剪力墙结构
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剪力墙结构范文第1篇
城市高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系，这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成，框架的梁柱为刚接，框架与剪力墙可为刚接，也可为铰接。高层建筑体型日趋复杂，各种不同功能的用房综合在一起，组成形态各异比肩接踵的高层建筑，给结构设计增加了一定的难度，而框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点，比较容易满足建筑物的使用要求。
1、框架-剪力墙结构体系的受力特点
在同一结构单元中，二者通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起，以致于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形，它们在同一楼层的位移必须相等。由于框架与剪力墙共同工作，彼此相互作用，这样在框架-剪力墙结构上部剪力墙被框架向后拉，在框架-剪力墙结构下部剪力墙被框架向前推而框架的受力情况正好与此相反。沿竖向剪力墙与框架之间水平力的分配不是一个定值，它随着楼层的改变而改变，水平力在框架与剪力墙之间既不按等效刚度El分配，也不能按抗推刚度D分配，框架-剪力墙结构中，顶部剪力不为零，这是因为顶部剪力墙共同工作，相互之间必然产生荷载；框架-剪力墙结构中，框架的剪力值最大在结构中部，框架底部剪力为零，全部剪力均由剪力墙承担。
2、确定剪力墙的厚度
框架-剪力墙结构体系中，边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为：一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm，且不宜小于层高的1/16；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/12；其他情况厚度不允许小于160mm，且不宜小于层高的1/20；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍，宜取与墙厚度相同的宽度。一个合理的剪力墙厚度应具有结构安全和经济合理等特点。
3、确定剪力墙的数量
剪力墙的数量由许可位移决定。按高层建筑规范中一般装修材料，框架-剪力墙结构顶点位移与高之比u/H≤1/700，装修要求较高时u/H≤1/850，在满足这个要求的前提下，增减剪力墙的数量。用结构自振周期校核剪力墙的数量是否合理，因为从地震作用本身分析，剪力墙结构刚度小，地震作用小，位移限制能宽松的满足，但这种结构在工程上有可能不合理，结构的自振周期有可能不在合理范围内，结构自振周期的合理范围大致在：Tl=（0.09-0.12）Ns（Ns-楼层数）。依据实际工程中的剪力墙数量作为布置剪力墙数量的参考，用底层结构截面积（包括剪力墙Aw和框架柱截面积Ac）与楼面面积Af之比用式（Aw+Ac）/Ac来估算剪力墙数量，或用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算。
4、确定剪力墙的长度
结构在地震作用下的周期、层间位移角等计算信息相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制应当引起足够的注意，对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式L=A/h可以看出在确定了剪力墙的厚度和面积之后，剪力墙的长度通过计算就可知了。为避免剪力墙的脆性的剪切破坏，要求剪力墙应具有延性，细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，此时便可以满足此要求。因此，每个墙段高宽比大于2，也就是设计时应达到的要求；如果因为墙的长度很长无法满足高宽比的要求时，开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接，这样一来，近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外，位于连梁两端的剪力墙一般较长，这样连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大、吸收水平地震力能力较强的墙段。此时，连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限，洞口在这时应可以考虑开得大一些，从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应减小，由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小，那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。
