的延性。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。因此在實際工程中要使連梁的設計滿足強剪弱彎的要求，就必須考慮以下幾個方面:
(1)關于連梁剛度的折減。連梁由于跨高比小，與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內力往往很大，連梁屈服時表現為梁端出現裂縫，剛度減弱，內力重新分布。因此在開始進行結構整體計算時，就需對連梁剛度進行折減。根據《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》第4.1.7 條中規定: “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”；
(2)加連梁跨度減少高度。在連梁設計中，剛度折減后，仍可能發生連梁正截面受彎承載力或斜截面受剪承載力不夠的情況，這時可以增加洞口的寬度，以減少連梁剛度。減少了結構的整體剛度，也就減少了地震作用的影響，使連梁的承載力有可能不超限。如果只是部分連梁超筋或超限，則可采取調整連梁內力來解決。調整的幅度不宜大于20%，且連梁必須滿足“強剪弱彎”的要求；
(3)增加剪力墻厚度。亦即增加連梁的截面寬度，其結果一方面由于結構整體剛度加大，地震作用產生的內力增加，另一方面連梁的受剪承載力與寬度的增加成正比。由于該片墻厚增加以后，地震所產生的內力并不按墻厚增加的比例分配給該片剪力墻，而是小于這個比例，因此有可能使連梁的受剪承載力不超限；
(4)提高混凝土等級。混凝土等級提高后，結構的地震作用影響增加的比例遠小于混凝土受剪承載力提高的比例，有可能使連梁的受剪承載力不超限；
(5)地震區高層建筑的剪力墻連梁，在進行了上述調整后，仍有部分不符合承載力要求時，可取連梁截面的最大剪壓比限值確定剪力。然后按“強剪弱彎”的要求，配置相應的縱向鋼筋。此時，如果不能保證連梁在大震時的延性要求，應重新計算整個結構，必要時調整結構布置，使連梁的承載力符合要求。
結語
以上都是在進行剪力墻結構設計工作中經常遇到的幾個問題，這些問題相對都比較復雜的，只有把互相制約的因素統一協調，才能取得比較理想的結果。
參考文獻
[1]GB50050-2002，混凝土結構設計規范[S]．
【關鍵詞】：框架-剪力墻；抗震原理；結構設計；合理布置
中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言：
隨著現代經濟的快速發展，現代高層建筑正在朝著多功能、綜合應用的方向發展，在設計高層建筑的過程中時，必須要考慮各種各樣的受力結構形式，而在這些形式中，豎向傳力體系是設計中要考慮的重中之重。結構傳力體系支撐著建筑結構的空間形態，除此之外，傳力體系的剖面形式也非常簡明的體現了結構豎直荷載傳遞的路徑，同樣也影響到建筑物設計的使用功能。值得一提的是，在不同的建筑結構中，它的傳力體系也是各不一樣，由此看來考慮諸多細節以及采用正確的計算方法是設計好的框架結構的必要前提。
二、框架-剪力墻結構的抗震原理
框架-剪力墻結構是一種雙重抗側力結構。眾所周知，在框架結構中，剪力墻的剛度比框架大，起著大部分的剪力責任，而框架在承擔側向力方面起著相對較小的作用；如果在遇到強力地震的情況是，剪力墻的連梁往往先承擔受力，這樣也就使剪力墻的剛度有所降低，相應的由剪力墻承受的部分剪力，被逐漸轉移到了框架上去。假如所使用的框架具有足夠的抗壓力和抗震性能，那么這兩者所抗壓結構就可以充分發揮它的抗震作用，這樣即使在遭遇到強烈地震的狀況下仍然能夠起到理想的抗震效果。
三、框架-剪力墻結構的受力特點及分析
分析框架-剪力墻結構的受力特點，我們必須首先知道是框架和剪力墻結構各自不同的抗側力結構。并且這里的框架不同于其他純框架結構中的框架，而剪力墻也不同于其他剪力墻結構中的剪力墻。框架-剪力墻結構的剛度影響著它的變形曲線形狀和內力分配，可以用剛度特征值的大小來表示。當剛度特征值很小時，則剪力墻剛度很大，框架剛度較小，內力分配主要以剪力墻為主，整體變形表現為彎曲型，這樣由框架所分配的剪力就很小，剪力墻出現負剪力不會很大，二者協同工作的性能較差，這種結構更像是看做單獨的剪力墻結構，而不能算作雙重抗側力體系結構。針對上述這種情況，在我國高規中的0.2Q 的調整，就保證框架成為第二道防線；另外一面來說，當剛度特征值很大時，則框架的剛度較大，這種情況屬于剪力墻較少的現象，而當剪力墻承擔的傾覆力低于50%的時侯，為了保證框架的安全，這時框架結構部分就主要按照純框架結構來進行設計。最理想的情況是盡量避免上述情況的出現，即剪力墻的數量既不過多，也不過少最好。
四、框架-剪力墻結構設計要點
1、框架結構配置合理
框架-剪力墻結構的布置原則是遵循均勻、分散、對稱、周邊。分散原則是剪力墻的片數不可太少,并且每片剪力墻的剛度也不要太大,而剪力墻的連續尺寸則不應太長,這樣使抗側力構件數量盡量分散,每片剪力墻的彎曲剛度恰好適中,這樣在使用中，既不會使個別墻的受力太集中，也不會因為個別剪力墻的局部破壞而影響整體的抗側力性能,或者因負擔過重而引起過早損壞。剛度過大的剪力墻相應的壓力也承擔的要大,也會增加它的基礎處理難度,同時我們也必須考慮到如果兩片剪力墻之間相距太遠的話,樓面剛度的要求大太,就很難滿足要求。周邊原則的要求是為保證剛度中心與平面中心相吻合，必須要考慮建筑物的抵抗扭轉能力;剪力墻通常都是布置在周邊對稱的位置,這樣就能增加剪力墻抵抗扭轉的內力臂,從而在不增加剪力墻面積的情況下,提高自身的抗扭轉能力。剪力墻布置的位置通常應該設置在平面形狀變化處,或者是角隅、端角、凹角部位,能夠有效的加強抗扭轉能力,。在城市高層建筑的樓梯間,電梯間,管道井處,樓面開洞現象會嚴重地削弱樓板的剛度,這樣對保證框架-剪力墻結構的的協同工作產生了不利影響。針對這種現象,為了強固這些薄弱環節，就要在工程設計中使用鋼筋混凝土剪力墻,如樓梯間,電梯井道處,豎向管道井等會起到非常好的效果。剪力墻之間的間距,對現澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2—4 為宜,對裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1—2.5 為宜, 原則上是建筑物高度越高,取值愈小。
2、控制軸壓比
某工程在進行初步設計時，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，若按框架柱軸壓比為0.75 設計，框架柱的截面面積很大，影響建筑平面布局。故框架柱采取規范提出的構造措施提高柱軸壓比限值至0.90設計。底部加強區剪力墻厚度為350mm，混凝土強度等級為C40，能夠滿足設計要求。由于混凝土強度等級低，在一些高層建筑結構的底部幾層，為了使剪力墻軸壓比不超過國家相關規定的限值，會產生剪力墻厚度很大的不合理情況。科學研究成果表明，即使是高寬比為1.0 的低剪力墻，也同樣可以具有良好的延。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，并能夠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，供工程設計參考使用。
4、剪力墻的合理布置
（1）為了增強整體結構的抗扭能力，彌補結構平面形狀凹凸引起的薄弱部位，減小剪力墻設置在房屋而受室內外溫度變化的不利影響，剪力墻宜均勻布置
在建筑物的周邊附近（第一內跨）、樓梯間、電梯間、平面形狀變化或恒載較大
的部位，剪力墻的間距不宜過大（高規表8.1.8）；平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。
（2）縱、橫向剪力墻宜組成L 形、T 形和匚形等形式，以使縱墻（橫墻）可以作為橫墻（縱墻）的翼緣，從而提高其剛度、承載力和抗扭能力；樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側力結構結合布置，以增強其空間剛度和整體性。
（3）剪力墻布置不宜過分集中，單片剪力墻底部承擔的水平剪力不宜超過結構底部總剪力的40%，以免結構的剛度中心與房屋的質量中心偏離過大、墻截面配筋過多以及不合理的基礎設計。當剪力墻墻肢截面高度過大時，可通過開門窗洞口或施工洞形成聯肢墻。
5、結構的連梁設計
即使在強烈地震情況下，鋼筋混凝土框架-剪力墻結構仍然能夠有效地通過非彈性變形逐漸消散地震釋放的巨大能量,這也是一種理想的抗震結構體系。對于與框架-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。對于框架一剪力墻結構中的橫向梁兩端承受著不同的豎向位移,并且由于節點的轉動和兩節點轉動量的不同,橫向梁還承受扭轉。因此可采用豎向和轉動彈性彈簧來模擬這種效應。
五．結束語
本文通過對框架-剪力墻結構的分析和探討，了解到結構工程師進行方案設計時，必須協調好框架-剪力墻之間的結構體系。結構不合理、整體性差，將很難確保框架結構的抗震、抗壓性能，自然而然也就無法發揮框架-剪力墻這一結構的作用。框架-剪力墻結構設計的目標是通過實現整體結構功能，盡可能的發揮降低地震破壞力的作用，作為一個建筑結構設計師，應該全力避免結構不合理現象的存在而導致建筑物抗震力、抗壓力的低下，努力實現抗震減災。
【參考文獻】：
[1]劉林榮,何雅明.淺議高層建筑短肢剪力墻的設計[J].今日科苑,2008.
