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剪力墙结构设计范文1
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
一、剪力墙结构的超长问题
《混凝土规范》9．1．1条中规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距：当在室内或土中时为45 m，露天时为30 m；而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45～55 m。规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设伸缩缝发生矛盾；因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定，笔者认为今后当剪力墙结构超长时，应该慎重处理为好，过长时应该尽量设置温度伸缩缝，宜较严格遵守规范规定的限值，理由如下：
（1）剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大；当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝，其主要原因就在此。
（2）剪力墙结构多用于商品住房和公寓，使用状况复杂，一旦私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多、难度大、社会影响大。
（3）混凝土结构受温度或收缩形变的影响与众多因素有关；而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制，环境影响使用变化难于判断，因此更难于解决混凝土收缩变形时，在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。
（4）目前混凝土中水泥用量普遍增大，加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，使结构出现裂缝的因素增多。
（5）普遍使用商品混凝土泵送施工，为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，加上泵送混凝土配合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量，增加产生裂缝的因素。
综上所述，在处理超长结构时，特别是处理超长的剪力墙结构时更要特别慎重：当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时，建议采用对结构施加预应力的方法并结合采用设计构造措施、施工措施共同给予处理。
二、高层剪力墙转角部位开设转角窗的问题
随着建筑平立面体型的多样化，在不少的居住建筑外墙转角客户要求设置转角窗，高层剪力墙结构的角部是结构的关键部位，在角部剪力墙上开设转角窗，这不仅消弱了结构的整体抗扭刚度和抗侧力刚度，而且使临近洞口的墙肢、连梁内力增大，扭转效应明显，对结构抗震不利。
（1）B级高度及9级设防A级高度的高层建筑不应在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台。
（2）8度及8度以下级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台时，应采取以下措施：
①洞口应上下对齐，洞口宽度不宣过大，连梁高度不宜过小，并加强其配筋及构造；
②洞口两侧应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，宜采用“T”、“L”、“[”型等截面的墙体，墙体厚度在底部加强部位不小于层高的1/12，其他部位不小于1/15，且不小于180 mm，墙端暗柱纵向配筋适当加强；
③宜提高洞口两侧墙肢的抗震等级，并按提高后的抗震等级满足轴压比限值的要求；
④转角处楼板应加厚，配筋宜适当加大，并配置双层双向配筋；也可于转角处板内设置连接洞口两侧墙体的暗梁；
⑤结构电算时，转角梁的负弯矩调整系数、扭转折减系数均取1．0，抗震设计时，应考虑扭转藕联的影响。
三、剪力墙连梁设计的问题
剪力墙连梁的含义：剪力墙连梁即两端都与剪力墙相连且与剪力墙的夹角不大于25度，跨高比小于5，刚度可以折减的梁。在墙肢和连梁的协同工作中，剪力墙应该具有足够的刚度和强度。剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。连梁一般具有跨度小，截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。因此在实际工程中要使连梁的设计满足强剪弱弯的要求，就必须考虑以下几个方面：
（1）关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减弱，内力重新分布。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第4．1．7条中规定：“在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架—剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于0．55”：