5、剪力墙的布置
剪力墙的布置一般原则是分散、对称、均匀、周边。①分散。地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上，是剪力墙布置时应加以考虑的。墙体内力很大，截面设计困难是因为地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上，那么其余较弱剪力墙和框架在主要受力剪力墙破坏后就很难承受该剪力墙传来的地震力，这时便会导致破坏。②对称。对称应是剪力墙布置时应尽量做到的，如果在平面上不容易做到对称布置时，为使结构的质量中心与抗推刚度中心尽量相接近，可以通过调整剪力墙的厚度和长度并缩小偏心距，结构的扭转振动在地震时可以得到减弱。③均匀。在建筑平面的各个区段应比较均匀地布置同方向的各片剪力墙，在某一区段内无集中现象，从而防止因过大的楼盖水平变形而引起地震力在各个框架间的不均匀分配。④周边。为获得结构抗力的最大水平力臂，剪力墙应尽可能沿结构平面的周边布置，使整个结构的抗扭转能力得以充分提高。
剪力墙对于L形、矩形、T形、口形等平面布置应沿纵横两个方向，而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。平面形状凹凸较大时，剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置，纵向剪力墙不宜布置在端部，而应布置在中部。剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处：角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处，设置剪力墙给予加强很有必要，在高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处，楼面开洞严重地削弱楼板刚度，对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。
双肢墙或多肢墙是在一个独立结构单元内、同一方向的各片剪力墙设置的主要形式，为避免不稳定的侧移机构在同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成的。剪力墙在每一独立结构单元的纵向和横向应沿两条以上并且相距较远的轴线进行设置，尽可能大的抗扭转能力就会在结构内部产生。剪力墙的间距，对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2～4为宜，对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1～2.5为宜，原则是建筑物愈高，抗震设防裂度愈高取值愈小。剪力墙应沿建筑物全高设置，不得沿高度有突变，剪力墙应落地，剪力墙应在两个主轴方向组合布置成L形、T形或形成封闭的筒，这样可以提高剪力墙自身刚度，且一片剪力墙的长度应≤8m，当超过时应利用洞口分割成两片墙，功能上不需要洞口时，洞口可用不同的材料或轻质材料填充，过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到达屈服阶段，墙端部的钢筋早因变形过大被拉断而被破坏。
6、结语
综上所述，根据上述原则在框架-剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置，确定布置方式及数量，并尽量满足建筑平面布置等项的要求。
参考文献：
剪力墙结构范文第2篇
关键词：剪力墙结构；规范；短肢剪力墙判定
中图分类号： TU398+.2 文献标识码： A 文章编号：
前言
高层建筑结构同时承受垂直和水平荷载，还要抵抗地震作用，在低层结构中，水平荷载产生的内力和位移很小，通常可以忽略；而在高层建筑中，水平荷载和地震力的作用将成为高层建筑剪力墙的控制因素。随着建筑高度增加，位移增加最快，弯矩次之。因此高层建筑设计不仅要有较大的承载能力，而且需要较大的抗侧刚度，以保证水平荷载产生的侧向变形控制在一定范围内。剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。剪力墙结构承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。
一、对于规范的理解
