房屋建筑剪力墙结构设计分析

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1、房屋建筑剪力墙结构设计分析摘要：本文结合笔者多年建筑设计工作经验，详细介绍了房屋建筑中的剪力墙结构设计。　　关键词：房屋建筑；剪力墙；结构设计；分析　　随着高层建筑的快速发展，建筑结构设计在样式创新、结构安全以及功能需求上都提出了更高的要求。房屋建筑的剪力墙结构设计，在建筑施工整个过程中占有重要位置，也是我国设计人员一直努力钻研的方向。如果剪力墙想更好地发挥其刚度大、外形美观等优点，并又想克服自身结构上的缺点，那其关键就全在于结构设计，设计师们必须对剪力墙的设计要做到安全、经济、合理、外形美观。　　

2、　　1剪力墙结构的布置原则　　剪力墙的间距一般为3m～5m，其平面布置的灵活性受到了一定的限制，因此一般用于高层建筑住宅中。剪力墙的布置原则主要有以下几种：　　在剪力墙结构中，剪力墙承受了全部的竖向力以及水平力，所以剪力墙应该沿着建筑物的主要轴线双向布置，形成空间结构。尤其是在抗震结构之中，应该避免单向布置布置剪力墙，宜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。　　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，剪力墙洞口布置应该规则开洞，洞口成列、成排布置，这样才能形成明

3、确的连梁和墙肢，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，设计计算结果安全可靠。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。　　剪力墙沿竖向时应该贯通建筑物的全高，从整体出发，剪力墙的抗侧刚度较大，如果在某一层或几层切断剪力墙，易造成结构刚度突变。因此剪力墙沿竖向改变的时候，抗侧刚度应该逐步减小，避免各层刚度突变，而造成应力

4、集中。　　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。小墙肢的截面高度与厚度之比不大于四时，宜按框架柱进行截面设计，剪力墙与柱都是压弯构件，其压弯破坏状态以及计算原理基本相同，但截面配筋构造有很大不同，因此柱截面和墙截面的配筋计算方法也各不相同。　　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3，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

5、截面的高不宜大于8m。　　在高层建筑中不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式，短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。短肢剪力墙沿建筑高度可能有较多楼层的墙肢会出现反弯点，受力特点接近异形柱，又承担较大轴力和剪力，由于短肢剪力墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，在高层住宅结构中短肢剪力墙布置不宜过多，不应采用全部为短肢剪力墙的结构。　　楼面主梁不宜支承在剪力墙之间的连梁之上。连梁产生扭转，一方面不能有效约束楼面梁，也会因为没有抗扭刚度而

6、去抵抗平面外弯矩；另一方面连梁受力十分不利，连梁本身的剪切应变比较大，易出现裂缝；因此要尽量避免。楼板次梁等截面较小的梁支承在连梁上时，次梁端部可按铰接处理。　　尽量控制剪力墙的平面外弯矩，剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大，而平面外刚度及承载力都很小，因此应注意剪力墙平面外受弯时的安全问题。当剪力墙与平面外方向的大梁连接时，会使墙肢平面外承受弯矩，当梁高大于约2倍墙厚时，刚性连接梁的梁端弯矩将使剪力墙平面外产生较大的弯矩，因此应当采取措施，以保证剪力墙平面外的安全。为此应该采用增加与沿梁轴线方向的

7、垂直墙肢、暗柱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。　　　　2剪力墙结构设计在房屋建筑中的应用　　剪力墙截面厚度　　在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度，是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候，可以将其视为剪力墙的支承，这样一来就有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定了。因此剪力墙截面厚度除满足稳定要求外尚应满足剪力墙受剪截面限制条件、剪力墙正截面受压承载

8、力要求以及剪力墙轴压比限值要求。规范规定：在非抗震设计时，剪力墙的最小厚度不应该小于160mm。而在抗震设计时，一、二级抗震等级时底部加强区不应小于200mm；其他部位不应小于160mm，一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm，其他部位不应小于180mm；三、四级抗震等级时不应小于160mm，一字形独立剪力墙的底部加强部位尚不应小于180mm。分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于160mm。　　设置构造边缘构件和约束边缘构件　　剪力墙一般在一