【關鍵詞】剪力墻結構；短肢剪力墻；過渡樓層；側移剛度比；加強部位
1.剪力墻結構概述
剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻；高層建筑結構不應采用全部剪力墻的剪力墻結構；剪力墻較多時，應布置筒體，形成剪力墻與筒體共同抵抗水平力的剪力墻結構。對于12～16層的小高層建筑結構，采用既可以保證結構的剛度、位移，又可以使室內空間方正合理。所以剪力墻結構得以普遍應用。剪力墻的受力、變形特征，類似以框剪結構。但比框架結構的剛度分配、內力分配更合理，結構的變形協調導致的豎向位移差別，也比框剪結構小，則傳基礎荷載更均勻、合理。
2.短肢剪力墻設計的要點
2.1雙向布置剪力墻及抗側剛度
高層建筑應有較好的空間工作性能，剪力墻結構應雙向布置，形成空間結構。在抗震結構中，應避免單向布置剪力墻，并宜使兩個方向抗側剛度接近，即兩個方向的自振周期宜相近。剪力墻的抗側剛度及承載力均較大，為充分利用剪力墻的能力，減輕結構重量，增大剪力墻結構的可利用空間，墻不宜布置太密，使結構具有適宜的側向剛度。
2.2豎向剛度均勻
剪力墻布置對結構的抗側剛度有很大影響，剪力墻沿高度不連續，將造成結構沿高度剛度突變，所以應要求剪力墻自上到下連續布置。允許沿高度改變墻厚和混凝土等級，或減少部分墻肢，使抗側剛度沿高度逐漸減小。
2.3墻肢高寬比
細高的剪力墻容易設計成受彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。在抗震結構中剪力墻結構應具有延性，設計中墻的高寬應比不應小于2。當墻的長度很長時，為了滿足每個墻段高寬比大于2的要求，可通過開設洞口將長墻分成長度較小、較均勻的獨立墻段，每個獨立墻段可以是整體墻，也可以是聯肢墻。
2.4剪力墻洞口的布置
剪力墻洞口的布置，會極大地影響剪力墻的力學性能。因此，布置剪力墻洞口時應滿足以下要求。規則開洞，洞口成列、成排布置，能形成明確的墻肢和連梁，應力分布比較規則，又與當前普遍應用程序的計算簡圖較為符合，設計結果安全可靠。同時宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置；對于錯洞剪力墻和疊合錯洞墻，二者都是不規則開洞的剪力墻，其應力分布復雜，容易造成剪力墻的薄弱部位，常規計算無法獲得其實際內力，構造比較復雜。其主要特點是洞口錯開距離很小，甚至疊合，不僅墻肢不規則，洞口之間形成薄弱部位，疊合錯洞墻比錯洞口墻更為不利，設計時應盡量避免。當無法避免疊合錯洞布置時，應按有限元方法仔細計算分析并在洞口周邊采取加強措施或采用其他輕質材料填充將疊合洞口轉化為規則洞口的剪力墻或框架結構；具有不規則洞口剪力墻的內力和位移計算應符合規程的有關規定。
2.5剪力墻和加強部位
抗震結構中出現塑性鉸的部位應作為加強部位。而剪力墻頂層、樓電梯間墻等不宜作為加強部位，這樣作的目的是對塑性鉸部位可以有更明確的措施，與由于溫度、收縮等需要的加強措施區別。剪力墻塑性鉸出現后，剪力墻應具有足夠的延性，剪力墻底部塑性鉸出現都有一定范圍，該范圍內應當加強構造措施，提高其抗剪切破壞的能力。
3.設計的應用范圍和加強措施
短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。當截面高度與厚度之比小于3時，應按柱計算，至于剪力墻高度與厚度之比大于3、又小于5的剪力墻，實際上也是短肢剪力墻，由于它們更弱，可以提出不宜采用小于5的墻肢，對這種小墻肢的軸壓比應修予更嚴格的限制，因此即使采用短肢剪力墻，也要盡可能使墻肢截面高度與厚度之比大于5。近年興起的短肢剪力墻結構，有利于住宅建筑布置，又可進一步減輕結構自重，應用逐漸廣泛。但是由于短肢剪力墻抗震性能較差，地震區應用經驗不多，考慮高層住宅建筑的安全，其剪力墻不宜過少、墻肢不宜過短，可以對短肢剪力墻的應用范圍應在設計中加以限制，并采取一些加強措施。
3.1應用范圍
高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。設計時應注意：短肢剪力墻較多時，應布置筒體，形成短肢剪力墻與筒體共同抵抗水平力的剪力墻結構；其次，具有較短肢剪力墻的墻的剪力墻結構最大適用高度應比規范中剪力墻結構的規定值適當降低，7度和8度抗震設計時分別不應大于100m和60m；對于B級高度高層建筑和9度抗震設計的A級高度高層建筑，即使設置筒體，也不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構。如果在剪力墻結構中，只有個別小墻肢，不屬于這種短肢剪力墻與筒體共同工作的剪力墻結構。
3.2加強措施
為限制過多的剪力墻的數量，在抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩50%；抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應比規范中規定的剪力墻的抗震等級提高一級采用；目的是從構造上改善短肢剪力墻的延性；出于改善延性的考慮，抗震設計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.5、0.6和0.7；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。
對于短肢剪力墻的剪力設計值，不僅底部加強部位應調整，其他各層也要調整，一、二、級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2，目的是避免短肢剪力墻過早剪壞；短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%；對于短肢剪力墻截面最小厚度，無論抗震還是非抗震設計，其厚度都不應小于200；對于非抗震設計，除要求建筑最大適用高度適當降低外，對墻肢厚度限制的目的是使墻肢不致過小。
4.結束語
目前，越來越多的剪力墻結構小高層住宅樓拔地而起，但是，隨之而來的是我們發現這些剪力墻結構小高層在施工質量上還存在著一些質量通病，主要表現為剪力墻板混凝土成型質量差、混凝土實體回彈檢測強度不高等。在剪力墻布置中洞口宜上下對齊使之受力明確，盡量避免出現錯洞與疊合錯洞的出現。在短肢剪力墻設計中應注意其肢長、加強部位、構造要求等要求。
【參考文獻】
［1］呂文，錢稼茹．基于位移延性剪力墻抗震設計建筑結構學報，1999.3．
［2］高層建筑混凝土結構技術規程，中國建筑工業出版社．
關鍵詞：高層建筑； 結構設計；剪力墻；墻肢；連梁
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：
1、引言
隨著我國經濟的發展以及國土資源的整體規劃布局，高層建筑成為了主要的發展趨勢。但是高層建筑的施工難度大，如果處理不好極易發生位置偏移等重大事故，危害用戶的人身財產安全。新型的剪力墻結構設計由于其抗側剛度大,能有效的減少側移,且具有較好的抗震性能，因此被廣泛的應用到目前的高層建筑施工當中，起到了顯著的效果。
1.1剪力墻基本概念
剪力墻技術是近年來普遍應用在高層建筑施工過程中的一項新型墻體技術。首先，該技術的特性可以實現承重墻與分隔墻的結合，這樣將兩種墻體合并成一種墻體，減少了建筑施工的資金，實現了成本的節約。同時，目前的旅店、賓館等建筑，是經營性的建筑，該項技術可以因為其高數值的剛度，而實現剛建材的節約利用。此外，該項墻體設計的構架比較簡單，通過技術處理，不存在房梁等的外漏現象，是一種相對美觀的結構設計。基于此，這是一種比較受盈利性建筑的開發商青睞的墻體建造技術。
剪力墻由墻肢和連梁兩種構件組成。其結構承載力及剛度都很大,側移變形小,抵抗水平側移能力強。只要經過精密的運算和設計 ，該墻就能發揮較大的抗震能力。這對于我國地震頻發的地區尤其適合，同時對于非地震帶也應該適當地設計該墻體，以防患于未然。但是該技術也存在其內在的局限性，即建筑總高度不大時結構材料耗費可能較多。
2、墻肢的分類和結構布置
2.1 墻肢的分類
剪力墻可以依據不同的劃分標準，分為不同的種類。根據墻肢的高厚比分為一般剪力墻和短肢剪力墻；根據墻面開洞大小的情況,還可分為整截面墻、整體小開口墻、聯肢墻和壁式框架。
2.2 剪力墻的結構布置
高層建筑需要留有足夠的空間,剪力墻結構應雙向布置,形成空間結構。尤其是地質災害頻發的區域，根據地質特點，應避免單向布置剪力墻,并宜使兩個方向剛度接近。同時墻體的受力點應該均衡設置，使其剛度中心和建筑物質心盡量接近,以減小扭轉效應。必要時通過改變墻肢長度和連梁高度調整剛心位置。剪力墻抗側剛度大,結構自振周期短,所受水平地震作用較大,對結構不利。可充分利用剪力墻的抗側剛度及承載力均較大的能力,盡量減薄縱橫墻體的厚度,或采用“主次結構”,加大墻體的間距,減少墻體數量,以降低結構的抗側移剛度,減輕結構重量,減少墻體的水平地震剪力和彎矩。
3、墻肢長度和厚度的選取
3.1 墻肢的長度
剪力墻墻肢長度是有基本數值標準的，通常來說為八米。但是在實際的設計中應該考慮到意外影響因素，所以允許在標準數值的基礎上出現兩米范圍內的延性。當墻體長度超出既定范圍時,為了滿足每個墻段高寬比大于2 的要求,可通過開設洞口將長墻分成長度較小、較均勻的聯肢墻,洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁,使其可近似認為分成了獨立墻段。
3.2 墻肢厚度的選取
高層建筑混凝土結構技術規程規定了剪力墻的最小厚度,其主要目的是保證剪力墻出平面的剛度和穩定性能。
對于住宅建筑, 填充墻厚一般為200mm 。住宅層高一般為2.8～3.0m ,故墻厚取200mm。對于無地下室的高層住宅,因其基礎埋深一般在2. 5m 以上,則底層墻體高度會到5.0m 以上。為避免出現此種情況,在布置剪力墻時,應結合建筑平面,盡量不用一字形剪力墻,而采用L 、T、Z、十字形等截而形式。 4、邊緣構件的設置
有約束邊緣構件的矩形截面剪力墻與無約束邊緣構件的矩形截面剪力墻相比,極限承載力約提高40 % ,極限層間位移角約增加一倍,對地震能量的消耗能力增大20 %左右,且有利于墻板的穩定。剪力墻設置的邊緣構件分為約束邊緣構件和構造邊緣構件。
部分框支剪力墻結構,落地剪力墻的底部加強部位,兩端應有翼墻和端柱,應設置約束邊緣構件。不落地的剪力墻及落地剪力墻其他部位設置構造邊緣構件。
5、連梁設計
5.1 連梁的作用
在剪力墻結構中,連接墻肢與墻肢的梁稱為連梁。在水平荷載作用下,墻肢發生彎曲變形,使連梁端部產生轉角,從而使連梁產生內力,同時連梁端部的內力又反過來減小與之相連的墻肢的內力和變形,對墻肢起到一定的約束作用,改善墻肢的受力狀態。因此,連梁對于剪力墻結構尤為重要,在起到連接墻肢作用的同時,還對所連接的墻肢起到一定的約束作用。
5.2 連梁設計的處理方法
在帶連梁的剪力墻設計中,連梁的跨高比和截面尺寸受到許多因素的影響,設計不當經常出現連梁承載力超限或連梁截面不符合設計要求的情況,設計時可從以下方面考慮。
5. 2. 1 對連梁的剛度進行折減
連梁由于跨高比較小,與之相連的墻肢剛度大等原因,在水平力作用下的內力往往很大,連梁屈服時表現為梁端出現裂縫,剛度減小,內力重分布。因此,在開始進行結構整體計算時,就需對連梁剛度進行折減。高規中解釋說高層建筑結構構件均采用彈性剛度參與整體分析,但抗震設計的剪力墻結構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,允許其適當開裂而把內力轉移到墻體上
5. 2. 2 增加剪力墻洞口的寬度、減小連梁高度
增加剪力墻洞口的寬度,即增加連梁跨度,減小連梁高度,其目的是減小連梁剛度,同時由于減小了結構的整體剛度,也就減小了地震作用的影響,使連梁的承載力有可能不超限。
5. 2. 3 增加剪力墻的厚度
增加剪力墻的厚度,即增加連梁的截面寬度,其結果一方面由于結構整體剛度加大,地震作用產生的內力增加,另一方面連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。由于剪力墻的厚度增加后,地震作用所產生的內力并不按墻厚增加的比例分配給剪力墻,而是小于這個比例,因此有可能使連梁抗剪承載力不超限。
5. 2. 4 提高混凝上等級
提高剪力墻的混凝上等級,其彈性模量增加的比例遠小于混凝上抗剪承載力提高的比例,因此也有可能使連梁的抗剪承載力不超限。
6、結語
為了保證高層建筑的質量，減少高層建筑的資金投入，降低成本，剪力墻技術的應用必不可少。建筑施工設計師應該從剪力墻的特性出發，運用新型技術，克服其局限性，最大程度的發揮其剛度數值以及簡潔施工的優勢，為高層建筑提供必要的技術支持。
參考文獻
[1]呂文，錢稼茹.基于位移延性剪力墻抗震設計[M].建筑結構學報，1999.3.