(1)《高规》7.1.2条和7.13条是针对短肢剪力墙结构中的短肢剪力端和一般剪力墙提出的具体要求，对于一般剪力墙结构中的短肢剪力墙不执行本条规定：
①从构件的概念解读规范，《高规》7. 1.2条注:短肢剪力墙是指墙肢截面高度(即水平截面的长度)与厚度（即水平截面的宽度）之比为5～8的剪力墙二般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。
②从结构的概念解读规范，《高规》7.1.2条称:短肢剪力墙较多时，形成舰肢剪力墙与简体（或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结些、构，称为较多短肚的剪力墙结构，俗称短肢剪力墙结构。
(2)高层建筑设计中，我们应合理进行抗侧力构件布局，剪力墙布置不宜过少，墙肢不宜过短，不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑，应采用短肢剪力墙与筒体(一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构体系。
(3)采用较多短肢的剪力墙结构体系时，其最大适用高度要适当降低，Ⅶ度和Ⅷ度抗震设计时分别不应大100m和80m.根据抗震设计规范的精神，Ⅳ类场地上的结构，最大适用高度还应适当降低。
(4)抗震设计时，要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩大于结构总底部地震倾覆力矩的50%，形成多道抗震防线。主要抗侧力构件—筒体（或一般剪力墙)布置时应注意整个结构刚度的均衡性，不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应，同时筒体要有足够的刚度，其平面尺寸不宜过小。设计时.为确保水平力可靠传递，我们可以将核心区楼板适当加厚，与核心筒相连的连梁按强剪弱弯原则设计，使其具有一定的耗能作用。
（5）抗震设计时，应加强短肢剪力墙结构体系抗震构造措施，尤其是抗震薄弱部位的墙肢，如减小墙肢的轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率.避免地震产生扭转效应时，使已有的翘曲变形的加剧导致墙肢首先开裂。《高规》7.1.2条规定；短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用(本条规定的理解应为:短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙抗震等级要提高一级采用，该体系中的非短肢剪力墙不用提高抗震等级;并不是所有剪力墙结构中的短肢剪力墙都要提高等级，要形成“短肢剪力墙结构”的短肢剪力墙才需按《高规》7.1.2条规定执行。)短肢剪力墙的剪力设计值，不仅底部加强部位应按规范调整，其他各层也要调整，一、二级抗震等级应分别乘以增人系数1.4和1.2:抗震设计时，短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%.这些规定主要目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性，避免短肢剪力墙过早剪坏。
(6)短肢墙受力应以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸要适当。短肢墙截面不宜过小，墙肢截面高度与厚度之比应在5-8之间；当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，应按柱的要求进行设计:设计时短肢墙厚度不应小于200mm;短肢墙的截面尺寸还应满足《高规》7.2.2条的相关要求。短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7，对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，因其延性更为不利，轴压比限值要相应降低0.1 。
(7)短肢墙的平面布应尽可能地合理、对称、均匀，力求质最中心与刚度中心重合，各短肢墙应尽最对齐、拉直，使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力体系。短肢墙形式应以T形、L形、J形、+形为主，尽量避免一字墙，每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接，这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
（8）（高规）7.1.3强调了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，不应采用短肢剪力墙结构体系。
二、短肢剪力墙的判定