（2）加连梁跨度减少高度。在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时可以增加洞口的宽度，以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度，也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于20％ ，且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求；
（3）增加剪力墙厚度。亦即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例， 因此有可能使连梁的受剪承载力不超限；
（4）提高混凝土等级。混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，有可能使连梁的受剪承载力不超限；
（5）地震区高层建筑的剪力墙连梁，在进行了上述调整后，仍有部分不符合承载力要求时，可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。然后按“强剪弱弯”的要求，配置相应的纵向钢筋。此时，如果不能保证连梁在大震时的延性要求，应重新计算整个结构，必要时调整结构布置，使连梁的承载力符合要求。
结论
总而言之，以上都是在进行剪力墙结构设计工作中经常遇到的几个问题，这些问题相对都比较复杂的，只有把互相制约的因素统一协调，才能取得比较理想的结果。
参考文献：
[1] GB50010—2010，混凝土结构设计规范．
剪力墙结构设计范文2
【关键词】剪力墙结构；短肢剪力墙；过渡楼层；侧移刚度比；加强部位
1.剪力墙结构概述
剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙；高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构；剪力墙较多时，应布置筒体，形成剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构。对于12～16层的小高层建筑结构，采用既可以保证结构的刚度、位移，又可以使室内空间方正合理。所以剪力墙结构得以普遍应用。剪力墙的受力、变形特征，类似以框剪结构。但比框架结构的刚度分配、内力分配更合理，结构的变形协调导致的竖向位移差别，也比框剪结构小，则传基础荷载更均匀、合理。
2.短肢剪力墙设计的要点
2.1双向布置剪力墙及抗侧刚度
高层建筑应有较好的空间工作性能，剪力墙结构应双向布置，形成空间结构。在抗震结构中，应避免单向布置剪力墙，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。
2.2竖向刚度均匀
剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响，剪力墙沿高度不连续，将造成结构沿高度刚度突变，所以应要求剪力墙自上到下连续布置。允许沿高度改变墙厚和混凝土等级，或减少部分墙肢，使抗侧刚度沿高度逐渐减小。
2.3墙肢高宽比
细高的剪力墙容易设计成受弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。在抗震结构中剪力墙结构应具有延性，设计中墙的高宽应比不应小于2。当墙的长度很长时，为了满足每个墙段高宽比大于2的要求，可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的独立墙段，每个独立墙段可以是整体墙，也可以是联肢墙。
2.4剪力墙洞口的布置
剪力墙洞口的布置，会极大地影响剪力墙的力学性能。因此，布置剪力墙洞口时应满足以下要求。规则开洞，洞口成列、成排布置，能形成明确的墙肢和连梁，应力分布比较规则，又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合，设计结果安全可靠。同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置；对于错洞剪力墙和叠合错洞墙，二者都是不规则开洞的剪力墙，其应力分布复杂，容易造成剪力墙的薄弱部位，常规计算无法获得其实际内力，构造比较复杂。其主要特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，洞口之间形成薄弱部位，叠合错洞墙比错洞口墙更为不利，设计时应尽量避免。当无法避免叠合错洞布置时，应按有限元方法仔细计算分析并在洞口周边采取加强措施或采用其他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口的剪力墙或框架结构；具有不规则洞口剪力墙的内力和位移计算应符合规程的有关规定。
2.5剪力墙和加强部位
抗震结构中出现塑性铰的部位应作为加强部位。而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位，这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施，与由于温度、收缩等需要的加强措施区别。剪力墙塑性铰出现后，剪力墙应具有足够的延性，剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围，该范围内应当加强构造措施，提高其抗剪切破坏的能力。
3.设计的应用范围和加强措施