[2]高層建筑混凝土結構技術規程.中國建筑工業出版社.
關鍵詞：剪力墻 結構設計
一、筑結構設計的類型與基本內容
1、建筑結構的類型
根據建筑物的用途，可以分為工業建筑與民用建筑。根據建筑物的層數，可以分為單層、多層、高層和超高層建筑。建筑物根據所使用的結構材料可以分為：木結構、砌體結構、混凝土結構、鋼結構和混合結構等。建筑物根據其結構形式，可以分為排架結構、框架結構、剪力墻結構、簡體結構和大路結構等。
2、建筑結構設計的基本內容：
（1）結構設計的程序
建筑物的設計包括建筑設計、結構設計、給排水設計、暖氣通風設計和電氣設計等。每一部分的設計都應圍繞設計的四個基本要求：即功能要求、美觀要求、經濟要求和環保要求。建筑結構是建筑物發揮使用功能的基礎，其結構設計主要包括以下四個過程：方案設計一結構分析一構件設計一繪施工圖。
（2）建筑物結構設計的要求
①計算內容：結構構件應進行承載能力極限狀態的計算和正常使用極限狀態的驗算，如直接承受動力荷載的構件應進行疲勞強度驗算；②結構上多種作用效應同時發生時，應通過結構分析分別求出每一種作用下的效應后，考慮其可能的最不利組合；③抗震設計：我國的抗震設防烈度為6至9度，建筑結構根據所在地區的烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級。對應不同的抗震等級，有不同的計算和構造要求。
二、剪力墻結構設計遵循的基本原則
剪力墻高和寬尺寸往往比較大而厚度卻很小，幾何特征向板，受力形態接近于柱，然而它與柱的區別主要在于其肢長和厚度之間的比值，當比值小于或等于3的時候可以按照柱來設計，當比值是3至5之間的時候則可以視為異形柱，并按雙向受壓構件設計。
剪力墻結構設計中，墻是一個平面構件，它承受沿著平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔著豎向壓力。在彎矩和剪力等結合狀態下工作，其在水平力作用下就好似一底部嵌固與基礎懸臂梁在地震作用或風載下剪力墻除了要滿足剛強度的要求外，還必須要滿足非彈性變形反復循環下的延性。
剪力墻的特點是，在同一平面內剛度和承載力較大，而平面外剛度以及承載力則相對偏小。當剪力墻和平面以外的梁相接時，就會造成墻肢平面外彎矩，然而通常情況下不會鹽酸墻的平面外剛度和承載力，所以應避免開平面外搭接，實在避不開時則應按照有關規定來采取相應的措施。以便于保證剪力墻平面外的安全。
墻的設計計算是考慮到豎向和水平作用下的結構整體分析，以求得內力后按照偏壓或偏拉進行正截面承載力和斜截面受剪承載力來進行驗算。在剪力墻承載力計算中，對帶翼墻的計算寬度一般都是按以下情況來取最小值的；門窗洞口之間的翼緣寬度；剪力墻之間的距離；墻肢總高的十分之一。
三、剪力墻結構設計及計算的優化措施
1、剪力墻結構設計的優化原則
在剪力墻機構中，剪力墻一般沿著主軸方向或其它方向進行雙向布置，使之形成一定的空間結構，而抗震設計的剪力墻結構，應避免單一的布置剪力墻，并要使兩個受力方向的抗側剛度相互接近，以便于使其具有一定的空間工作性能。剪力墻的抗側剛度和承載力一般都比較大，為了充分地利用剪力墻，減輕該結構的重量，剪力墻的布置不宜過于緊密，應使其結構具有適度的側向剛度。較長的剪力墻要開設洞口，并將其分成長度相等的幾段墻面，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個獨立墻段的總高度與截面高度的比例應當不小于或等于2，避免剪力墻產生脆性的剪切破壞。抗震結構設計時，還應注意避免在洞口與墻邊或洞口之間形成墻肢截面高度和厚度之比小于4的小墻肢，而當小墻肢截面的高度小于墻厚度得4倍時，就應按照框架柱的設計箍筋按照框架柱加密區的要求全高加密。
2、剪力墻結構計算的優化原則。
樓層的最大層間與層高之比的調整原則。規范規定在計算多地震作用的樓層最大層間位移時，要以樓間彎曲變形為主，計入扭轉變形，可以不扣除結構整體彎曲變形。因此，對于高層建筑應當盡可能地扭轉變形最小，但是又不能夠僅僅是根據這層間唯一不夠而盲目地增加豎向構件的剛度。然而，在實際結構設計中，有的設計師一看某一方向的層間位移不足以滿足規范要求，就不斷地增加該項的側向剛度，但應當注意的是架構的剪重比如果和規范限制接近還可以，如果減重過大，就不能減小對另一側的結構剛度，另外使其減重比減小，地震作用減小，也可以達到想要的效果。
層最小剪力系數的調整原則。當滿足短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩不能超過4/10的前提下，要盡可能的減少剪力墻的布置，并以大開間剪力墻布置方案為目標，使其結構具有適宜的側向剛度使樓層最小剪力系數不小于規范限制，這樣做能夠減輕結構自重，有效地減小地震作用的輸入，同時可以降低工程建設成本的投入。
剪力墻連梁朝鮮的調整原則。剪力墻連梁的跨高比一般不宜小于2.5，跨高之比則小于2.5的連梁很容易出現剪力和彎矩超過規范的限值，有關制度規定了高比不小于5的連梁宜按框架梁進行設計。即跨高比不小于5的連梁剛度不應折減。然而跨高比在5-6之間時，如果連梁剛度不折減就很容易出現剪力或彎矩超限。本文認為該條文在實際工程設計中如果能充分利用，則對節省工程造價就會具有一定的影響，即將跨高比不大于5的連梁和減小剪力墻墻肢長度使連梁跨高比變為大于6的框架梁，而后者的鋼筋以及混凝土用量一般都是小于前者的，可以節省一部分工程工資。
參考文獻：
一、墻肢的結構布置和分類
在對剪力墻進行結構布置的過程中，高層建筑應該具有良好的空間工作能力，應該使用雙向布置的方式，最終形成良好的空間結構，尤其是在抗震設防地區，減少剪力墻的單向布置，使雙向方向具有十分相近的剛度，在平面上應該保持均勻，使剪力墻的剛度中心接近建筑物的中心，降低扭轉效應，在需要的時候，使用改變連梁高度和墻肢長度的方式對剛心位置進行調整。由于較大的地震作用會對剪力墻的結構產生不利的影響，因此，在結構設計中通過調節剪力墻的抗側剛度來減少不利影響。減少剪力墻的厚度、或者使用主次結構的方式、減少剪力墻的數量、增加剪力墻之間的距離、減少結構的重量等都能降低剪力墻的彎矩和地震剪力。剪力墻具有較大承載能力和抗側剛度的特征，當剪力墻與其平面外相交的梁連接時，會產生平面外彎矩，如果梁的高度是墻厚的兩倍，剪力墻會產生安全隱患，因此，應該使用相應的措施，減少平面外的危險隱患，在對具有較小界面的剪力墻進行設計的時候，可以使用半剛接和鉸接的方式，最大程度的降低平面外彎矩的影響。
二、剪力墻的連梁設計
在剪力墻結構設計的過程中，連梁指的是墻肢和墻肢之間連接的梁，在荷載的作用之下，墻肢會產生變形、彎曲等現象，最終使連梁的兩端產生轉角變形，造成連梁內力的產生，與此同時，端部的內力能夠降低墻肢的變形和內力，約束了墻肢，對墻肢的受力水平進行了改善，因此，連梁會對剪力墻的結構產生積極的作用，不僅有助于連接墻肢，還能夠約束墻肢。在對連梁進行設計的過程中，其截面尺寸和跨高比會受到很多因素的影響，如果沒有完善的設計，很容易產生連梁截面不滿足要求或者承載力超過上限等現象，因此，在進行設計的過程中，可以從以下幾個方面進行考慮。首先，因為連梁具有較小的跨高，墻肢具有較大的剛度，內力受到水平力的影響會很大，連梁在屈服的過程中會產生內力重分布或者剛度減少的現象，造成裂縫的產生，因此，在對整體結構進行計算的時候，應該折減連梁的剛度，高層建筑在進行整體分析的時候，應該使用彈性剛度，在一些抗震設計中，連梁相對墻體具有較小的剛度，因承受了很大的剪力和彎矩，在進行配筋設計的時候會有很大的困難。因此，在滿足豎向承載能力的條件下，減少連梁剛度，將連梁的內力向墻體上進行轉移，在抗震設計時，可以對連梁的剛度進行一定的折減，但減折系數不宜小于0.5，使連梁的承載水平得到保證。第二，可以使用降低連梁高度，增加洞口寬度的方式，減少連梁的剛度，同時，也降低了房屋整體的剛度，將地震作用的危害降到最低，最終保證承載力在連梁能夠承受的范圍之內。
三、剪力墻結構設計的優化方式