按《高规》的精神，当剪力墙一端为短肢，另一端为非短肢时，可以不判断为短肢剪力强。新版SATWE软件改进了原单向判定的缺陷，新的判断标准是：对于L型、T型等双肢剪力强，只要有一个方向墙肢的长度与墙厚的比值大于8就不判断为短肢剪力强。需要说明的是，SATWE在判断是否为短肢剪力墙时仍存在一些小缺陷，例如图1中，两片剪力墙实际墙肢长均为1700，墙厚200，按规范该两片墙肢均应判定为一般剪力墙，但SATWE的判定却为两片短肢墙，这是因为PKPM平面输入时，节点间距为1600，在SATWE配筋文件中显示该两片墙肢长1599，故判定为短肢。建议软件编制专家，能设置一个人为的判定开关。
图1 短肢剪力墙判断实例
各地方标准对短肢剪力墙的判定也有不同，例如有些墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙，但当墙肢两侧均与较强连梁(连梁跨高比Lb/hb≤2.5)相连，或墙长虽然较短但与冀墙相连(其中翼墙长度不应小于冀墙厚度的3倍)，这种情况下的墙肢不判定为短肢剪力墙。
三、短肢剪力墙结构的判定
根据《高规》7.12条，短胶剪力墙较多时，形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构，称为较多短肢的剪力墙结构，俗称短肢剪力墙结构，短肢剪力墙结构的判定也就是对“较多”的理解，这一点规范并没有注明，各地方与各专家的解释也不相同。关于“较多”的理解，规范组专家给出的解释是这样的:短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩大于40%的结构总底部地震倾覆力矩。同时《高规》7.1.2条的第2条称:抗震设计时，简体和一般剪力墙承受的第振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。即当短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩等于40～50%的结构总底部地震倾覆力矩时判定为短肢剪力墙结构。我们施工图送审时，大多数审图人员认为短肢剪力墙过多偏于不安全，抗倾覆力矩大于20～25％时就应定为短肢剪力墙结构，且抗倾覆力矩大于45%时即要求设计人员调整结构，本人认为审图公司的提法也是合理的。PKPM可以自动判断剪力墙是否为短肢剪力墙，但不能自动判断结构是否为短肢剪力墙结构，需要设计人员先估计一下，如果认为可能会是短肢剪力墙结构，则先在“总信息”的“结构体系”中定义结构为“短肢剪力墙结构”，然后计算，计算结果会在“WV02Q.0UT”文件中给出短肢墙的抗倾覆力矩，通过抗倾覆力矩判定结构是否短肢剪力墙结构”。各地方标准对短肢剪力墙结构也有不同的定义，设计人员也可以参照地方标准进行划分。如北京市颁布的《北京市建筑设计技术细则一结构专业岭规定:高层中短肢剪力墙承受的竖向荷载楼面面积与全部楼面面积之比超过50%时，多层中短肢剪力墙承受的竖向荷载楼面面积与全部梭面面积之比超过60%时，界定为短肢剪力墙结构(如图2)。
图2 短肢剪力墙结构
某地区的判定标准：近年来全国和地方规范中出现了“部分短肢剪力墙结构”的术语，但对“部分”的定义全国和地方规范中都没有给出。根据结构分析研究和该市的工程实践，用短肢剪力墙截面面积与同一层中所有剪力墙截面面积的比例（简称短肢墙比例），可以来近似地定义“部分短肢剪力墙”结构，并采取结构抗震措施。当短肢墙比例不大于20%时，可以按全部落地剪力墙结构控制建筑物高度，但短肢部分的抗震措施仍应该短肢墙的规定执行。当采用短肢墙比例进行判别时，应在建筑物的两个主轴方向分别计算，取较大的比例作为控制条件。
四、需要讨论的问题
某地区14层板式住宅采用短肢剪力墙结构如图2，按抗震烈度Ⅶ度设防，场地类别为Ⅳ 类，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震第一组，场地特征周期为0.90g，建筑抗震设防类别为丙类，抗震墙抗震等级为三级，在SATEWE“结构体系”中定义该结构为“短肢剪力墙结构”，计算结果显示，该结构底部加强区为底部两层，即剪力墙约束东边缘构件仅底部两层设置。根据《高规》7.1.2条第3款，短肢剪力墙结构中的短肢墙抗震等级应提高一级采用，即本案中的短肢墙抗震等级应为二级，再由《高规》7.2.15条,二级墙的约束边缘构件应上延一层，而SATEWE结果剪力墙约束边缘构件仅底部两层设置，并没有上延一层。本人将整个结构的抗震等级试验性地提高至二级，计算结果显示，该结构底部加固区为底部三层。就此问题，本人请教一些专家，有认为此种情况的剪力墙约束边缘构件可以不必上延一层的，也有认为应该上延一层的请教PKPM编制组专家，也没有得到明确答复。
剪力墙结构范文第3篇
关键词：高层建筑；钢筋混凝土；框架；剪力墙
引语