短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙，一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。当截面高度与厚度之比小于3时，应按柱计算，至于剪力墙高度与厚度之比大于3、又小于5的剪力墙，实际上也是短肢剪力墙，由于它们更弱，可以提出不宜采用小于5的墙肢，对这种小墙肢的轴压比应修予更严格的限制，因此即使采用短肢剪力墙，也要尽可能使墙肢截面高度与厚度之比大于5。近年兴起的短肢剪力墙结构，有利于住宅建筑布置，又可进一步减轻结构自重，应用逐渐广泛。但是由于短肢剪力墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，考虑高层住宅建筑的安全，其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短，可以对短肢剪力墙的应用范围应在设计中加以限制，并采取一些加强措施。
3.1应用范围
高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。设计时应注意：短肢剪力墙较多时，应布置筒体，形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构；其次，具有较短肢剪力墙的墙的剪力墙结构最大适用高度应比规范中剪力墙结构的规定值适当降低，7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m；对于B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，即使设置筒体，也不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。如果在剪力墙结构中，只有个别小墙肢，不属于这种短肢剪力墙与筒体共同工作的剪力墙结构。
3.2加强措施
为限制过多的剪力墙的数量，在抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%；抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性；出于改善延性的考虑，抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。
对于短肢剪力墙的剪力设计值，不仅底部加强部位应调整，其他各层也要调整，一、二、级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2，目的是避免短肢剪力墙过早剪坏；短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%；对于短肢剪力墙截面最小厚度，无论抗震还是非抗震设计，其厚度都不应小于200；对于非抗震设计，除要求建筑最大适用高度适当降低外，对墙肢厚度限制的目的是使墙肢不致过小。
4.结束语
目前，越来越多的剪力墙结构小高层住宅楼拔地而起，但是，随之而来的是我们发现这些剪力墙结构小高层在施工质量上还存在着一些质量通病，主要表现为剪力墙板混凝土成型质量差、混凝土实体回弹检测强度不高等。在剪力墙布置中洞口宜上下对齐使之受力明确，尽量避免出现错洞与叠合错洞的出现。在短肢剪力墙设计中应注意其肢长、加强部位、构造要求等要求。
【参考文献】
［1］吕文，钱稼茹．基于位移延性剪力墙抗震设计建筑结构学报，1999.3．
［2］高层建筑混凝土结构技术规程，中国建筑工业出版社．
剪力墙结构设计范文3
关键词：建筑结构；剪力墙结构；配筋构造
引 言
随着科技水平的不断提高，我国建筑设计水平也更上一层楼。剪力墙整体性很好，本身的刚度较大，还具有良好的抗震性能，最重要的一点是价格低廉，达到了节省成本的目的，因而被广泛地应用于建筑结构设计中。如今，人们对建筑设计要求不断提高，设计人员只有不断优化剪力墙的设计，加大对剪力墙结构的研究，才能提高建设单位对建筑的满意度。
1 剪力墙结构的介绍
用钢筋混凝土的墙板代替原来建筑物中的框架结构，把建筑物产生的各种荷载作用于墙板上，称为剪力墙结构，这种剪力墙结构能够有效地制约建筑结构产生的水平力。为了节省资本的投入，采用剪力墙结构，因为剪力墙结构价格低廉，具有很好的经济性，在我国高层建筑中，剪力墙结构被普遍的应用。
2 剪力墙结构的表现形式
2.1 无洞单肢剪力墙
无洞单肢剪力墙实际上是一竖向悬臂构件，立面上没有任何洞口，在受到水平压力时，其弯曲变形的能偏离程度对平截面的假定，墙肢截面的正应力为直线分布，可以利用材料力学方法计算其内力和变形。
2.2 整体墙和小开口整体墙
这种类型的剪力墙与第一种剪力墙的实质一样，仍然是一个悬臂构件，其墙面上只有很小的洞口，几乎没有影响。这种墙的正应力呈直线分布，其横截面的变形在平面的假定的范围内，这就是整体强。当开洞稍大一些，墙体可能引起局部弯曲，其墙肢应力不超过整体弯曲应力的15%时，墙肢截面的变形就不会超出平面的假定，其应力可以应用材料力学方法来进行计算，然后加以修正，这种墙叫小开口整体墙。
2.3 联肢墙
联肢墙是由许多受弯构件连接在一起的。建筑墙体上有许多洞口，竖向排列，这些洞口在外墙上表现为窗口，而在建筑的内部，门或走道是其表现形式。在实际设计中，窗户、走道、门等将一片整墙分开，由连梁或楼板连接的墙肢，就称为联肢墙。
2.4 短肢剪力墙
短肢剪力墙是一种抗侧力构件，近年来在我国兴起，它的优点是保留了异形柱不凸出墙面，克服了异形柱抗震性能不理想的缺点，严格限制了轴压比，由于是新型的剪力墙形式，专业人士正在研究其力学性能、破坏形态、抗震性能以及设计方法等，以期能够更好地利用此种新型剪力墙。
2.5 框支剪力墙
框支剪力墙，又名柱支剪力墙，是指当底层需要大空间时，采用框架结构来承受上部剪力墙的压力。形式分为常截面和变截面两种，也可以采用斜柱和V形柱来表示。根据建筑设计的要求，来决定使用单层的和多层的部框架。
2.6 开有不规则洞口的剪力墙
应建筑使用上的要求，墙体上会开设不规则的较大洞口，这无疑会给建筑质量带来不利的影响，尽量不要采用。当必须采用这种剪力墙时，为了减轻不规则开洞带来的较大应力，可以用刚度小的材料填塞这些洞口，也可以设置一些连续性较强的暗柱暗梁，分散压力。
