剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析.doc

剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析 （中国建筑技术集团有限公司，北京100013） 摘要：因具有抗震性能好、荷载能力强等诸多优点，剪力墙结构被 广泛应用于建筑结构设计中，木文基于剪力墙结构的优点，对其结构在建筑结构 设计中的应用进行了解析。 关键词：建筑工程；剪力墙；结构设计；应用 !/? ■ 、 刖目 剪力墙结构是一项保证建筑物稳定性的重要结构，其在建筑结构设计中 广泛应用，为了提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果，必须对剪力墙结 构进行合理的设计。 1建筑工程剪力墙结构的概述 1.1剪力墙结构的简述 在建筑中主要用以承受风荷载或地震作用下引起的水平荷载的墙体则 称之为剪力墙，因此，剪力墙在建筑设计中乂被称作抗风墙、抗震墙或结构墙。 在建筑结构设计中，剪力墙的应用主要是为了防止建筑结构受到剪切破坏，一般 使用钢筋混凝土作为剪力墙的建筑材料，从而保证建筑物结构的坚固性。在房屋 或构 筑物中，由梁、板、柱等构件，在一定的数量使用中连接构成能够承受 一定荷载的空间体系就是建筑结构。建筑结构根据施工方法的不同可分为混合结 构、框架接结构以及剪力墙结构等，按照其他标准，建筑结构也可有其他分类。 在建筑领域内，习惯将有竖向的钢筋混凝土墙板搭建成的结构成为剪力墙结构, 一般用以 承受竖向和水平方向的各类荷载，对建筑结构产生的水平力能进行有效 的控制。剪力墙结构不仅具有良好的抗震性能，且抗侧刚度大、用钢量小，因而 在我岡建筑结构设计中的应用越来越广泛。 1.2剪力墙结构体系特点 剪力墙结构是现代建筑结构设计中一项必不可缺的构件和组成部分，剪 力墙在建筑结构设计的应用中有其独特的体系特点，加强对剪力墙结构体系特点 的研宄和分析能使剪力墙结构更好的发挥作用。承载力和平面内刚度较大是剪力 墙结构的优点，然而，剪切变形相对较大、平面外薄弱，以及剪力墙状态常常会 受到外力因素的破坏在其结构发生变化时影响其抗震性能，这些都是剪力墙结构 在实际应用过程中的缺点，加上建筑工程中的诸多不确定因素，剪力墙结构中存 在的缺陷对建筑结构的稳定性奋很大的影响。在建筑结构中具备的较强的承载能 力是剪力墙结构最大的优点，其水平荷载和竖向荷载的承受能力都十分强大，特 别是剪力墙的侧向刚度大，对建筑物的安全性有极大的保障。此外，由于剪力墙 结构设计中是将石柱与房梁隐蔽起来的，这在很大程度上奋利于建筑内部的美感 度提升。然而，由于剪力墙结构具冇较高的成本费用，因此其在建筑结构设计中 的应用会给建筑单位带来一定的经济压力。 2建筑工程剪力墙结构的类别 许多剪力墙为满足功能和使用要求，要在墙体上设置洞口，这就会影响 到剪力墙的承载力，因此，剪力墙结构以此为分类依据。 2.1实体墙 实体墙是唯一一种剪力墙墙体不开洞的类型，或者是截面墙体开洞的面 积未超过墙体面积的15%。实体墙的剪力墙一般会发生曲型的变形，在正常情况 下，实体墙的承受能力是比较强的，其反弯点处不会发生反弯和突变情况。 2.2小开口整体剪力墙 当剪力墙上所开的洞U面积超过整面墙体面积的15%吋，从受力图中能 看出本应在洞U处呈直线状的正应力己经变成在洞1_1两侧，此种情形虽然不会使 剪力墙产生异常情况，但是在连梁处有反弯现象。 2.3联肢剪力墙 剪力墙上的洞U开的过大，或者过多以至于墙体的整体性已经被破坏, 此吋墙体截面的正应力分布不再是规律的直线，连梁将比它自身承受荷载能力人 得多的墙肢联系起来，形成墙肢剪力墙，苏中仅一列连梁连接两个墙肢的称为双 肢剪力墙，一列连梁连接墙肢的称为多肢剪力墙。 2.4壁式桐架剪力墙 壁式框架剪力墙是开洞尺、?最大的一种剪力墙类型，?其墙肢线刚度与连 梁线刚度较为接近，这样使得整个受力墙的变形为剪切型，苏受力特点与框架结 构类似。 3建筑工程剪力墙结构的具体设汁 3.1剪力墙位置的选取 剪力墙的位置选取，要遵循对称、均匀、分散的原则沿着建筑纵向及横 向布置，还应布置在房屋的端部以及形状变化多的地方，恒荷载人、处于端部楼 电梯处应减少剪力墙的布置。剪力墙在平面布置中尽可能对称，若无法满足，则 尽量让质量中心与刚度中心接近。剪力墙上设置洞口时，艽位置应尽量位于截面 的中部，避免位于柱子处和墙端。 3.2剪力墙间距及厚度确定 剪力墙的间距和厚度布置原则：剪力墙的最大间距应控制在一定范围内， 在确保屋盖侧向刚度的情况下，使水平荷载作用下楼盖平面内的弯矩变形得以避 免。剪力墙的厚度取值原则包括通过周期比、位移比和最大层间位移等各项指标 确定剪力墙厚度原则；不同抗震等级下的轴压比控制混凝上厚度原则；满足稳定 性和构造性要求的原则；剪力墙厚度选取还应满足相关建筑规范中的相应要求。 3.3剪力墙的数量设置 剪力墙数量的设置需要适度，并不是数量越多，性能越好，反而奋吋布 置的数量的增多会使结构自