随着我国社会的发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的高层建筑拔地而起，而高层建筑在结构设计上，大多都采用的是框架――剪力墙的结构体系，这种建筑结构体系主要由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成，这种结构的优点在于框架的梁柱为刚接，框架与剪力墙可为刚接，也可为铰接。
随着建筑领域理论与技术的不断发展，高层建筑体型日趋复杂，各种不同功能的用房综合在一起，组成形态各异比肩继踵的高层建筑，给结构设计增加了一定的难度，而框架―剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点，比较容易满足建筑物的使用要求。然而，如何搞好框架―剪力墙结构设计，将直接影响到建设物的安全使用与技术经济指标的高低，本文对框架―剪力墙结构设计中的几个主要问题进行探论。
一、框架结构、剪力墙结构以及框架-剪力墙结构各自的特点
1. 框架结构是指由梁和柱以钢接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。框架结构的主要特点是能获得大空间的房屋，房间布置灵活。而其主要弱点是侧刚度较小，侧移较大。
2. 剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构，其实楼越高，风和载对它的推动越大，那么风的推动叫水平方向的推动，如房子，下面的是有约束的，上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动，摇摆的浮动限制的非常小，靠竖向墙板去抵抗，风吹过来，板对它有一个对顶的力，使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小，在结构允许的范围之内，比如：风从一面来，那么板有一个相当的力与它顶着，沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力，正好相当于一种剪切，相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大，因此，把这样的墙板叫剪力墙板。具体来说，剪力墙结构的特点有以下几点：
1）剪力墙的主要作用是承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）；
2）剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系，好处是室内空间比梁柱结构简洁、宽敞，缺点是剪力墙不能拆除或破坏，住户无法对室内布局自行改造；
3）剪力在楼体下部最大；
3. 框架-剪力墙结构，出称为框剪结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。
剪力墙其实就是现浇钢筋混凝土墙，主要承受水平地震荷载，这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力，剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系，它的刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结构有较好的抗震性能，其不足之处是结构自重大，预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局，剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时，房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间，此种方式为装修改造，带来了较大的方便之处，也深受广大住户欢迎。
框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。
二、剪力墙结构设计中需要注意的问题
1. 剪力墙结构设计的一般要求
剪力墙身厚度根据抗震等级和位置有不同要求：a.按一，二级抗震等级设计的剪力墙截面厚度，底部加强部位墙厚不应小于层高的1/16，且不应小于200mm；其它部位不应小于层高的1/20，且不应小于160mm。b.按三，四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙层高的1/20，且不应小于160mm；其它部位不应小于层高或剪力墙层高的1/25，且不应小于160mm。c.非抗震设计的剪力墙，其截面厚度不应小于层高或剪力墙的1/25，且不应小于140mm；非抗震设计的框架―剪力墙结构的剪力墙截面厚度不宜小于楼层厚度的1/20。
