剪力墙结构设计中几个问题探析

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1、剪力墙结构设计中几个问题探析　　提要：针对剪力墙结构的设计，探讨了剪力墙的结构布置、结构计算及技术构造措施中的一些问题。关键词：剪力墙结构；小墙肢；连梁；边缘构件中图分类号：TU318文献标识码：A目前，钢筋混凝土剪力墙结构正广泛地应用于多高层住宅设计中，笔者依据有关规范并结合设计经验，对几个问题进行了一些探讨，可供同行们参考。一.大底盘结构地上为单栋或多栋高层建筑地下为较大面积车库由于城市发展速度较快，机动车辆越来越多，为了满足大量停车的需求，很多新建建筑物不得不将大面积停车场转入地下，现代建筑从功能和使用上又要求地下停车场与主楼部分连成一片，

2、形成大底盘建筑。大底盘结构中高层建筑部分的嵌固部位8按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中规定，高层建筑结构整体计算中，当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不宜小于2。一般带有地下室的普通高层建筑比较容易满足刚度比的要求。对于框架结构，由于本身上部框架的刚度就较小，比较容易满足刚度比的要求，按嵌固部位设计的地下室顶板在地震过程中也可以起到相应的嵌固作用；但是对于剪力墙结构的高层建筑，由于剪力墙本身的刚度很大，地下室部分的墙体由于使用上的要求往往要设置较大的洞口，使地下室的墙体数量有所减少，导致上下两层的侧

3、向刚度比不能满足规范的要求，以致地下室的顶板不能起到上部结构的嵌固作用，这种情况下结构的嵌固作用应设在基础顶面。基础底板的构造要求一般大底盘结构建筑物中高层部分的基础采用筏板基础，车库部分采用带防水板的柱下独立基础。这两种基础之间通常设置沉降后浇带。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中规定：当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置用于控制沉降差的后浇带，当沉降实测值和计算值确定的后期沉降差满足设计要求后，方可进行后浇带混凝土浇筑。当高层建筑基础面积满足地基承载力和变形要求时，后浇带宜设在与高层建筑相邻裙房的第一

4、跨内。二.结构布置8剪力墙结构中竖向荷载、水平地震作用和风荷载都由钢筋混凝土剪力墙承受，所以剪力墙的布置应在满足建筑使用要求的前提下，沿结构的主要轴线，尽可能的规则拉通对称布置。既要考虑便于梁板等承担竖向荷载的构件的布置，又要尽量使结构刚度对称，减少偏心，从而减少扭转效应的影响。同时，应注意以下几个问题：1．避免出现一字形短肢剪力墙《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中规定：“不宜采用一字形短肢剪力墙，不宜在一字形短肢剪力墙上布置平面外与之相交的单侧楼面梁。”一旦出现上述情况，对墙肢轴压比、配筋等都有严格的限制，设计施工都比较困难

5、。在实际设计中，一字形短肢剪力墙基本上可以通过合并洞口等方法消除。或合理布置剪力墙，使一字形短肢剪力墙成为墙体翼缘，其受力状态明显好于一字形短肢剪力墙，仅需适当加强配筋即可。2．谨慎采用短肢剪力墙近年来兴起的短肢剪力墙，既有利于建筑的灵活布置，又可进一步减轻结构自重，比较受业主欢迎。但由于其抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）对短肢剪力墙作了较严格的规定。几年的设计经验表明，短肢剪力墙并不具有经济性。因此，笔者个人认为，除非在建筑功能有特殊要求的情况下，尽量不要使用短肢剪力墙。设计中，

6、可适当加长墙肢尺寸，满足普通剪力墙高厚比大于8的要求，不仅构件受力更为合理，而且具有良好的经济效果。3．单片剪力墙刚度不宜过大8剪力墙结构应具有足够的延性，细高的剪力墙（高宽比大于2）容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。此外，单片剪力墙刚度过大，承担的水平力份额较大，不仅设计困难，而且一旦破坏就会出现严重的后果。同时，墙段长度较小时，墙体的配筋能够充分的发挥作用，因此，墙段的长度不宜大于8m。设计中，可通过开设结构洞口将长墙分成长度较小的若干段，洞口连梁宜采用弱连梁（跨高比宜大于6）。4．剪力墙结构整体刚度不宜过大剪力墙结构

7、刚度很大，一般来说周期较短，相应地震力较大，如果剪力墙结构刚度过大，不仅材料消耗多，不经济，而且，地震力过大会使部分墙肢和连梁超筋或截面不符合抗剪要求，造成截面设计困难。一般宜控制使剪力墙结构的刚度能满足位移限值要求即可。设计中，可通过减薄墙厚、降低混凝土强度、加大洞口、减小连梁高度、窗下墙改用填充墙等措施来调整其刚度。5．墙体分布钢筋配筋率，目前在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）及《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)强制规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中，竖向及8水平钢筋的最小配筋率不应小于0.25％，部分框

8、支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3％。从墙体构件本身的受力特性分析，较规则的纯剪力墙结构，墙肢一般属于偏压构件，并仅考虑平面内水