剪力墻應該進行雙向布置，形成良好的空間結構，在一些抗震設計中，應該避免對剪力墻進行單向布置，保證空間結構的工作能力。在對剪力墻結構進行設計的時候，還應該針對相關的技術規范，對結構的合理性和安全性進行綜合的考慮，在符合層間位移和層高之比要求的基礎上，使計算的結果和規范值接近。在實際工程中，一些設計人員看到層間位移和規定要求不吻合時，就對側向剛度進行大量的增加，這種方法雖然能夠暫時解決問題，但應該重視剪力墻結構的剪重比，如果剪重比超過了規范的限值，應該使用減少結構剛度的措施，使用這種方式，不僅能夠減少剪重比，還能夠降低地震產生的不利影響，充分發揮剪力墻的作用。剪力墻的墻肢截面應該具有規則、簡單的特征，應該保證剪力墻具有均勻的豎向剛度，門窗洞口應該上下對齊分布，連梁和墻肢的布局明晰，使應力具有十分規則的分布，同時，可以使計算簡圖更加規范，提高設計整體結果的安全性和可靠性，減少因為洞口設置懸殊而產生的疊合錯洞現象。我國高層建筑的結構技術規范對剪力墻的厚度做出了明確的規定，該規定的目的是提高剪力墻的穩定性和剛度。在住宅建筑中，房屋層高一般在2.8到3.0m之間，填充墻的厚度通常在200mm左右，剪力墻的厚度也應該保持在200mm左右，在建筑結構設計中，剪力墻的截面根據建筑平面布局情況選用十字形、Z字形、T字形等截面形式，同時保證剪力墻的翼緣長度是厚度的八倍左右，這樣不僅能夠增加墻體的抗震水平，還能夠滿足200mm厚的設計需求。湖州天元頤城工程的建筑面積20多萬平方米，由9幢33層的高層住宅組成，結構設計中采用了剪力墻結構形式，在剪力墻布置上采用優化理論，增大剪力墻的設置間距、減少剪力墻的數量、隔開間布置剪力墻、合理選擇截面形式等方法調整房屋整體的抗側剛度，使計算結果接近規范限值，收到了良好的社會效益和經濟效益。四、結語總之，剪力墻結構在進行設計的過程中，很容易產生設計過于保守或者不合理等現象，很容易產生資源浪費和結構存在隱患等問題，本文結合工程的相關經驗，對剪力墻結構設計之中的問題進行了闡述，并提出了相應的解決措施。
作者：李培土單位：浙江聯合建工設計研究院有限公司
關鍵詞: 民用建筑，剪力墻，結構設計
中圖分類號：TU8 文獻標識碼：A
隨著我國經濟技術的高速發展，人們不僅僅是追求溫飽，更重要的是追求生活環境的安全，因此我們要加強民用建筑的剪力墻結構的設計。
1 民用建筑剪力墻布置
1． 1 民用建筑剪力墻布置原則
民用建筑剪力墻的布置是沿著主軸方向或者其他某一方向進行雙向布置，在同一平面內剪力墻的布置要保持均衡。民用建筑剪力墻的高與寬通常尺寸都比較大，厚度又較薄，在墻體受力方面受到水平剪力、彎矩、豎向壓力。民用建筑的剪力墻需要具有抗震、抗風載的能力，所以其結構需要滿足非彈性變形和避免脆性剪力斷裂，剪力墻的設計類型可以盡量采用延性彎曲型。
1． 2 剪力墻結構類別
剪力墻結構類別有整體墻和聯肢墻。根據不同類型墻體的特點、受力特征、墻體內力分布進行配筋和構造。整體墻包括山墻、魚骨式結構片墻、小開洞墻; 聯肢墻是由梁連接的剪力墻。
將建筑的墻體作為豎向承重和抗側力結構體系的被叫做剪力墻結構，在剪力墻上可以進行開洞設計，當洞口越大時，越接近剪力墻的框架。
1． 3 剪力墻結構設計計算
剪力墻結構設計計算是對剪力墻的正截面承載力和剪力墻斜截面受剪力進行驗算。驗算時需要對剪力墻的整體結構進行分析，根據剪力墻水平受力與豎向受力求得剪力墻的內力。剪力墻結構計算的原則是:
1) 要與施工圖一致; 2) 剪力墻荷載取值準確; 3) 地下室作為指定層數; 4) 整體計算參數與內力配筋調整參數應與整體分析程序相對應; 5) 地下室人防、樓梯、地下室側壁、頂板、水池壁板、擋土墻、車道板、雨篷等抗扭構件，異型板、立面小構件等的補充計算，盡可能采用其他結構軟件的計算工具計算，無相關工具的采用手算。
1． 4 剪力墻結構設計規范
民用建筑剪力墻的墻體厚度規定大于160 mm，底部加強厚度大于200 mm。采用豎向鋼筋進行墻體邊緣配筋，確定剪力墻的穩定性，橫向配筋提高剪力墻的抗震能力。
2 民用建筑剪力墻結構厚度確定與配筋處理
1) 建筑規范規定民用建筑的剪力墻結構的地震等級 8 度時，剪力墻抗震等級為2 級以上，這就要求剪力墻墻底部分墻體厚度在200 mm 以上，并且要求墻底加強部分厚度大于樓層高度的 1 /16。
2) 民用建筑剪力墻墻體配筋率規定應在 0． 25% 以上，剪力墻底部加強部分的配筋率規定在 0． 3%以上。
民用建筑剪力墻的水平配筋，是對墻體加入水平分布的鋼筋，目的是能夠提高剪力墻的抗脆性剪切破壞和抗溫度應力破壞。對于民用建筑的大面積剪力墻的較大面積墻體需要適當的增加配筋，尤其民用建筑的連梁與溫度變化敏感位置，配筋的添加要保證剪力墻結構的穩定性。
民用建筑剪力墻的豎向配筋，是對墻體抗彎能力的加強。豎向配筋可以對剪力墻邊緣進行適當增加，鋼筋之間的間距控制在300 mm以下，并且豎向配筋應小于橫向配筋，這樣剪力墻的抗剪能力就大于抗彎能力，有效的解決了抗震問題。
3 民用建筑大面超長剪力墻結構處理
目前許多民用建筑中的現澆混凝土剪力墻結構的伸縮縫已經超過了規范設定，并且在遇到超長結構的情況下設計者設計的伸縮縫間距越來越大，這個問題對于設計者來說應該慎重，如果遇到超長結構的情況最好設置溫度伸縮縫，盡可能的依據規范設定限值進行設計。這是因為: 1) 剪力墻結構超長，當剪力墻受溫度變化較大時，混凝土剪力墻收縮、剪力墻容易發生變形，當剪力墻結構發生收縮變形時容易造成墻體結構出現裂縫。2) 民用建筑的剪力墻體型龐大，受到結構變形和裂縫的因素也很多，如果遇到剪力墻結構超長情況時，需要設置溫度伸縮縫才能夠降低墻體大面積變形和開裂的現象發生。3) 隨著民用建筑使用的混凝土收縮量不斷加大( 由原有的300με 增加到400με以上) ，剪力墻結構超長導致產生裂縫的因素也增多。4) 民用建筑泵送混凝土時，增加了水泥的用量，從而導致剪力墻結構的收縮量加大，這也加劇了產生裂縫的必然性。
4 民用建筑的剪力墻的抗震設計
民用建筑中,剪力墻是主要的抗震結構,因為剪力墻的水平方向的剛度比較大,所以特別容易滿足小震作用下的結構,尤其是民用建筑結構中的側向位移的限制。但是,對于建筑物的剛度的大小,歷來都有很多的爭議。對于鋼筋混凝土的剪力墻的結構,通過一些地震災害的事實表明,剛度比較大的結構通常災害要小一些。但是,結構剛度并不能沒有限制的增加,因為在通常的情況下,建筑物的剛度如果越大,承受地震力的水平也會隨著變大,那么工程的費用也就變高了,這里就需要掌握好一個尺度的問題。針對民用建筑,控制這個標準的要素主要有兩個。
(1)控制結構上的水平位移。首先應該使結構的水平位移滿足《民用建筑混凝土結構技術規程》中的有關結構水平的位移的限值的規定。
(2)控制地震力。在地震力的計算值比較小的情況下,有的時候也會出現結構的頂點位移滿足要求的一些假象,所以,只有底部的剪力在合理的要求的范圍內,對位移和內力以及配筋的情況做檢查才有意義,規范規定的剪力墻的結構的底部的剪力系數的范圍可以防止剪力過小。
嚴格控制以上兩個因素,就是對剪力墻的合理布置的有效控制。這些內容在《高規》中并沒有明確的規定,但是工程師出于結構的安全、設計的方便、設計周期的縮短等考慮,往往把結構設計的比較保守,在一定程度上沒有充分的發揮材料的性能,在造價上造成了一定的浪費。所以,深入的開展對剪力墻的結構的設計的研究是非常有現實意義的。
5、設計剪力墻過程中需要注意的問題
5.1 軟件運用問題
民用建筑的剪力墻不免要用到計算機進行輔助設計，在運用相關軟件的同時要根據具體的情況來設置模型。工作人員要能夠調整軟件中的各項參數，以此來反映實際的施工情況，要最大限度地使軟件所計算出的結果與實際的模型相統一。設計剪力墻的工作人員還要了解軟件中各項參數的實際意義，只有這樣才能夠合理地設置參數。另外，實際的工程施工不能夠完全依賴計算機計算出的結果，也不能夠因為計算出的結果中某一部分出現了問題就把全部的結果認為是錯誤的，要在軟件的實際應用中找到其產生誤差的原因，逐步積累經驗和教訓，這樣才能使民用建筑的剪力墻設計更加安全、合理。
5.2 結構細部的構造措施
雖然民用建筑的剪力墻具有很好的抗側力性能，但是地震的運動存在很大的不確定因素，我們要有意識地設計剪力墻，以提高其總體的抗震性能，特別是對控制的薄弱層采取有效的措施，使其不會因為地震而造成損害。在強大的地震力的作用下，民用建筑的剪力墻很可能發生整體的彎曲變形，尤其是底部的小墻肢很可能因其橫截面積過小和強大的扭轉力作用而發生嚴重的損壞，對原有的翹曲變形造成更大的影響，建筑平面的外緣會出現一字型的裂縫，然后是角點處的墻肢，其破壞也是最為嚴重的。所以，我們一定要采取有效的手段來提高剪力墻的抗震能力。
6施工中應注意的問題
在實際的剪力墻施工過程中，要注意到輕質的隔墻材質與混凝土墻肢的材質是不同的，如果不能夠運用合理的處理措施就會導致住宅的裝修產生裂紋，甚至會在用戶使用的過程中造成更嚴重的墻體裂縫。如果出現墻體模板之間沒有相互聯通的情況就可能導致混凝土澆筑過程中出現移位，經過長時間的風吹雨淋可能出現更加嚴重的后果，所以一定要做好模板檢驗和支撐檢驗工作。另外，就是電路管線的核查問題，在施工接近尾聲的時候更不能掉以輕心，尤其是電路管線的安裝與核查，因為電路管線位于填充墻和混凝土墻肢之間的預留位置，如果安裝不到位很容易造成電路管線的偏移，給住戶的使用帶來很大的安全隱患。