2. 合理确定剪力墙的截面高度与厚度
1）标准层：一般住宅标准层剪力墙的厚度取为200mm则基本可满足稳定性和轴压比的要求，这时，除提高刚度需要或建筑构造需要或减少梁跨需要等情况外，剪力墙截面高度可取1650mm，即可满足成为一般剪力墙，我们可称之为200厚剪力墙的经济长度。
2）底部层高较大的楼层：由于建筑使用功能的需要，建筑物在底部的地下室、架空层、裙楼等楼层往往具有较大的层高，这时剪力墙因稳定性的要求（构造或稳定验算）需有较大的厚度，对上部标准层长度为1650的一般剪力墙，则会因剪力墙厚度增大而使其在底部楼层变为短肢剪力墙，为使底部层高较大楼层的剪力墙仍能满足不属“短肢剪力墙”的要求。
三、结语
高层剪力墙结构设计时应进行反复的优化设计，在重视概念设计的前提下，认真调整各项技术参数，使结构达到相对较优的结果。只有这样，才能保证结构安全合理又经济，这就要求我们在今后的设计中要不断提高设计水平及改进设计理念。
参考文献：
[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).
剪力墙结构范文第4篇
【关键词】剪力墙； 结构洞； 处理； 工艺； 流程
1 建筑工程中各类剪力墙内力与位移计算要点
随着剪力墙结构的类型和结构洞大小的差异，在计算方法和计算简图上也存在区别。对于整体墙和小开口墙的计算方法则按照其材料的力学公式进行计算，即对整体墙不做修正，对小开口整体墙进行修正。至于其他类型的剪力墙，则按照其承载力度和变形状态的结构体系进行合理计算。
1.1 整体剪力墙
根据整体剪力墙在水平荷载作用下的变形特征，如在其截面变形后仍然符合平面假定，则可视为以整体性的悬臂弯曲杆件，并用材料学中悬臂梁的内力和变形的基本公式对其进行计算。
对剪力墙的内力计算和对剪力墙进行计算时，对于整体墙的内力计算，可用悬臂式构件将其下端固定，保持其上端自由，并用材料学公式计算其任意截面的弯矩和剪力，使其总的水平荷载可以按照各片剪力墙的等效抗弯程度进行分配，最后再对单片剪力墙进行计算。将剪力墙的等效抗弯刚度，也就是按照顶点位移相等的原则，将墙的弯曲、剪切和轴向变形之后的顶点位置，折算成一个只考虑弯曲变形的等效竖向悬臂杆的刚度。
1.2 小开口整体剪力墙
小开口墙是指结构洞面积超过墙体面积的15%，但洞口却很小的剪力墙，并且门窗洞口沿竖向的成列布置。实验证明，小开口剪力墙在水平荷载作用下的受力性能接近整体剪力墙，其截面在受力后基本保持平面，正应力分布也大体保持直线分布，且各墙肢中仅有少量的局部弯矩。在整体上，剪力墙仍类似于竖向悬臂杆件。依然可用材料力学公式对其进行计内力计算和侧移计算，并对其进行修正，以达到计算目的。
1.3剪力墙结构洞的表现方式
为了使剪力墙结构具有合理的受力性能，在结构计算时，往往需要在剪力墙中开一些结构洞。主要表现在以下几种情况：
1） 墙肢截面高度较大时，为了提高剪力墙的延性，防止剪切破坏，充分利用墙体的钢筋。可以通过开设结构洞将长墙分成长度较小、较均匀的连肢墙或整体墙。
2） 在门窗洞位置，为了防止连梁超筋，使剪力墙结构具有合理的刚度和良好的抗震耗能性能，结构计算时门窗位置洞口的大小可能超过门窗尺寸。对结构洞的处理，以往是在主体混凝土结构浇筑完毕后，再用砌块填充。这种做法存在一些不足： ①砌筑的工作量大，施工复杂。影响结构的施工周期； ②后砌的砌块与混凝土结构的交接面由于材料性质的不同，容易产生裂缝。
2 剪力墙结构洞的处理方法
2.1 窗洞处结构洞的处理
在对结构进行计算时，如果窗户处所开洞口与窗户大小一致，结构的刚度很大，且连梁容易超筋。所以，洞口大小应超过窗户的大小。为了施工方便，防止外墙立面出现明显的裂缝，结构洞开在窗台处，结构施工时，事先在竖缝中安装橡胶片或薄木板厚度为1 mm 左右，宽度比墙厚小20 mm，居墙中布置，这样可以使竖缝的边缘被水泥浆填补，再加上后期的装修面层，可以保证竖缝处不产生裂纹，从而保证建筑外观不受影响。
2.2 门洞处结构洞的处理
由于住宅门宽度一般在1 m 左右，此处连梁的跨高比很小，在结构计算时，若门洞口与门大小一致，结构的刚度很大，且连梁容易超筋。所以，洞口大小会超过门的大小。为了保证填充后的结构与计算模型一致，在填充混凝土两端设置竖缝。结构施工时，事先在竖缝中安装橡胶凝片或薄木板，厚度为1mm 左右，宽度比墙厚小20 mm，居墙中布置。
2.3 长墙处结构洞的处理
墙肢截面高度较大时，为了提高剪力墙结构的延性，防止剪切破坏，可充分利用墙体的钢筋，可以通过开设结构洞将长墙分成长度较小、较为均匀的连肢墙或整体墙。
3 施工工艺特点和流程
3.1 剪力墙结构洞施工工艺特点
对剪力墙结构洞采用加气混凝土砌块填充的方法，通过对砌块表面及砌块墙与混凝土墙接缝处的特殊处理，使整体墙面达到抹灰后的效果，以避免墙面的空鼓、开裂。主要施工工艺： ①剪力墙结构洞采用略薄于剪力墙厚度的加气混凝土砌块填充砌筑； ②石膏在硬化过程中，体积有微膨胀性，采用石膏腻子处理接缝并辅以增强材料有效控制裂缝的产生。