3 剪力墙结构设计及计算的优化措施
剪力墙具有很强的抗震能力，在对剪力墙结构设计过程中，第一振型的底部是地震倾覆力矩的位置，剪力墙墙体所承受的地震倾覆力矩要大于结构承受的地震倾覆力矩1/2，剪力墙在建筑设计的数量一定要适量，剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
3.1 严格控制连梁超限
与剪力墙相连的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小，截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。因此，高层建筑在水平力作用下，连梁的内力往往很大。设计时，即使采取了降低连梁内力的各种措施，如：加大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部开水平缝，在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减，对局部内力过大层的连梁内力进行调整等。而设计、构造不当将会造成结构在抵抗水平力时的强度、刚度不符合要求，进而影响承受竖向荷载的能力。在剪力墙结构设计中，连梁的跨高有着严格的规定，跨高比应该大于或等于2.5，如果采用低于2.5的连梁，就会严重超出限值，容易造成剪力墙的弯矩过大。还有一种情况，采用跨高比大于或等于5的连梁，宜按照框架梁设计，其连梁的刚度不能随意折减。
3.2 剪力墙和平面外梁不宜相连
平面内刚度和承载力大是剪力墙结构的突出特点，而平面外刚度和承载力相对较小，因此，应避免剪力墙和平面外的梁相互连接，如果相互连接，墙肢平面外就会发生弯矩，在实际结构设计时，为了避免弯矩现象的发生，要尽量避免剪力墙与平面外的梁进行搭接。
3.3 以主轴为中心，向四周延伸
为了提高结构整体刚度，要以主轴方向作为中心，尽量不要设计单方向的剪力墙，宜双向甚至多向的向四周延伸，应保证数量相当和布置均匀。
3.4 墙体配筋设计探讨
墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏，同时起到抵抗温度应力防止混凝土出现裂缝，设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加，特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。但对于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。
墙的竖向钢筋主要起抗弯作用，目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋；但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋，笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的钢筋，墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距？芨300mm，也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度，对抗震不利。
4 结 语
综上所述，对于一个结构设计者来说，首先应从概念和结构形式整体特性上把握全局，其次遵循现行规范要求的计算方法计算，最后根据工程实际情况对结构构件进行构造设计补充。
参考文献
剪力墙结构设计范文4
关键词：小高层；住宅；短肢剪力墙；结构设计
Abstract: as the shear wall structure system branch, short shear wall structure because of the structure arrangement of flexibility and can adjust the sex, make its various technical and economic indexes is more general shear wall structure ideal, thus in the high-rise residential houses in the design of structure has been widely adopted. This paper discusses the residential building the shear wall structure design of short shear wall structure design.
Keywords: small high; Residential; Short-shear walls; Structure design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近年来随着房地产业的发展，小、 中高层板式住宅越来越受到开发商和住户的青睐，在小高层住宅建筑中出现了一种叫短肢剪力墙结构的新的结构型式,它以其灵活的布置形式和良好的抗震性能越来越被建筑师所喜欢而流行。以异型柱和剪力墙为基础，并吸取框架的优点，逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系 --短肢剪力墙结构体系 。短肢剪力墙结构既保留了异形柱不突出墙面的优点，又克服了异形柱框架抗震性能不理想等缺点，因而逐渐得到了推广应用。
一、短肢剪力墙的布置原则
