基于剪力墙结构设计要点分析

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1、基于剪力墙结构设计要点分析浙江城市空间建筑规划设计院有限公司310014【摘要】木文对最为常见的高层住宅剪力墙结构设计要点进行了系统性的论述，并提出了自己的观点。详细阐述了剪力墙结构设计中需要掌握的要点：括剪力墙的分类及受力分析、剪力墙设计中结构规范所要求遵循的基木原则、剪力墙构件合理布置、剪力墙构件计算等等。【关键词】剪力墙；结构设计；布置；计算现阶段我国高层住宅主要结构形式均为剪力墙结构，《高层建筑混凝土结构技术规程》仅对剪力墙结构基木布置原则、计算数值规定和相应的构造措施做了说明。但在操作细节上并没有很明确的规定，实际设计时很难落

2、实。下面就剪力墙结构设计要点分析及提出个人意见。1、剪力墙类别根据洞U大小划分，我们通常还根据墙肢截面高度与墙厚的比值来对剪力墙进行分类：高度与墙厚之比大于等于8,是结构计算常规意义上的普通剪力墙。高度与墙厚之比等于5〜8之间，为短肢剪力墙；高度与墙厚之比小于等于3，我们基木上把它看做结构柱，又称异形柱。剪力墙结构体系是由纵向和横向结构墙和楼板组成，来抵抗竖向和水平荷载。剪力墙在其自身平面内刚度和平面外刚度相差很大，平面内刚度很大，平面外刚度很小。纵横墙共同工作，互为对方的有效支撑翼缘。这样，整个建筑水平地震荷载就可以按照与之相连的剪力

3、墙的等效抗弯刚度的比例，进行地震力分配，从而根据地震力大小计算内力和位移。一般剪力墙或者短肢剪力墙，他的变形仍以弯曲变形为主，在整个墙肢高度上基木上没有或仅仅是在个别楼层上出现弯矩突变。而壁式框架，因为连梁线刚度与墙肢刚度接近一致，变形以剪切变形为主，受力特性类似于框架。2、剪力墙结构设计原则高层住宅结构均釆用剪力墙结构，主要利用剪力墙抗侧向刚度大的优点。剪力墙具有较大的刚度，在小震下保持弹性，大震作用下连梁通过耗能吸收大量地震剪力，屈服后通过塑性铰保持协调变形能力，降低结构刚度，减少地震作用。高层住宅结构优化，主要是在保证结构安全前提

4、下尽可能减少结构刚度从而减少地震作用。从结构设计角度来讲，刚度越强，抵抗地震能力更强。但是，无原则地增加剪力墙，虽然使结构刚度增强，但也会导致自重增加，地震作用增加。而II会导致工程费用上升，材料耗费增大，所以在结构刚度和经济性之间掌握好尺度，是好的结构设计关键。在满足建筑师的建筑条件要求的前提下我们可以采用如下方法：(1)结构墙布置平面两个方向均匀，竖向构件尽可能连续。充分发挥材料的力学性能使其得以很好利用，优化后的结构受力更加合理。(2)查看剪力墙结构试算结果，使结构的位移角接近规范限制，又不至于偏离太大，否则结构要么偏于不安全，要

5、么布置保守，充分发挥剪力墙的抗侧向刚度优化后的结构要有利于抗震抗风，能够充分发挥剪力墙的抗侧刚度强的优点。(3)核查汁算结果，对汁算结果进行判断，满足规范位移、周期的要求，并且核查底部剪力值在合理的范围内。若在初步结构布置方案模型试算上，发现层间位移角不满足规范要求，可以查看位移文件，核查位移角超限的结构节点，若是局部刚度偏弱，可以通过局部增设剪力墙和加人墙厚来解决，不可一味无原则地胡乱增设结构墙。采用以上方法，使结构计算的周期比、位移比、层间位移角满足规范的要求，II不至于偏离要求太多，这样就能是结构刚度合适，且控制了地震作用力，降低

6、了工程造价。3、剪力墙概念设计结构概念设计遵循此原则：遵循满足承载力要求、合适刚度、保证延性，我们可以采用以下方法。(1)平面布置均匀：应尽可能在两个各方向上均匀布置剪力墙，使结构刚心和建筑质心尽可能重合，避免在地震作用下产生扭转效应。(1)竖向布置均匀：竖向布置的结构构件也最好均匀、连续，避免出现竖向刚度突变和转换，如若建筑师要求，也必须保证上下剪切刚度、弯曲刚度和轴压刚度的平稳连续均匀变化。(2)传力途径直接：受力与传力途径设计得直接、简单，尽量避免传力途径复杂，重要构件宜防止二次传递，避免出现内力和变形不协调。4、剪力墙结构布置4

7、.1剪力墙布置剪力墙布置方案是否合理对整个结构的经济性指标有决定性影响。我们需要在满足建筑条件的基础上减少剪力墙数量，控制剪力墙长度，尽可能做到平面竖向规则，尽可能减少无效的边缘构件数量，这样可以通过布置数量较少的剪力墙却获得足够的满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。具体措施如下：(1)使剪力墙长度合理，均匀布置仔细和建筑师协商建筑条件，在保证结构承载力的前提下，选择对结构承载和传力奋利的隔墙位置布置剪力墙，根据规范要求拉大布置间距，最好把间距控制在4.5m~6m较为合适。减少剪力墙数量，适当保证墙肢长度，保证结构整体抗侧刚度，减少剪力墙类型

8、，控制边缘构件数量。剪力墙变形以弯曲变形为主，为保证剪力墙具备一定的延性。我们只要保证轴压比满足规范限值，II剪跨比人于2,就能够控制剪力墙为延性的弯曲破坏。但我们需要注意，在一个结构平面单元中，剪力墙长墙