剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用.doc

最新【精品】范文参考文献专业论文
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

摘要：建筑结构设计是一项系统的、全面的工作，在设计中存在的问题是多种多样的，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。剪力墙的结构设计则是建筑结构设计中最重要的，本文对剪力墙结构的设计进行了分析。

关键词：建筑结构；设计；问题
中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：
前言：近来，随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，普通框架结构和框架―剪力墙的露柱构件对建筑空问的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间使用和立面美观的要求。纯剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性，又可以使室内空间合理墙面平整，所以高层建筑结构中便越来越多地采用剪力墙结构，剪力墙的受力、变形特征，类似于框剪结构，但比框剪结构的刚度分配、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，传基础荷载更均匀、合理。这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效果和建筑功能效果。
一剪力墙结构的布置原则用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，以此来承担因各类荷载引来的内力，且能够有效地控制结构的水平力，这种利用钢筋混凝土墙板来承受竖向力和水平力的结构就称为剪力墙结构。剪力墙的间距一般为3m～5m，因此其平面布置的灵活性还是受到了一定的限制。下面将简要地论述一下剪力墙的布置原则：
1.在剪力墙结构中，剪力墙承受了全部的竖向力以及水平力，所以剪力墙一般情况下应该沿着建筑物的主要轴线双向布置。尤其是在抗震结构之中，应该避免单向有墙的结构布置形式，并且还要促使两个方向的抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期应该相近。
2.为了增加抗震能力，剪力墙应该尽量拉通对直。在建筑结构设计中，门、窗等上下各层要对齐，这样才能形成明确的连梁和墙肢，明确了受力，计算才能简单化。在抗震结构中，应该尽量避免叠合错洞墙和错洞剪力墙的出现。其中叠合错洞墙的洞口因为错开距离很小，有时甚至会出现叠合的现象，这样一来，不仅墙肢不规则，而且在洞口之间会形成薄弱部位，对抗震产生会产生很不利的影响。
3.剪力墙沿竖向时应该贯通建筑物的全高，从整体出发。剪力墙沿竖向改变的时候，允许其沿高度改变墙的厚度和混凝土的等级，或者是减少部分墙肢，促使抗侧刚度逐步减小，避免各层刚度突变，而造成应力集中。
4.剪力墙要尽量避免在洞口与墙边、洞口与洞口之间形成小墙肢。另外小墙肢的宽度不宜小于三倍墙的厚度，并且还要用暗柱加强。
5.如果是较长的剪力墙，那么应该开设洞口，将剪力墙平均地分为若干墙段，墙段与墙段之间应该用弱梁连接，另外每个对立的墙段的总高度与其截面的高度之比不宜小于2，因为墙长较小时，受弯产生的裂缝宽度较小，这样一来，墙体配筋才能够充分地发挥其作用，所以墙肢截面的高度是不宜大于8m的。
6.在高层建筑中不宜采用全部为短肢剪力墙的结构形式，因为短肢墙应该尽可能地设置在翼缘。如果出现短肢剪力墙较多，那么就应该布置筒体，形成共同抵抗水平力的剪力墙结构。
7.尽量控制剪力墙的平面外弯矩，为此应该采用增加与沿梁轴线方向的垂直墙肢，或者增加壁柱等方式，来有效地减少梁端部弯矩对墙的不好影响。另外，对截面较小的楼面梁可以设计为半刚接或铰接，这样可以减少墙肢的平面外弯矩。
8.不能将楼面主梁直接支承在剪力墙之间的连梁之上。因为一方面主梁端部约束会因此而达不到要求，连梁也会因为没有抗扭刚度而去抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁本身会产生不利的影响，连梁本身的剪切应变比较大，易出现裂缝。
如本人参与的某项目的剪力墙中落地剪力墙主要墙厚200～350mm，二层及以上墙厚200mm。剪力墙的尺寸除考虑结构的强度、抗侧刚度及轴压比及墙体稳定要求外，还着重考虑结构抗扭刚度对剪力墙布置方式的要求。充分体现了上述的原则要求。
二剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
剪力墙厚度。
剪力墙厚度除一方面需满足建筑功能及节能要求，结构满足承载力，稳定性要求外，还需遵守相关规范的规定。规范有些条文看似简单，但真正实施却容易疏忽。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.4.1条明确规定剪力墙厚度按层高或无支长度的比例取值。
抗震墙的厚度，一，二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20，三，四级不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25；无端柱或翼墙时，一，二级不宜小于层高或无支长度的1/16，三，四级不宜小于层高或无支长度的1/20；
底部加强部位的墙厚，一，二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16，三，四级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20；无端柱或翼墙时，一，二级不宜小于层高或无支长度的1/12，三，四级不宜小于层高或无支长度的1/16；