短肢剪力墙结构中的墙肢应按需布置，既满足抗震要求，又要使结构刚柔并济，其布置原则归纳如下：短肢墙的数量应当适中，满足竖向荷载和抗侧力需要即可；短肢墙应尽量均匀分布，其轴向应力不应相差悬殊；当有抗震要求或风力较大或平面凹凸较多时，在平面外边缘及角点处，特别是外凸部分，布置必要的短肢墙以加强其整体性和满足平面刚性的要求；各短肢墙应尽量对齐 拉直，使之与连梁一起构成较规整且连续跨数较多的抗侧力片，当不能完全做到时允许局部互相错开；每道短肢墙宜与两个方向的梁连结；墙肢不宜过厚，尽量不凸出或少凸出间隔墙表面，但亦不应太薄以导致稳定性差和施工困难，局部可以混合布置部分较长的墙或矩形柱；在抗震设计中，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50%。
二、 短肢剪力墙结构设计
1、短肢剪力墙的设计
短肢剪力墙结构的设计主要包括墙肢的设计和连梁的设计。墙肢的截面的设计,要进行受弯、受剪计算,还应通过正截面偏心受压、偏心受拉的计算,在集中荷载作用下还应进行局部受压承载力计算。在满足最小配筋率要求的前提下,确定墙肢端部的受力钢筋,即约束边缘构件或构造边缘构件的纵筋,由斜截面抗剪计算出墙肢腹板水平分布钢筋。
高层结构中的连梁是一个耗能构件,连梁的设计对于短肢剪力墙的力学性能有很大影响。因为各个墙肢是通过连梁连接从而形成联肢墙共同工作的,连梁对墙肢的约束对抗震性能有很大影响。当梁的跨高比小于5时,按连梁进行设计;跨高比大于5时,应按框架梁进行正截面受弯承载力计算,控制混凝土压区高度,连梁的正截面配筋,按矩形截面构件计算,取上、下配筋的较大值,按对称配筋置于梁截面上、下部位,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%～80%来解决。另外,由于短肢剪力墙的刚度相对较小,使连梁受剪破坏的可能性增大,因此,设计中应注意应避免连梁剪切破坏先于弯曲破坏,连梁应进行斜截面受剪承载力计算,满足强剪弱弯的要求。按斜截面抗剪计算所得的箍筋沿全跨加密设置。对于个别连梁,因其跨度小,刚度很大,地震作用下允许连梁局部开裂,可将连梁的刚度予以折减,但是折减系数不能小于0.55, 抗震设计的剪力墙的连梁弯矩及剪力也可进行塑性调幅,以降低其剪力设计值。若在内力计算时已经折减连梁的刚度,则调幅的范围应当受到限制或不再进行调幅,以避免在使用状况下连梁中裂缝开展过早、过大。当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。连梁还可以采用菱形配筋以及在连梁中设置斜向交叉暗柱或是斜向加设斜向型
钢的方法来提高连梁的延性。
2、短肢剪力墙的配筋构造
短肢剪力墙除了要按结构计算进行配筋外,还应设构造钢筋。短肢剪力墙的侧向刚度介于异形框架柱和普通剪力墙之间,以轴向力为主,弯矩为辅。跟异型框架柱和普通剪力墙结构一样,短肢剪力墙在设计时也要加强边缘构件的配筋。振动台模拟地震试验结果表明,建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部的小墙肢、连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节。当有扭转效应,建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂;在地震作用下,高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主,底部的小墙肢,截面面积小且承受较大的竖向荷载,破坏严重,尤其“一” 字形小墙肢破坏最严重;在短肢剪力墙结构中,由于墙肢刚度相对减小,使连梁受剪破坏的可能性增加。因此,在短肢剪力墙结构设计中,对这些薄弱环节,更应加强概念设计和抗震构造措施。在短肢剪力墙结构设计中,对这些薄弱环节,更应加强概念设计和抗震构造措施。
抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%。但如按剪力墙的边缘构配筋方法,由于短肢剪力墙墙肢较短,可能会出现全截面均配钢筋,这对短肢剪力墙的受力并不是最佳,因此建议墙肢角部钢筋配在0.2L(L为墙肢长)墙肢范围内。
在抗震设计的双肢剪力墙中,墙肢不宜出现小偏心受拉,如果双肢剪力墙中一个墙肢出现小偏心受拉,该墙肢会出现水平通缝而失去抗剪能力,且由荷载产生的剪力将全部转移到另一个墙肢而导致其抗剪承载力不足,因此,应当避免墙肢出现小偏心受拉。
在一个墙肢出现大偏心受拉时,因水平裂缝较大,它承受的部分剪力也会向另一墙肢转移,这时可将另一墙肢的剪力及弯矩设计值乘以增大系数,以提高其抗剪承载力。
剪力墙结构设计范文5
摘要：建筑的空间形态是由结构传力体系支撑的，传力体系的剖面形式直接反映结构竖向荷载传递的路径，也关系到建筑物的使用功能。不同建筑结构其传力体系也是不同的，因此在结构设计时也应考虑诸多细节并采用正确的计算方法，使建筑物传力体系清晰，并满足抗震设计规范要求。本文主要结合实例，对框架剪力墙的设计要点进行探讨。
关键词：框架剪力墙；结构设计；连梁设计
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框架剪力墙结构设计关注点
1.1合理配置
剪力墙的平面布置一般原则是均匀、分散、对称、周边。分散原则是要求剪力墙片数不宜太少，而且每片剪力墙刚度不宜太大，连续尺寸不宜太长，使抗侧力构件数量多一些，且分散一些，要求每片剪力墙的弯曲刚度适中，在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能，也不至使个别墙的受力太过集中，负担过重而引发过早地被破坏，刚度过大的墙承担的内力也大，相应的基础处理难度增加，同时也考虑到剪力墙相距太远，楼面刚度要求又大，很难满足要求，周边原则是考虑建筑物抵抗扭转的能力，便于保证刚度中心与平面中心相吻合，剪力墙布置在周边对称位置，可以增加抵抗扭转的内力臂，从而在不增加剪力墙面积的情况下，,提高建筑物抗扭转能力。