結語
綜上所述，研究指出了我國民用建筑中剪力墻的設計中存在的問題，并就如何設計剪力墻提出了幾點建議，希望我國建筑工程的施工人員能夠建造堅固的房屋，使建筑事業得到更好的發展。
關鍵詞：房屋建筑;剪力墻結構;結構形式;設計;探討
Abstract: Along with the science and technology level rise ceaselessly, people thought of the idea update ceaselessly, require building new in order to be different, to highlight the personality, not only to the building brought brand-new appearance, for the design of personnel, also posed grim challenge. The shear walls as the architectural design of the main structure form, has attracted much attention, the author for many years engaged in the construction industry, combined with the design experience, the shear wall structure design are discussed.
Key words : Housing construction; shear wall structure; structure design; discussion;
中圖分類號：TU398+.2文獻標識碼：A文章編號：
剪力墻結構(shearwall structure）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。剪力墻結構在高層房屋中被大量運用。
高層建筑結構的受力特點與支撐件
建筑結構所受的外力主要是來自于水平與垂直兩個方向。低、多層建筑因為結構高度較低、平面尺寸較大，寬度比較小而且結構的風荷載和地震影響也很小，所以低層建筑的設計主要考慮的因素是如何抵抗豎向荷載。然而隨著建筑高度的不斷增大，其受力特點也在逐步發生變化，在設計師主要考慮水平載荷、軸向變形、側移以及結構延性等方面。
1.1水平荷載
對于一定高度范圍的高層建筑而言，豎向荷載基本固定不變，而包括風荷載與地震作用的水平荷載的數值，則會隨結構動力特性的區別而發生叫較大圍的變化。
1.2軸向變形
高層建筑的豎向荷載一般較大，會在柱中引起相當大的軸向變形從而影響連續梁彎矩，同時還會影響預制構件的下料長度。因此，必須考慮軸向變形計算值，對下料長度做出相應的調整。
1.3側移的控制
結構側移是高層建筑結構設計的關鍵。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形會隨著建筑高度的升高而迅速增大。基于這一原因，水平荷載作用下的側移必須嚴格控制在一定范圍內。
1.4結構延性
高層建筑比矮層樓房的結構更柔和，因此遭遇地震等劇烈震動時所發生的變形會更大。為保證建筑在塑性變形階段中仍能具備較強的變形能力，必須在結構設計上采取相應的措施以保證結構的延性。
二、剪力墻設計的原則
對剪力墻的設計要做到安全、經濟合理，所以在設計的過程中除了對位移限制值的要求外，還要充分發揮框剪結構中各抗側力構件的作用。在剪力墻數量的設計的時候，位移限制值要滿足規范的規定，應盡量減少剪力墻數量，但應滿足在基本振犁地震作用下，剪力墻部分承受的地震傾覆力矩大干結構總地震傾覆力矩的一半。
1)樓層最小剪力系數的調整原則。在設計時候要盡量減少剪力墻的布置，最好設計為大開間剪力墻布置方案，來達到比較理想的側向剛度結構，樓層的最小剪力系數接近規范的極限值，但是這要滿足短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩不超過40％。這樣在減輕結構自重的時候降低地震作用帶來的危害而且造價方面可以減少。2)樓層層間最大位移與層高之比的調整原則。規范規定最大的彈性層問位移在多遇地震作用標準值產生的樓層計算的時候，可以不除去結構整體彎曲變形，應計入扭轉變形在以彎曲變形為主的高層建筑中。由此可以看出，樓層間的扭轉和剪切變形對于一般的高層建筑是重點考慮的方面。豎向構件的多少決定著剪切變形的控制，但是即使構件的數量足夠多但是布置不合理，扭轉變形就會過大，仍然達不到層間位移的要求。所以，高層建筑能僅僅根據層問位移不夠不加分析地增加豎向構件的剛度，而應盡可能使扭轉變形最小。3)剪力墻連梁超限的調整原則。剪力墻的連續梁的跨高比小于2．5可能會出現彎矩和剪力超過規范的極限規定，所以其跨高比一般不小于2．5。規范規定連續梁不應拆減在跨高比不超過5的時候。在跨高比在5到6的時候，連續梁岡4度也必須拆減，否則可能導致彎矩和剪力超過極限值。這 如果能在具體工程設計的時候能有效利用，工程造價會降低很多。
三、 剪力墻構造設計
1.剪力墻截面厚度。規定剪力墻最小厚度的目的是為了保證剪力墻平面外的剛度和穩定性能。當墻肢平面外有與其相交的剪力墻時，可視為剪力墻的支承。有利于保證剪力平面外的剛度和穩定性能。所以在確定墻肢最小厚度時，按層高及無支長度兩者較小值來計算。規范規定：在非抗震設計時，剪力墻最小厚度不應小于層高或無支長度的1/25，且大于等于160 mm。抗震設計時，底部加強區在一、二級抗震等級時不小于層高或無支長度的1/16，且大于等于200 mm。三、四等級抗震等級時不小于1/20，且大于等于160 mm；其他各層在一、二級抗震等級時，不小于層高或無支長度的1/20，且大于等于160 mm；三、四級抗震等級時應不小于1/25，且大于等于160 mm。分隔電梯井或管道井的墻應大于等于160 mm。
2.混凝土強度等級：剪力墻結構混凝土強度等級不應低于C20；帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結構的混凝土強度等級應不低于C25。
3.一般剪力墻在一、二級抗震的一般部位及三、四級抗震設計和非抗震設計時，其墻肢端部應設置構造邊緣構件，在一、二級抗震的底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設約束邊緣構件。當為非抗震設計時，剪力墻端部應按構造配置不少于4 Φ12 縱筋，并且應沿縱向鋼筋配置不少于Φ6@250 的拉筋。
4. 為了防止混凝土墻體在受彎裂縫出現后立即達到極限抗彎承載力，就必須確定豎向分布鋼筋的最小配筋率；同時為了防止斜裂縫出現后發生脆性剪拉破壞，就必須規定水平分布筋的最小配筋率。一般剪力墻的豎向和水平分布筋的配筋率為：一、二、三級抗震等級時不小于0.25%，四級抗震等級及非抗震等級時為0.2%，間距不應大于300 mm，直徑不應小于8 mm，也不宜大于墻肢厚度的1/10。
5. 剪力墻上開洞的構造處理，當洞口較小，在整體計算中不考慮其影響時，應將切斷的分布鋼筋集中在洞口邊緣補足，以保證剪力墻截面的承載力，且鋼筋直徑不應小于12 mm。當洞口較大時，應按實際情況在洞口兩側設置邊緣構件，上下設置連梁處理。
6.剪力墻受豎向荷載的作用比較大，其豎向荷載一般是結構的自重和樓面的荷載作用產生的。豎向荷載在墻肢內產生軸力，在連續梁內產生彎矩，這時候可以按其受力面積進行計算即可。如果在水平荷載的作用下，剪力墻的受力情況可以按二維平面來分析，在對其精確的計算的時候就按平面問題計算。其計算的工作量很大。但是在工程設計的時候，對于不同類型的剪力墻受力特點可以對其進行簡化計算。在水平力作用下，整體墻的截面彎矩和剪力可以按照懸臂構件來計算。小開口整體墻雖然因為洞口影響而出現墻肢間應力不再按直線分布，但是產生的影響也不是很大，所以仍然可以按整體墻計算基礎上對其進行修改即可。壁式框架可以簡化為帶剛域的框架，用改進的反彎點法進行計算。聯肢墻是由一系列連梁約束的墻肢組成，可采用連續化方法近似計算。
結束語：近年來，城市高樓化趨勢不可動搖，高層建筑將會快速發展，所以剪力墻結構會得到更多地運用。高層建筑的剪力墻結構設計，在建筑施工整個過程中占有重要位置，也是我國專業人員一直努力鉆研的方向。但是由于多種客觀原因，目前，尚存在很多需要研究探討的地方，跟國外的剪力墻結構設計相差還很大，因此，針對這一問題，我們需要投入更多的時間與精力做到更好。筆者也會一直努力。