现浇混凝土剪力墙结构的清水混凝土施工工艺可有效的减少施工环节，节约抹灰材料，避免抹灰空裂，增大使用空间，具有明显的经济效益。但因使用要求，约40% ～60%的剪力墙上留有结构洞和窗洞，如何使用与清水混凝土施工工艺相配套的剪力墙结构洞的处理工艺，对发挥清水混凝土的效果及墙面粉刷质量具有关键性的影响。
3.2 结构洞填充工艺流程
对于剪力墙的填充施工工艺流程可基本分为： 清水混凝土剪力墙施工一结构洞加气混凝土砌块填充墙砌筑一加气混凝土墙体抹灰一石膏腻子分层补槽一粉刷石膏精贴纤维布一白乳胶粘贴白洋布一刷白乳胶一道一满刮石膏腻子等。其施工要点如下：
1） 采用清水模板进行剪力墙施工： 施工模板宜采用钢制定型大模板、木胶板、竹胶板。成型后混凝土的质量控制标准： ①符合普通混凝土质量标准； ②轴线通直、尺寸准确、棱角方正、线条顺直，达到普通抹灰的质量标准； ③混凝土表面平整、洁净，不得有蜂窝、麻面、漏筋、夹渣、粉化，不得凹凸不平、缺棱掉角； ④表面无明显气泡，仅进行涂料罩面即可达到相当于普通抹灰的质量标准； ⑤模板接缝、对拉螺栓和施工缝留设有一定的规律性，上下楼层的连接面搭接平整，模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆。
2） 结构洞加气混凝土砌块填充墙的砌筑： ①在对结构洞进行加气混凝土砌块砌筑时，产品龄期应超过28 d； ②砌块厚度应比混凝土墙体厚度每侧小10 ～ 15 mm 左右； ③按设计要求在结构洞两侧设墙体拉结筋； ④砌块砌筑前应提前2 d 浇水湿润。砌筑时向砌筑面适量浇水； ⑤墙底部应砌烧结普通砖、多孔砖或普通混凝土小型砌块，或现浇混凝土坎台，其高度不宜低于200 mm； ⑥砌块间以及与结构洞边的砂浆要饱满，使其粘结良好； ⑦墙体砌至接近洞顶时，应留一定空隙，待抹灰前再将其补砌挤紧。
3） 加气混凝土墙体抹灰： 对加气混凝土墙体进行抹灰前，先对墙体刷加气混凝土界面剂。抹灰采用底层型粉刷石膏。抹灰分两次连续施工，在第一遍抹灰层刚进入终凝时，随即进行第二遍抹灰层的施工，避免出现分层现象，抹成后要与混凝土墙体齐平，与混凝土墙体相接处留成V型槽。石膏腻子分层补槽应注意： 待抹灰层停置15 d 左右，使墙体和抹灰层收缩稳定后，方可用石膏腻子补槽。补槽采用面层型粉刷石膏腻子，V 型槽分2 ～ 3 补平，不宜太厚。
4） 粉刷石膏粘贴纤维布： V 型槽补平后，在接缝处用面层型粉刷石膏粘贴玻纤网格布，停置15 d 左右。白乳胶粘贴白洋布带应注意： 待底层抹灰干燥后，在接缝处均匀涂刷白乳胶一道，将白洋布带绷紧粘贴于接缝处，然后在布带表面均匀涂刷一道白乳胶。以上工艺的采用，在某些特定程度上具有一定的经济效益和社会效益。
剪力墙结构范文第5篇
【关键词】高层建筑;剪力墙结构;水平荷载;分类;计算
一、剪力墙结构的概述
建筑物的内外墙体采用实体钢筋混凝土结构体系，这种就称为剪力墙结构体系，承受建筑物垂直和水平方向的所有荷载。剪力墙结构体系的墙体都是钢筋混凝土构成的，而楼面是刚性楼盖构成，因此这种结构体系在平面有很强大的抗侧刚度，故属于刚性结构体系。剪力墙结构体系将建筑分成很多个独立的空间，这样建筑平面布置不灵活，不仅受到限制，而且造价高。所以一般应用与较高的抗震地区住宅建筑。其结构体系的特点是根据建筑平面的布局进行设置钢筋混凝土的墙体，有效改善空间使用情况和户型的美观改善。
二、剪力墙的分类
为满足使用要求，剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明，剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在，洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。
2.1整体剪力墙
无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，这种墙体称为整体剪力墙。
2.2小开口整体剪力墙
当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律，变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近于整体截面剪力墙，这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。
2.3联肢剪力墙
当剪力墙沿竖向开有一列或多列较大的洞口时，由于洞口较大，剪力墙截面的整体性已被破坏，剪力墙的截面变形已不再符合平截面假设。这时剪力墙成为由一系列连梁约束的墙肢所组成的联肢墙。开有一列洞口的联肢墙称为双肢墙，当开有多列洞口时称之为多肢墙。
2.4壁式框架