剪力墙应布置在平面形状变化处,角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强是很有必要的,在高层建筑的楼梯间,电梯间,管道井处,楼面开洞严重削弱楼板刚度,对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。因此,在工程设计中使用钢筋混凝土剪力墙来加强这些薄弱端部是十分有效的。
剪力墙的间距，对于现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2—4为宜， 对于装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1—2.5为宜，原则是建筑物愈高,抗震设防烈度愈高取值愈小。
1.2提高轴压比
轴压比主要为控制结构的延性，随着轴压比的增大，结构的延性越来越差，对高层建筑抗震十分不利。我国现行规范均有相应要求。本工程在初步设计阶段时，业主提出当地混凝土搅拌站无法保证C40以上混凝土施工质量，混凝土最高强度等级为C40。根据规范，一级框架剪力墙结构框架柱轴压比为0.75，若依据框架柱轴压比为0.75设计，则框架柱的截面面积过大，影响建筑平面布局。故采取规范提出的构造措施提高柱轴压比限值至0.90。底部加强区剪力墙厚度为350mm，混凝土强度等级为C40，满足设计要求。但在其他的一些高层建筑结构的底部几层，由于混凝土强度等级低，为使剪力墙轴压比不超过规范规定的限值，则会出现剪力墙厚度很大的不合理情况。
规范仅根据结构抗震等级和设防烈度给出了混凝土剪力墙的轴压比限值，并没有考虑通过采取构造措施提高其轴压比限值。国内研究表明，即使高宽比为1.0的低剪力墙，同样可具有良好的延性性能。研究剪力墙约束边缘构件配箍率、位移延性比、剪力墙高宽比等因素对剪力墙轴压比限值的影响，并给出满足具体延性需求、对应不同约束边缘构件配箍特征值的剪力墙轴压比限值，供工程设计参考。
1.3框架剪力墙中连梁设计
钢筋混凝土框架一剪力墙结构,在强烈地震作用下能有效地通过反复的非弹性变形耗散地震能量,是一种较好的抗震结构体系。对于与框架一剪力墙平行的框架梁，即纵向梁构件采用带非线性转动弹簧的线弹性弹簧梁单元模拟。对于柱单元则假定其只发生非弹性弯曲变性而不发生非弹性轴向变形。由于框架一剪力墙结构中的横向梁两端承受不同的竖向位移,并且由于节点的转动与两节点转动量的不同，横向梁还承受扭转。因此可采用竖向与转动弹性弹簧来模拟该效应。模型中指定相对转动中心位于墙构件中心轴上高度点处,认为参数的合适值可基于沿层间高度预期的曲率分布选取。
一般多竖向单元模型考虑了墙截面中性轴的移动,可预测墙的弯曲反应,是一种适合于多层钢筋混凝土框架一剪力墙结构的非线性分析的拟三维模型。
2工程实例
2.1工程概况
某项目总建筑面积20041m2。其中，地上部分建筑面积18880m2，共16层，带5层裙房和一层设备转换层，建筑高度68.8m，地下部分建筑面积1161m2，共1层。结构体系为框架剪力墙结构，抗震设防烈度7°，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震为第一组，II类场地，设计特征周期为0.4s。
2.2剪力墙平面布置
剪力墙的平面布置遵循均匀、分散、对称、周边原则。由于刚度愈大的墙肢吸收的荷载也愈大，所以考虑墙肢开洞来减轻墙肢的刚度集中问题。在平面形状变化处，例如角隅、端角布置剪力墙，是因为凹凸角部位是应力集中处，宜设置剪力墙加强。电梯间、楼梯间楼面开洞严重地削弱楼板刚度，不能保证框架与剪力墙协同工作，亦需要设置剪力墙来加强。同时为了保证结构抵抗扭转能力，使刚度中心与平面中心相吻合，在结构周边对称位置布置剪力墙，提高抗扭转能力。但平面图1中3轴与A轴处建筑平面不允许布置剪力墙，故在4轴与A轴处布置剪力墙。本设计中，主楼楼层面积Af为1050m2，剪力墙面积AW为18.50m2，框架柱面积AC为14m2，AW/Af=1.76%，(AC+AW)/Af=3.09%。
图1：工程布置图
2.3扭转效应控制
设计中对扭转效应的控制采取了一些措施:①由于主楼标准层凸出部分大于平面总宽度的30%，故将该凸出部位板厚加厚至150mm，并在计算时设为弹性楼板；②设备层层高低，其刚度虽大于相邻上部楼层侧向刚度的70%，但刚度相对其相邻层还是比较薄弱，故将设备层及其相邻的上下层强制设为薄弱层，加强该处的竖向构件；③采取措施使各楼层的刚心、质心的偏心距控制在0.15以内，主楼与裙房屋面的质心、刚心偏心距小于建筑相应边长的20%；④在裙房的一侧合理布置剪力墙；⑤对框架柱倾覆弯矩及楼层框架总剪力进行调整，主楼的底部总剪力为裙房屋面的总剪力。模型经过调整，对计算结果进行分析判断，确认后作为工程设计依据。结构计算结果如表1所示。
表1：结构计算表
3结束语
案例中工程的计算结果是可信的，合理的，结构方案是安全可靠的。通过底层结构剪力墙与框架柱面积与楼层面积之比初步确定剪力墙数量，然后通过计算判断剪力墙设置的合理性。轴压比控制结构延性，剪力墙轴压比限值可以根据剪力墙延性需求、约束区箍筋配筋特征值及剪力墙高宽比等因素确定。设计时，若连梁内力过大，可以通过连梁刚度折减和设置水平通缝来解决。
参考文献
[1]孙雪兰. 浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J]. 山西建筑， 2010，(24) .