參考文獻：
[1]蘇紹堅．住宅樓剪力墻結構設計分析[J].核工程研究與設計，2007，O1．
【關鍵詞】：高層建筑；框架-剪力墻；設計
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：
框架-剪力墻結構體系是指利用剪力墻及框架作為建筑的豎向承重體系，并用它抵抗水平力的結構體系。在受力方面，因為剪力墻的剛度大，容易滿足小震作用下結構尤其是高層結構的位移限值。在地震作用下，其變形小，破壞程度低，可以設計成延性剪力墻，大震時通過連梁和墻肢底部的塑性鉸范圍內的塑性變形耗散地震能量。該體系在高層建筑結構設計中容易滿足安全、經濟、合理的要求，所以在高層住宅、公寓和旅館建筑中得到廣泛應用。
一、框架-剪力墻結構設計要點
在進行高層建筑結構設計時，必須要清晰掌握這種建筑相對于低多層建筑來說所具有的特征，只有這樣才能準確地就其特殊性而作出相應的設計措施。筆者總結了高層建筑結構設計特點主要有以下幾點：
（一）水平荷載是高層框架-剪力墻結構設計時的決定性因素
這是因為結構由自重等豎向荷載產生的軸力和彎矩的大小，僅與樓房高度的一次方成正比；而結構由于水平荷載產生的傾覆力矩及在豎構件中產生的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；同時，對于同一建筑來說，自重等豎向荷載基本上是定值，而風荷載和地震作用等水平荷載，其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。
（二）軸向變形不容忽視
因為在高層建筑中，自重等豎向荷載很大，能夠使墻、柱產生較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生較大的影響，對預制構件的下料長度產生影響，另外對構件的剪力和側移也會產生影響，較易造成結構設計不夠安全。
（三）側移是高層框架-剪力墻結構設計的關鍵因素
水平荷載下結構的側移變形隨著樓房高度的增加迅速增大，因此水平荷載作用下結構的側移應控制在規定限度之內。
（四）結構延性是高層建筑結構設計的重要設計指標
與低多層建筑相比，高層建筑結構在地震作用下的變形更大一些。為了能讓結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，防止建筑倒塌，必須采取一定的構造措施，以保證結構具有足夠的延性。
二、設計實例
（一）項目簡介
本項目為24層的高層建筑大樓，該建筑高度為81.2m，該高層建筑底下3層主要用于商業活動，4層為設備夾層，其余層主要用于酒店，地下設有一層地下室。抗震設防烈度為7度，場地類型為Ⅱ類。
（二）主體結構選型
由于本高層建筑為24層，高度為81.2m，屬于高層建筑，同時結合高層建筑結構設計的特點，主體結構采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構。該結構體系能較好地滿足建筑使用功能，剪力墻結合建筑功能雙向均勻對稱布置貫通落地，結構橫向高寬比為4.27，小于7。經計算，框架-剪力墻結構能夠滿足結構抗震、抗風和承受重力荷載作用等各項技術要求，結構整移、穩定及構件節點延性也都能較好地滿足要求。
（三）樓蓋結構選型及樓屋面板設計
由于本高層建筑主體結構采用了現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，為了能與之相適應，樓蓋結構也應選用現澆鋼筋混凝土梁板結構。結合建筑平面布置，考慮有利于提高結構橫向剛度，樓蓋次梁沿橫向布置，支承于縱向框架梁上。樓屋面板采用多跨連續板，其中商業層及屋面板厚120mm。
（四）剪力墻截面
本高層建筑的剪力墻端柱以及剪力墻厚度，分別見表1和表2所示：
表1剪力墻端柱截面尺寸（單位：mm）
表2剪力墻厚度（單位：mm）
（五）高層建筑結構設計及構造要求
結合本項目的高層建筑框架-剪力墻結構為例，說明該高層建筑結構設計及構造要求。本高層建筑的框架-剪力墻中的框架和剪力墻的截面設計除了滿足框架和剪力墻截面設計的一般原則外，還重點采取以下幾點設計要求：
（一）框架部分
抗震等級、適用高度和高寬比的調整對本高層建筑進行抗震設計時，地震造成的對房屋的傾覆力由框架和剪力墻兩部分共同承擔。若由框架承擔的部分大于傾覆力矩的50%以上時，說明框架部分已居于較主要地位，應加強其抗震能力的儲備。如可以通過按純框架結構的要求來確定其抗震等級或軸壓比按純框架結構的規定限制來實現。適用高度和高寬比則可取框架結構和剪力墻結構兩者之間的值，視框架部分承擔總傾覆力矩的百分比而定，當框架部分承擔的百分比接近于0時，取接近剪力墻結構的適用高度和高寬比；當框架部分承擔的百分比接近于100%時，取接近框架結構的適用高度和高寬比。
（二）框架剪力墻中框架總剪力的調整
框架-剪力墻結構中，柱和剪力墻相比，其抗剪剛度很小，故在地震作用下，樓層因地震引起的總剪力主要由剪力墻來承擔，框架柱只承擔很小一部分，因此框架由于地震作用所造成的內力很小，而框架作為抗震的第二道防線，過于單薄是不利的，為了保證框架部分有一定的抗震能力儲備，規定框架部分所承擔的地震剪力不應小于一定的值。框架剪力的調整應在樓層剪力滿足樓層最小剪力系數的前提下進行。
（三）構造措施設計
本高層建筑框架剪力墻結構中剪力墻的配筋的構造要求：剪力墻都是主要的抗側力構件，承擔較大的水平剪力。因此，必須規定剪力墻設計的最基本的構造要求，使剪力墻具有最低限度的強度和延性保證，同時本工程中還對剪力墻周邊設置的梁和端柱，其配筋和截面尺寸也應符合相應的要求。
三、高層結構設計分析
（一）水平位移的控制設計
鑒于高層建筑受風荷載和地震作用的影響較大，為此本工程重點對風荷載和地震作用下結構的水平位移進行了分析。在承載力的使用條件下，高層建筑結構應具有足夠的剛度，避免產生過大的位移影響結構的承載力、穩定性和使用要求。而在正常使用條件下，限制側向變形的主要原因有：防止主體結構開裂、損壞；防止填充墻及裝飾開裂、損壞；過大的側向變形會使人有不舒適感，影響正常使用；過大的側移使結構產生附加內力。荷載作用下高層結構的水平位移按彈性方法計算，確保高層建筑結構的層間彈性水平位移應滿足（）max≤[]=1/800。
本工程中，結構在風荷載作用下，頂點水平位移Δx=0.018m，Δy=0.040m，則=＜[]=，，滿足要求；最大層間相對水平位移：（）max=，（）max=，滿足要求。
本工程中，結構在地震荷載作用下，頂點水平位移Δex=0.039m，則Δey=0.040m，則，（）=，（）=，滿足要求；最大層間相對水平位移：（）max=，（）max=滿足要求。
（二）結構整體穩定分析
鑒于高層建筑結構的剛度一般較大，且有許多樓板作為橫向隔板，所以高層建筑在豎向重力荷載作用下產生整體失穩的可能性較小。高層建筑結構的穩定驗算主要是控制在風荷載或地震荷載作用下，重力荷載產生的二階效應不致過大，以免引起結構的失穩倒塌。一般高層建筑結構構件的長細比不大，其撓曲二階效應的影響相對很小，一般可以忽略。但由于高層建筑結構的側移較大，約為樓層層高的1/3000～1/500，重力荷載的p-Δ效應相對明顯，可使結構的位移和內力增加，甚至導致結構失穩。因此，高層建筑結構的穩定設計，主要是控制和驗算結構在風或地震作用下，重力荷載產生的p-Δ效應對結構性能降低的影響以及由此可能引起的結構失穩。
本高層建筑結構中，經對其進行結構整體穩定驗算，驗算結果如下：13～25層各層重力荷載設計值G1=9384kN，4～12層各層重力荷載設計值G2=9572kN，13～25層各層重力荷載設計值G3=23816kN。EJdy=7.968×109kN.m2。因此，本高層結構的雙向整體穩定滿足規范要求。
四、結論
本文結合筆者從事結構設計實踐經驗，提出高層建筑相對低多層建筑的特殊性。通過某高層建筑結構設計實例，對高層結構的主體結構選型、樓蓋結構選型及樓屋面板設計以及剪力墻截面設計進行概述；同時提出在高層建筑結構設計中應重點注意框架部分抗震等級、適用高度和高寬比的調整、框架剪力墻中框架總剪力的調整、構造要求，對本高層建筑的側移控制以及結構整體穩定性進行驗算分析，分析結果表明采取的設計方法可有效地提高高層建筑設計的經濟性與安全性。
【參考文獻】：
【1】賈麗霞.高層建筑結構基于性能抗震設計思想的應用【J】.結構工程師，2011，27（2）.
【2】王強.高層建筑結構設計特點與剪力墻設計【J】.住宅科技，2008，31（10）.