当剪力墙的洞口尺寸较大，墙肢宽度较小，连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时，剪力墙的受力性能已接近于框架，这种剪力墙称为壁式框架。
不同类型的剪力墙，其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同，计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。以下分别介绍几种常见剪力墙的内力与位移计算方法。
三、剪力墙在水平荷载作用下计算
对于整体剪力墙，在水平荷载作用下，根据其变形特征，可视为一整体的悬臂弯曲杆件，用材料力学中悬臂梁的内力和变形的基本公式进行计算。
（1）内力计算。按上端自由，下端固定的悬臂梁计算其任意截面的弯矩和剪力。
（2）位移计算。在位移计算时，由于剪力墙的截面高度较大，应考虑其剪切变形影响。当开洞时，应考虑洞口对位移增大的影响。
剪力墙结构是一个比较复杂的空间结构，为了简化，剪力墙在水平荷载作用下计算时，作如下假定：（1）楼板在其自身平面内的刚度极大，可视其为刚度无限大的刚性楼盖。（2）剪力墙在其自身平面内的刚度很大，而在其平面外的刚度又极小，可忽略不计。因此可以把空间结构化作平面结构处理，即剪力墙只承受在其自身平面内的水平荷载。基于以上两个假定，剪力墙结构在水平荷载作用下可按各片剪力墙的等效抗弯刚度分配水平力给各片剪力墙，然后分别进行内力和位移计算。同时，现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）为考虑纵、横墙的共同工作，将纵墙的一部分作为横墙的有效翼缘，横墙的一部分也可以作为纵墙的有效翼缘。剪力墙的等效抗弯刚度是一个非常重要的概念，是指按剪力墙顶点侧移相等的原则，考虑弯曲变形和剪切变形后，折算成一个竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。
四、小开口整体墙的内力及位移计算
小开口整体墙的洞口总面积虽超过了墙总立面面积的15%，但总的来说洞口仍很小，其受力性能仍能接近于整体剪力墙，各墙肢中仅有少量的局部弯矩，在沿墙肢的高度方向，弯矩图形不出现反弯点。因此，在计算中仍可用材料力学公式计算其内力和侧移，但须考虑局部弯曲应力的作用，作一些修正。
（1）内力计算。先将小开口整体墙作为一悬臂构件，算出其标高之处的截面所承受的总弯矩MFZ和总剪力VFZ。
（2）侧移。小开口整体墙的侧移计算仍可按整体剪力墙公式计算，但应考虑洞口对截面刚度的削弱。因此，应将计算结果乘侧移增大系数1.2，即Δ小开口墙=1.2Δ按整体截面墙计算
五、剪力墙应用的选择
以上讨论了按整体计算的剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙、多肢墙等四种类型的剪力墙，它们因外形和洞口大小的不同，受力特点也不同，不但在墙肢截面上的正应力分布有区别，而且沿墙肢高度方向上弯矩的变化规律也不同。设计时应首先判断它属于哪一种类型，然后再用相应的计算方法求出它的内力及侧移。
剪力墙的整体性是划分剪力墙类型的重要标志之一。各类剪力墙的整体性可通过剪力墙的整体性系数α来体现。α值实际上反映了连系梁与墙肢之间刚度的比值，体现了整个剪力墙的整体性，可以利用α这一参数作为判别剪力墙类型的准则之一。但α的大小只反映了剪力墙整体性的好坏，它不能反映在墙肢层间是否会出现反弯点。
墙肢是否出现反弯点，与墙肢惯性矩的比值，整体性系数α，层数n等因素有关。各类剪力墙划分如下：若剪力墙连系梁的刚度和墙肢宽度基本均匀，整体性系数α≥10，按小开口整体墙计算。若洞口面积与剪力墙立面总面积之比不大于0.15，且洞口净距及孔洞至墙边的净距大于洞口的长边尺寸时，一般可作为整体剪力墙考虑。
六、在高层建筑中剪力墙结构设计注意事项
（1）剪力墙要沿着主轴方向或者其他方向双向进行布置，并且从下到上连续布置，以免刚度突变。
（2）高层建筑结构中采用了抗震设计，楼层侧向的刚度最好不要小于相邻上下楼层侧向刚度的百分之七十，或是其向上相邻层侧向刚度平均值的百分之八十。当把地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。
七、结束语
随着我国经济的发展，我国的高层建筑也不断的扩大规模，而在高层建筑中就会大量的应用剪力墙结构，而高层结构剪力墙计算就会出现各种问题。对于工程框架结构来说，剪力墙结构室内无柱梁的棱角露出，很美观，而且使用功能也好，并且使用面积也增大了，所以很受欢迎。
参考文献
[1]屠月辉，朱龙.以预应力技术促进结构混凝土可持续发展[J].金属制品.2009（01）.
[2]徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