[2]王艳军. 高层建筑剪力墙结构优化设计浅析[J]. 山西建筑， 2010，(05) .
剪力墙结构设计范文6
关键词：建筑；剪力墙；结构设计
随着国民经济与科学技术的飞速发展，人们的生活水平得到显著的提高，相应的，对于生活质量的要求也越来越严格。房屋建筑是人们生活中必不可少的，其施工质量的好坏直接影响着人们的生命健康与财产安全。剪力墙体系结构是建筑施工的重要组成部分，其设计的好坏，很大程度上影响着整个建筑施工的质量，决定着建筑施工投资成功与否。当前，人们不断追求新颖与潮流，为林立的建筑物带来了崭新的面貌，但对于设计人员来说，提出了更高的要求。剪力墙体系结构是一种混凝土材质的土墙结构，在高层建筑中代替了原来的框架结构中的梁柱，主要作用是承受竖直和水平方向的各种荷载引起的内力，对于其他结构的水平力也可以很好地控制。目前，剪力墙结构被广泛的应用于高层建筑中。剪力墙为高层建筑物提供的抗剪强度与刚度都很大，可以有效的保证建筑施工的质量。
1 剪力墙抗震设计目标
剪力墙的抗震设计目标是指剪力墙在遇到不同程度的地震时，对建筑结构、建筑构件的损坏程度及人身安全的综合要求。根据《建筑抗震设计规范》，将抗震设计的目标与3种强度的地震对应，分为三个级别，具体描述如下：
第一种级别：在正常荷载使用或遭遇多遇地震（也称小震）作用下，剪力墙不受损坏或不经修理仍可使用；第二种级别：当遭受中等强度地震作用时，剪力墙遭受一定的损坏，经一般修理或不经修理仍可使用；第三种级别：在遭受罕遇地震作用下，剪力墙不能够倒塌或发生危及生命的严重损坏。
2 剪力墙结构的平面布置及概念设计
在结构设计中，为了做到安全和经济，剪力墙结构的侧向刚度不宜过大，可将其楼层层间最大位移与层高之比控制在1/1100～1/1300之间。对于高层住宅，底部剪力墙截面总面积与楼面面积之比大约在6%～ 8%，剪力墙的体积与总建筑面积之比大约在16%～20%。剪力墙平面上分布要力求均匀，使其刚度中心和建筑物质心尽量接近，以减小扭转效应，必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。住宅建筑中往往会有很多短肢剪力墙，应结合建筑平面，采用L，T，Z，十字形等截面形式，且翼缘长度大于其厚度的3倍。一字型剪力墙抗震性能较差，应尽量避免。剪力墙墙肢截面高厚比宜大于5，墙肢之间的梁净跨宜小于6.0 m，否则梁高会太大，影响室内净高。为满足“筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%”的要求，应使部分墙肢截面高厚比大于8，使之成为一般剪力墙，非加强区则可视情况将墙肢长度适当减小。振动台模拟地震试验结果表明，建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部的小墙肢、连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节。对这些薄弱环节，应加强概念设计和抗震构造措施。
2.1 当有扭转效应，会加剧建筑平面外边缘及角点处的墙肢已有的翘曲变形，使其首先开裂；在水平地震作用下，高层短肢剪力墙结构以整体弯曲变形为主，底部的小墙肢承受较大的竖向荷载，破坏严重，尤其一字形小墙肢破坏最严重。为了尽量消除扭转不规则，
可增加建筑物周边墙肢长度或连梁高度，这样能明显增大结构的抗扭刚度。另外，应增大这些部位墙肢纵筋和箍筋的配筋率，加强边缘构件配筋，严格控制轴压比，以提高墙肢的承载力和延性。