關鍵詞：高層建筑；剪力墻結構；結構設計
中圖分類號：TU97文獻標識碼：A
1.剪力墻結構概述
1.1剪力墻的概念和結構效能
建筑物中的豎向承重構件主要由墻體承擔時，這種墻體既承擔水平構件傳來的豎向荷載，同時承擔風力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻即由此而得名(抗震規范定名為抗震墻)。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結構布置的要求。
剪力墻結構體系，有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，比框架結構有更好的抗側力能力，因此，可建造較高的建筑物。
剪力墻結構的優點是側向剛度大，在水平荷載作用下側移小，其缺點是剪力墻的間距有一定限制，建筑平面布置不靈活，不適合要求大空間的公共建筑，另外結構自重也較大，靈活性就差。一般適用住宅、公寓和旅館。剪力墻結構的樓蓋結構一般采用平板，可以不設梁，所以空間利用比較好，可節約層高。
1.2普通剪力墻結構的結構布置
1.2.1平面布置
剪力墻結構中全部豎向荷載和水平力都由鋼筋混凝土墻承受，所以剪力墻應沿平面主要軸線方向布置。（1）矩形、L形、T形平面時，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置；（2）三角形及Y形平面可沿三個方向布置（3）正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環向布置。
單片剪力墻的長度不宜過大：（1）長度很大的剪力墻，剛度很大將使結構的周期過短，地震力太大不經濟；（2）剪力墻以處于受彎工作狀態時，才能有足夠的延性，故剪力墻應當是高細的，如果剪力墻太長時，將形成低寬剪力墻，就會由受剪破壞，剪力墻呈脆性，不利于抗震。故同一軸線上的連續剪力墻過長時，應用樓板或小連梁分成若干個墻段，每個墻段的高寬比應不小于2。
1.2.2每個墻段可以是單片墻，小開口墻或聯肢墻
每個墻肢的寬度不宜大于8.0m，以保證墻肢是由受彎承載力控制，和充分發揮豎向分布筋的作用。內力計算時，墻段之間的樓板或弱連梁不考慮其作用，每個墻段作為一片獨立剪力墻計算。
2.剪力墻結構設計的基本原則
2.1調整樓層最小剪力系數方面的原則
設計中剪力墻結構的布置要盡量減小，大開間的剪力墻結構布置是最好的設計方案，側向剛度結構可以達到較為理想的狀態。樓層間的剪力系數盡量小，但不能超出規范的極限范圍，短肢剪力墻承受的地震傾覆力矩于整體總底部承受的地震傾覆力比要小于或等于1:4，這樣既可以減輕結構自重，同時降低了地震帶來的危害又可以節約用費。
2.2調整樓層間最大位移與層高之比方面的原則
規范規定的最大的樓層間的位移在計算的時候，如果樓層地區地震比較頻繁，所用的標準值產生的樓層計算可以保留在結構的整體彎曲變形，應該計入扭轉變形在以彎曲變形為主的高層建筑中。高層建筑重點考慮的方面就是樓層間的扭轉和剪力變形。結構的剪切變形由豎向構建的數量決定著，在建設施工中，有足夠多數量的構件還是遠遠不夠的，更要考慮構建的布局是否合理，如果不合理，就會產生過大的扭轉變形，樓層間的位移就達不到要求。因此，對于高層建筑而言，不能只是以樓層間的位移來確定豎向構件的剛度，而應該盡量減小扭轉變形。
2.3調整剪力墻結構連續超限方面的原則
剪力墻結構的連續跨高比太小會導致彎矩出現及剪力過大，超過規范限度，跨高比一般大于或等于2.5。規范規定，在跨高比小于5的時候，連續梁不能夠拆減。跨高比的正確選擇，可以很好地避免彎矩及剪力過量，可保持在規定范圍內。在結構設計時，如果可以有效合理的用上這些，可以大大降低工程成本。
剪力墻結構不只應該符合相關規定，在設計時要考慮多方面的因素，建筑物的平面、立面應盡量均勻，剪力墻結構應盡量遠離房屋中心，以保證房屋整體的抗扭。
3.高層建筑剪力墻結構設計與優化
3.1符合建筑的高度要求
隨著樓層數量和高度的不斷增加，會增加剪力墻結構的震害，因此需要對剪力墻結構的建筑物的高度有明確的限值，這就需要在進行剪力墻結構設計時，按照一定的規范對建筑的高度進行確定。建筑的高度是指從室外地面到檐口或者是層面板板面的高度，就半地下室結構的建筑而言，計算高度需要從室內地面算起，而對于全地下室建筑進行高度計算時，需要從室外地面算起。
3.2設計過濾層
在剪力墻結構設計中，可能會遇到過濾層或者是轉換層，這對剪力墻體的抗傾覆力矩和抗剪切力都有很高的要求，同時由于過濾層和轉換層受到垂直的負荷的影響，會處于較大的拉剪或者是壓剪的應力狀態，一旦來自橫向的負荷過重，就會對過濾層和轉換層的剪力墻體造成很大的沖擊，導致其抗裂性能大大的降低。在日常的剪力墻設計研究中，受到橫向和豎向兩個方面的負荷的影響，過濾層和轉換層的剪力墻的承載能力大幅下降。而如果按驗算一般墻體橫向承載力的方法，當其托梁的高跨比或者者垂直荷載較小時，就將會過高地估計過渡層或者轉換層剪力墻的抗震承載力，從而降低結構抗震的安全可靠性。因此過渡層或者轉換層應在每開間設置圈梁以及構造柱，以形成類框架體系，從而增強過渡層或者轉換層傳遞地震剪切力的能力，并大大增加其展延性以及耗能能力。
3.3合理設計連梁
連梁在墻體的結構中發揮著重要的作用，但是剪力墻的連梁作為一種基本的建筑結構構件，具有較高的能耗，因此其剪切破壞會對抗震造成不利的影響，同時降低了結構的延性。這就需要對連梁進行合理的設計，并在設計的過程中，要進行連梁的強剪弱彎驗算，這樣就可以促使連梁的剪切破壞在彎曲破壞之后。因此在進行連梁設計時，不可人為的加大連梁的縱筋，避免難以符合強剪弱彎的規定，因為加大箍筋并不能夠滿足規定的要求，這是因為在如果連梁難以滿足截面控制的條件，只是通過加大箍筋的行為就會阻礙連梁作用的發揮，同時還會發生剪切破壞，在進行對剪力設計值的計算時，要乘以增大系數，進而實現對連梁的合理設計。
3.4長墻肢的設計
在對剪力墻結構設計時，要合理的確定墻體的長度，剪力墻的長度必須控制在一定的范圍內，不宜過長，因為如果長度過大，一般要將長度較大的剪力墻設置在跨度較大的連梁之上，確保高層建筑的剪力墻結構的延性，特別是對于形狀呈高細型的剪力墻，可以具備較高的延性和彎曲破壞的屬性，這樣可以避免發生脆性剪切破壞。如果墻肢長度過長，為了符合建筑設計的規范性要求，需要采用開洞的方式，在連梁的作用下，將長墻分為均勻的若干段；如果墻肢的長度過短，產生的裂縫的寬度就比較小，因此可以充分發揮墻體配筋的作用。因此在發生地震尤其是超烈度的強震時，這些長墻肢就是最容易遭到破壞的，而短墻肢則會因沒有足夠多的配筋，從而使整體結構遭到全面的破壞。為了避免這種不利的現象發生，應盡量避免單片剪力墻墻段長度大于8m。
4.結語
隨著城市高層建筑面積的增多，剪力墻結構已經成為高層住宅采用最為廣泛的一種結構形式，在滿足規范各指標的前提條件下，如何做到結構安全、可靠、經濟、合理，就成為我們每一個建筑結構工程師必需考慮的問題，因此，我們需要投入更多的精力與時間做好剪力墻結構的設計工作。
參考文獻：
關鍵詞：框架；剪力墻；鋼筋混凝土
中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：
1框架一剪力墻結構的受力和位移
1.1框架一剪力墻結構體系的受力特點
框架是由粱柱線性桿件組成的，框架的受力特點類似豎向懸臂剪切梁，其變形曲線為剪切形，在純框架的結構中，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。
剪力墻是豎向懸臂彎曲結構，其變形曲線為彎曲形，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肼比例分配。
框架一剪力墻結構體系的受力特點。在同一結構單元中，二者是通過水平面內剛度無限大的樓板連接在一起的，以致于它們不能單獨按各自的彎曲變形或剪切變形而自由變形。它們在同一樓層的位移必須相等，在不考慮扭轉的情況下，由于框架與剪力墻共同工作，彼此相互作用。
1.2 框架一剪力墻結構位移的特征
框架一剪力墻結構體系在水平力作用下的側向位移與框架一剪力墻結構的剛度特征值λ有關，即
式中 C1——框架總剪力剛度
C1=ΣD•H
E1w——剪力墻的彎曲剛度
當λ≤1時，即框架的總剪力剛度與剪力墻彎曲剛度的比值很小：也就是剪力墻數量很多，側移曲線與獨立的懸臂梁一樣，即為彎曲變形的形狀.也就是接近剪力墻單獨受水平力的變形曲線.
