剪力墙在建筑结构设计的应用.doc

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1、剪力墙在建筑结构设计的应用摘要：本文首先从分析剪力墙结构设计的要点及软件计算方法的选择入手，分别从剪力墙结构体系的布置、剪力墙构件设计（墙肢、连梁、楼板和转角洞口）分析了剪力墙结构设计中应注意的事项及一般原则，并在文章最后结合某建筑住宅实例进一步阐述了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用，以确保建筑结构的设计质量。关键词：剪力墙；结构设计；一般原则；设计要点一、引言在我国经济大建设时期，由于资金条件限制，住宅并不以舒适度作为优先考虑条件，且多以平房及多层单元房为主。随着人们生活质量和消费观念的不断提升，对建筑的环境绿化、表现形式等方面提出了更高的要求

2、。在总用地面积不变的情况下，怎样提高建筑物周边的绿化和人员活动区域的面积问题越来越突出，这不得不使我们的建筑物进一步向高空发展，留下更多的地面面积作为绿化区域和人员活动区域，为此一些有个性的复杂建筑市场前景相应产生。目前100米高层住宅较为普遍，这类建筑的出现，如采用框架结构，势必会出现框架柱外露（凸出）和房屋整体舒适度降低的问题，而剪力墙正好能解决这两个难题。剪力墙结构具有侧向刚度大，水平力作用下侧移小，合理将剪力墙布置在房间分隔墙内不影响房间内部布置和使用。且剪力墙结构因具有隔音防火效果好、美观度高、同时兼顾承重墙与分隔墙等作用，逐渐成为建筑结构

3、设计中的主流结构体系，深受住户与开发商的青睐与关注。二、剪力墙结构设计的要点及软件的选择剪力墙结构是一种空间结构体系，主要用于承受以下负荷：一是竖向荷载，主要是指梁板传递的恒（活）载、竖向地震作用和剪力墙自身重量等；二是水平荷载，主要包括地震作用和水平风荷载等。剪力墙内力和变形分析主要考虑到以下两种情况：一是在极限承载力状态下，剪力墙能安全承受重力荷载；二是在正常使用极限状态下，结构变形在可控范围内，且满足规范要求可有效延长建筑结构的使用周期。在不同的空间环境中建筑的使用功能存在一定差异，剪力墙有时需开设门窗洞口，根据这一特性可将剪力墙分为以下几种类

4、型:①4学海无涯整截面墙。若由于建筑使用功能的要求而无需开设门窗洞口，或者洞口的总面积低于剪力墙总面积的16%；②整体小开口墙：若剪力墙上开洞的面积较大，且洞口结构是呈竖直方向排列的，同时洞口的总和面积超过剪力墙总面积的16%；③联肢墙。若剪力墙在竖向有一些面积较大的洞口，剪力墙的整体性能会呈大幅下降，将这类剪力墙看作一些单肢剪力墙或墙肢由一系列连梁连接起来组成的，这种剪力墙称为联肢墙。如何判断剪力墙的类型，可通过肢墙系数ζ、肢墙系数限值[ζ]和整体参数α进行判断：①洞口的面积小于整个墙面立面面积的16%；洞口间的距离及洞口到墙边的距离均大于洞的边长

5、。只有同时满足上述两个条件，则可判断该剪力墙为整截面墙；②若ζ≤[ζ]，且α≥10，则可判断该剪力墙为整体小开口墙；③若ζ≤[ζ]，且α＜10，则可判断该剪力墙为联肢墙。三、剪力墙结构设计的一般规定（一）剪力墙结构体系的布置原则。1、结构平面布置①通常建筑结构的平面体系布置，应尽量遵循建筑形状受到风压较小的原则；②通常剪力墙结构在拐角墙和结构两端处的受力相对复杂和敏感，故尽量避免在结构两端设置楼梯间；③在工业化建筑发展的趋势下，建筑剪力墙结构的房间持续不宜过大、构件类型不宜过多；④在建筑结构的平面体系布置过程中，要尽量增加结构的抗扭刚度；⑤剪力墙结构

6、设计应满足抗震设防的基本要求，即在满足结构平面均匀性、对称性的基础上，将结构外形布置的长度控制在合理范围内；针对剪力墙结构承载力、稳定性较薄弱的部位应强化抗震构造设计。2、结构竖向布置①结合相关抗震设计规范，设置多道抗震防线；②确保结构的承载力和刚度呈均匀分布，避免出现应力集中或塑性变形集中的现象；③在剪力墙结构设计中，有必要在除基础外的上部结构中设计伸缩缝（当建筑物长度超出规范要求时），避免建筑物开裂；④墙肢在布置时要双向布置，确保结构的平面受力能分散在四周；墙肢在竖向布置时，应考虑到刚度变化的均匀性，避免扭转；⑤建筑的竖向布置侧向刚度宜从下到上逐

7、渐减小，在对剪力墙结构进行抗震分析时，若结构相邻上、下层的层高比＞1.5，刚度比应≥1.1；当相邻底层是结构嵌固端时，如高规指出地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比宜≥2.0。（二）剪力墙构件设计的原则。1、墙肢的设计①在计算水平荷载时，可按照位移协调的原则进行分配；②墙肢在平面布置时要双向布置，常见的布置结构有矩形、T形和L形等；4学海无涯③为了避免剪力墙的弯曲刚度增大，应将墙肢长度控制在8m内，各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3；④考虑到建筑整体的经济性，应严格控制墙肢的数量。2、连梁的设计①从结构设计的角度来说，塑性铰应

8、首先出现在连梁上，即满足“强墙弱连梁”或“强墙弱梁”的设计理念；②从构造设计的角度来看，连梁或框架梁均应满足