2.2 在短肢剪力墙结构中，由于墙肢刚度相对减小，连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁。因此，在计算时，对跨高比不小于
5的梁应按框架梁考虑，连梁的刚度折减系数也不宜太小。
特别应注意的是，设转角窗（阳台）会降低结构的侧向刚度和抗扭刚度，且外墙内力显著增大，开洞的角部各构件扭转效应明显，因此应尽量避免。必须设置时，宜作如下处理：
2.2.1 转角处沿窗线设置挑梁并相交。
2.2.2 窗边2 道墙体应避免采用单片剪力墙和短肢剪力墙，适当加大墙肢配筋，并控制轴压比。
2.2.3 靠窗边的墙端暗柱配筋加强，尤其是箍筋加强，必要时暗柱可按约束边缘构件配筋，或在建筑允许的情况下，靠窗边的墙端设端柱。
2.2.4 将该房间的楼板加厚，双层双向配筋加强。
2.2.5 板内设斜向暗梁（或斜向拉结筋），以连接窗边两墙体，或在建筑允许的情况下，直接设斜向连梁。
2.2.6 转角窗窗下填充墙设置构造柱。
3 剪力墙结构优化设计措施
3.1 剪力墙结构设计的经济分析
剪力墙结构的坑侧刚度大，结构周期小，地震响应大；剪力墙结构墙体越多，建筑物的重量越大，地震反应也大，会造成浪费；另外，剪力墙结构墙体多为构造配筋，如果配筋太低，则结构延性差。刚度较大的结构一般震害较轻，但是，一般情况下，建筑物的刚度越大，工程费用越高。因此，剪力墙结构应满足规范中的关于结构水平位移和地震力的要求，但如果要做到安全适用，经济合理，就必须在实际工作中有所判断，将结构水平位移和地震力控制在合理范围内，然后检查结构的内力和配筋。
3.2 优化结构设计，降低工程造价
3.2.1 优化结构设计，使结构受力均衡，技术应用得当，整体安全可靠度一致，任一结构都能同时发挥其最大作用，这样设计出的结构才能达到既经济，又合理的目的。
从结构设计整体布局来看，在水平荷载作用下，剪力墙的暗柱配筋往往是构造配筋，暗柱断面的确定与剪力墙的布置有密切的关系，而构造配筋与暗柱断面又有着一一对应关系。由于剪力墙布置的差异，一片剪力墙两端暗柱的断面可能差6倍～10倍。配筋也相应差6倍～l0倍。而剪力墙在不同方向的水平荷载作用下是具有对称性的。这样设计出的结构就会造成极大的浪费，因此，首先调整剪力墙的布置，尽可能使之对称这样即节省了造价，又增加了结构安全性。
3.2.2 造成结构浪费往往是由于设计人对某种结构概念理解不透而导致的。例如：某18层综合楼，由内筒外框组成结构。外框柱距7.2m，外框与内筒距离9 m设计人员将外框边梁做成l000mm×750mm，目的是增加边梁的抗剪能力，引入剪力滞后的概念，加大外框结构的刚度。实际上，该工程由于外框柱距 7.2mm，很难产生剪力滞后效应，边梁采用l000mm×750mm与采用350mm×750mm对外框的变形是相同的，不会增加结构的刚度，反而会因为增加重量，加大结构自身的负担，对结构不利。
4 结束语
综上所述，在市场竞争日益激烈，如何减少用钢量、降低造价成为竞争成败的关键。在进行高层建筑剪力墙的经济性设计时，应充分考虑结构布置和剪力墙的形式、剪力墙的厚度、配筋率、结构自重及刚度等多种相互制约因素的影响。因此，要加强剪力墙优化概念设计，重视影响结构技术经济的因素，考虑综合效益，以达到降低工程造价和材料消耗量的目的。
参考文献：
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[4]龚海秀.剪力墙结构设计的几点体会[J].江西化工，2010，（02）.