當λ≥6時，即框架的總剪力剛度與剪力墻彎曲剛度的比值很大，也就是框架一剪力墻結構中剪力墻的數量很少，側移曲線是剪切變形的形狀，接近純框架變形曲線。
當λ=1～6之間時，側向位移曲線介于彎曲與剪切變形之間，隨著λ值的增大，剪力墻抗彎曲剛度與框架的總剪力剛度比相對薄弱，即框架承擔的荷載相對增加，體系的變形曲線就接近總框架變形曲線。
2 框架一剪力墻結構中剪力墻的布置和數量
2.1 剪力墻的布置
剪力墻的布置一般原則是均勻、分散、對稱、周邊及均勻。分散原則是要求剪力墻片數不要太少，而且每片剪力墻剛度不要太大，連續尺寸不要太長，使抗側力構件數量多一些，分散一些，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.也不會使個別墻的受力太集中，負擔過重而引起過早的破壞。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，樓面剛度要求大，很難滿足要求，周邊的原則是考慮建筑物抵抗扭轉能力，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，增加抵抗扭轉的內力臂，在不增加剪力墻面積的情況下，提高抗扭轉能力。
剪力墻布置的位置應設在平面形狀變化處，即：角隅、端角、凹角。這些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；高層建筑的樓梯間、電梯間、管道井處等的樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度，對保證框架與剪力墻協同工作極為不利.因此，在工程設計中用剪力墻來加強這些薄弱端部，如樓梯間、電梯井道處、豎向管道井設計加強的鋼筋混凝土墻是十分有效的。
剪力墻的間距：現澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2～4為宜；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，間距取值愈小。
2.2 剪力墻合理數量的確定
剪力墻的合理數量按許可位移決定，按高層建筑規范中一般裝修材料，框架一剪力墻結構頂點位移與高之比u/H不宜大于1/700，裝修要求較高時u/H不宜超過1/850，在滿足這個要求的前提下，增減剪力墻的數量。
用結構自振周期校核剪力墻布置數量是否合理，因為從地震作用本身來分析，剪力墻結構剛度小，地震作用小，位移限制較易滿足，但這種結構在工程上有可能不很合理，結構的自振周期有可能不在合理范圍內，結構自振周期的合理范圍大致為
T1= (0.09～0.12)Ns
式中:Ns——樓層數
依據實際工程中的剪力墻數量作為布置剪力墻數量的參考，用底層結構截面積(包括剪力墻Aw和框架柱截面積Ac)與樓面面積Af之比(Aw+Ac)/Af來估算剪力墻數量，或用剪力墻面積Aw與樓面面積Af之比來估算，框架柱Ac由軸壓比控制(表1)。
設防裂度
場地條件
7度 II
3%～5% 2%～3%
8度 II
4%～6% 3%～4%
表1底層結構截面積與樓面面積之比
3 框架一剪力墻結構方案的確定
3.1 框架一剪力墻結構方案選型
對于有抗震設防的框架一剪力墻結構，正確而合理的設計方案其首要任務必須滿足抗震設防的要求，在場地地基、建筑體型、結構體系的質量、剛度分布、構件強度、延性等方面要慎重考慮。
框架一剪力墻結構中，剪力墻是框架剪力墻結構體系中抗震設防的第一道防線，框架主要承受垂直力，在兩片單肢剪力墻間的連梁其受力是相當復雜的，如圖1連梁如果為連接剛度很大的剪力墻肢，在水平力作用下將產生相當大的彎矩和剪力。框架一剪力墻結構設計計算中，往往以改變連梁高度尺寸或加大洞口尺寸來減小墻肢剛度，來調整連梁的內力，合理地設計連梁的彈塑性變形來消耗地震能量，成為框架一剪力墻結構中第一道防線。從這概念講，圖1中的連梁就不應該作為樓面梁的支承主粱，也不宜承受較大的豎向荷載，這樣就可以避免連梁在地震時先期破壞以后使結構的豎向承載力受太大的影響，造成結構的不安全和不穩定。
圖1平面圖 圖2縮頸平面圖
如圖2平面，非常不規整，凹凸很多，縮頸現象嚴重，凡是在突變，縮殞處受力復雜，應力集中。這種凹凸、縮頸使樓面的平面剛度削弱嚴重，彼此之間由樓面連接，協同工作的功能大大降低，平面形狀復雜，凹面很多的方案對抗震是非常不利的，在方案設計階段必須足夠重視結構選型。
圖3、圖4方案表示主樓與裙房之間不設結構縫的情況，圖4表示主樓2O層與過長的裙房6層連接，通道過窄，在地震時裙房與主樓的震動不協調，裙房外甩大，是會加重地震災害的。
圖4平面中，由于建筑功能要求設置一個亮頂共享空間，使裙房樓面連接處開了一個很大的洞,計算分析內力時是按整體分析的，而工程實際無法形成統一的整體，空間整體分析內力是偏于不安全的，而且裙房與主樓連接處在地震作用下是會加重震害的。結構設計中應該避免這種情況，或裙房與主樓分成兩個結構單元分析。
圖3平而圖 圖4平而圖
3.2 框架一剪力墻結構設計
框架一剪力墻結構具有較好的延性和耗能能力，是一種較為理想的抗震結構型式。對于框架一剪力墻結構，合理設計框架、剪力墻以及連梁，對框架剪力墻結構抗震能力是非常重要的。
【關鍵詞】 短肢剪力墻 結構設計 住宅
1.前言
對于高層結構，其結構布置是多種多樣的。剪力墻結構中有些滿足結構設計需要的剪力墻又限制了房間的分隔，因而影響了其使用功能，所以，都不能滿足用戶的需求，而短肢剪力墻結構克服了其它結構形式的不足，有布置靈活、使用方便的等特點。
2.短肢剪力墻結構布置及特點
短肢剪力墻屬于剪力墻的一種，所謂“短肢”剪力墻，即指墻肢截面高度與厚度之比為5-8的剪力墻，小墻肢剪力墻的布置，通常結合窗間墻位置及房間四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”形或“十”字形墻段，沿結構平面均勻布置，盡量做到對齊、拉直，使結構的剛心和質心結合，減少其扭轉，短肢剪力墻的抗側剛度相對較小，所以，經常在樓、電梯周圍布置普通剪力墻，形成簡體和短肢剪力墻共同抵抗側力，在抗震設計中，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構底部地震傾覆力矩的50%也可以通過增加長肢墻的方法調整剛度中心位置，短肢剪力墻的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣角部處的墻肢，當有扭轉作用時，會加劇墻肢的變形，使角部墻肢首先開裂。
所以，設計時應采取必要的措施，如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率等，以保證結構的安全性、實用性，而對由于較大的豎向荷載和剪力使底部墻肢產生開裂，也應通過增加墻厚和配筋量等方法防止，各墻肢是通過連梁連接，形成聯肢墻，從而增加了墻肢的約束條件，提高了墻肢和結構的抗震性能.當梁的跨高比小于5時，按連梁進行設計，大于5時，應按框架粱進行設計，連梁的剛度變化，直接影響了結構的總體抗側移剛度，合理地選擇梁的截面和配筋，有利于提高結構的抗震性能，設計連梁時，必須遵循幾條原則：
（1）剪力墻的數量應當適中，滿足承受豎向荷載和抗側力需要即可。短肢剪力墻盡量均勻布置，使其軸向力相差不大，而且也便于支撐樓蓋。當有抗震要求或風力較大或者平面凹凸較多時，在平面外邊緣及角點處，特別是外凸部分，應布置必要的短肢剪力墻以加強其整體性，使之滿足受力及平面剛性和抗扭轉的要求。各短肢墻應盡量對齊，拉直，使之與連梁一起構成較規整且連梁連續數跨的抗側力片。
（2）高層建筑建筑不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。短肢剪力墻較多時應布置筒體（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構，并應符合下列規定：a. 最大適用高度應比高規表3.3.1―1中剪力墻結構的規定值適當降低 且7度、8度（0.2g）和8度（0.3g）時分別不應大于100m、80m和60m。b.抗震設計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三級時分別不宜大于0.45，0.5，0.55；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，其軸壓比限值相應降低0.1。 c.抗震設計時，除底部加墻部位應按高規表7.2.6條調整剪力設計值外，其他各層短肢剪力墻的剪力設計值，一、二級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2。d 抗震設計時，短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。e.短肢剪力墻截面厚度不應小于200mm。f.在7度和8度抗震設計時，短肢剪力墻宜設置翼緣，一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側相交的樓面梁。
3.在設計有關短肢剪力墻結構時應注意的一些問題
由于短肢剪力墻抗震性能差，在地震區應用經驗不多，因此在設計時，首先要選則適合的計算軟件，合理地選則計算分析方法，確定計算模型和相關參數，并加強對計算結果合理性判斷，特別要加強概念設計。對一些不利部為加強構造措施，在符合規范要求的情況下，短肢墻是沒問題的。這就好比純框架結構，對地震來說也是不利的結構形式，但大家不也一直在用。所以任何一種結構體系都有它的適用范圍，只要我們能合理設計，安全應該沒問題。
（1）高層點（板）式住宅采用短肢抗震墻結構體系，只要抗側力構件布局合理仍然是比較理想的一種結構體系，但在地震區，高層建筑中，剪力墻不宜過少，墻肢不宜過短，因此不應設計僅有短肢剪力墻的高層建筑，要求設置剪力墻簡體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與簡體（一般剪力墻）共同抵抗水平力的結構。
（2）短肢墻的布置合理、對稱、均勻、力求質量中心與剛度中心重合，短肢墻布置應以T形、L形、]形、+形為主，這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩定。
（3）短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當有扭轉效應時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，因此應加墻其抗震構造措施，如減小軸壓比、增加縱筋和箍筋的配筋率。
（4）主要抗側力結構簡體（或長墻）一般利用樓、電梯間，但要注意剛度的均衡性，不要集中在一處布置使建筑產生過大的扭轉效應，同時簡體要有足夠的剛度，其平面尺寸不宜過小，要使簡體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩的50%，形成多道抗震防線，為了確保水平力可靠傳遞，核心區樓板適當加厚，與核心筒相連的連梁按強剪弱彎設計，短肢墻之間的梁凈跨不宜過小（一般取4～6m），使其具有一定的耗能作用。
（5）短肢墻受力以承擔豎向荷載為主，承擔水平荷載為輔，其截面尺寸要適當，墻肢截面高度與厚度之比宜在5-8左右為好，且墻厚不小于200mm，當墻肢截面高度與厚度比小于等于3時，應按柱的要求進行設計，短肢墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.4（0.5）、0.6、0.6。對于無翼緣或端柱的～字形短肢剪力墻，因其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。
（6）短肢剪力墻的抗震等級應比一般剪力墻的抗震等級提高一級采用，主要目的是從構造上改善短肢剪力墻的延性。
（7）對于短肢剪力墻的剪力設計值，不僅底部加強部位應按規范調整，其他各層也要調整，一、二級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2，主要目的是避免短肢剪力墻過早剪壞。
（8）抗震設計時，短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。
（9）各短肢墻應盡量對齊、拉直，使之與連梁一起構成較規則且連續均勻的抗側力片。并且每道短肢墻宜有兩個方向的梁與之連接。
（10）短肢墻的數量可多可少，肢長可長可短，主要視抗側力的需要而定，還可以通過不同尺寸和布置調整剛度和剛度中心位置。
（11）由于外墻面鋼筋混凝上短墻肢之間填充墻與鋼筋混凝土墻的變形模量不同，在二者交界處易產生裂縫，通常采取的措施是在做粉刷時，在二者交界面處附粘一層玻璃絲布，使應力緩過渡。
