剪力墻結構設計精選(九篇)

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第1篇：剪力墻結構設計范文

[關鍵詞] 案例；結構；設計

中圖分類號：TU398+.2 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2013）03-（頁碼）-頁數

伴隨著我國的現代化城市建設的高速發(fā)展，但傳統住宅普遍存在建造周期長、施工質量不穩(wěn)定、能源及原材料消耗大、產業(yè)化程度低等問題，因此，迫切需要采取工業(yè)化手段來提高住宅建設的質量和效率，加速推進以“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)?！睘橹埸c的住宅產業(yè)化工作。然而，國內現已建成的試點工程的預制化程度普遍較低。

1.工程概況

某建筑工程為地上 14 層（ 層高 2. 8m） 、地下 1 層（ 層高 3. 0m） 、總高度為 39. 65m、建筑面積為 4 133m2的住宅，采用裝配整體式鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，結構標準層平面布置見圖 1。柱、外墻板、女兒墻、空調板采用預制，1 層梁、板及地下室、± 0. 000 以上剪力墻（ 包括連梁、剪力墻上框架梁與暗梁） 、樓梯、屋面板及圖 1 中注明的部分梁板采用現澆，其余均為疊合構件，標準層預制率超過 70% 。圖 1 中未注明主梁截面為 300 × 500，未注明次梁截面為 200 × 400，疊合樓板預制部分厚 75mm，現澆部分厚 65 ～ 85mm，框架柱及端柱截面均為 600 × 600，未注明剪力墻均為200mm。地下 1 層 ～ 地上 4 層剪力墻及柱混凝土強度等級為 C35，4 層以上為 C30，梁、板混凝土強度等級均為 C30?？蚣苤B接套筒采用球墨鑄鐵制作，套筒內水泥基灌漿料采用無收縮砂漿，28d 齡期立方體抗壓強度標準值不小于 85MPa。工程抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為 7度，設計基本地震加速度為 0. 10g，設計地震分組為第一組，特征周期 Tg=0. 90s，主體結構的設計使用年限為 50 年，設計基準期按 50 年采用。

2.結構設計

2. 1 結構體系選擇

現如今，高層住宅建筑絕大部分采用的是現澆剪力墻結構體系，其特點是住宅平面形狀布置較為靈活，可根據采光通風的需求形成凹凸的平面布置，達到室內空間規(guī)整、無外露梁柱的效果，適合當前大多以毛坯交房的消費習慣。若剪力墻采用全預制形式，由于水平及豎向接縫過多、過長，結構的整體性難以得到保證，相應的整體計算方法也有待于進一步研究，且當前國內相關的研究及試驗較少，特別是此類結構還未經受過大震的檢驗。相對于剪力墻結構，框架-剪力墻結構具有如下優(yōu)點： 梁、柱等預制構件為線性構件，可以控制自重，有利于現場吊裝，節(jié)點連接區(qū)域采用現澆，能夠保證結構的整體性，比較適合裝配式結構。室內可采用輕質隔斷，形成靈活多變的布局形式，對住宅內部進行精裝修處理，可有效避免外露梁、柱造成的影響?；趯ι鲜鲆蛩丶皹I(yè)主要求的綜合考慮，決定選用框架-剪力墻結構體系。

2. 2 結構分析計算

本工程按等同現澆設計，整體計算采用和現澆結構相同的方法，考慮到預制結構與現澆結構存在差異，為了保證預制結構的整體性、安全性及計算模型與預制結構實際受力情況相符，在整體計算時采取了以下措施：

（ 1） 次梁采用牛擔板企口梁的方式與主梁連接，由于主次梁節(jié)點的接觸面小、傳遞彎矩能力有限，因此在計算模型中設定為鉸接。

（ 2） 預制外掛墻板與結構上下均采用鉸接形式，墻板自重由上部連接懸掛承重，外墻板底部在墻平面內可水平滑動，因此，整體計算時不考慮外墻板對其支撐梁的剛度貢獻。預制外掛墻板的大樣見圖2，圖中 la為接縫鋼筋的錨固長度。

（ 3） 考慮到住宅建筑非承重墻體較多、外掛墻板較重，本工程周期折減系數取 0. 7，即在較合理的取值范圍內適當地放大地震作用，以保證結構的抗震性能。

（ 4）裝配整體式框架結構梁端負彎矩調幅系數可取 0. 7 ～ 0. 8。本工程疊合梁板施工時均采取臨時支撐，節(jié)點區(qū)混凝土強度等級提高一級，負彎矩調幅系數取 0. 8，以防止梁端負彎矩取值偏低。

2. 3 抗震措施

為確保本工程結構的抗震性能，結構設計時采取了以下抗震措施：

（ 1） 在結構整體布置上盡量做到符合抗震設計要求，遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強連接弱構件、節(jié)點更強”的理念。設計時，使建筑平面規(guī)則、對稱，豎向抗側力構件均勻、連續(xù)。

（ 2） 采用樁筏基礎，控制基礎沉降量，特別是不均勻沉降。結構嵌固部位為地下室頂板，板厚度180mm，雙層雙向配筋，并適當提高配筋率，同時地下室結構的樓層側向剛度（ 剪切剛度） 與結構地上 1 層的樓層側向剛度（ 剪切剛度） 比滿足規(guī)范相關要求。

（ 3） 控制框架柱和剪力墻的軸壓比，按雙重抗側力結構進行設計，使柱在規(guī)定水平力作用下承受的傾覆力矩滿足規(guī)范要求。柱箍筋采用多螺箍筋，增強對混凝土的約束作用，提高柱子延性。

（ 4） 在疊合梁、板的現澆部分與預制部分的結合處，將預制構件的表面做成粗糙面，并進行抗剪承載力驗算。疊合樓板采用桁架鋼筋來增強樓板的整體性，同時便于施工吊裝。

3.關鍵構件、節(jié)點及連接設計

3. 1 多螺箍筋柱的設計

本工程預制鋼筋混凝土柱采用了多螺箍筋柱（ 圖 3） ，柱縱筋集中配置在四角，在柱非節(jié)點區(qū)采用多螺箍筋，多螺箍筋由 1 個大圓螺旋箍筋和 4 個小圓螺旋箍筋組成，大圓螺旋箍筋設置在截面中央，4個小圓螺旋箍筋設置在四角，小圓螺旋箍筋與大圓螺旋箍筋的交匯面積不宜小于小圓螺旋筋面積的30% 。在節(jié)點區(qū)，由于預制柱間連接的套筒尺寸較大，如采用多螺箍筋，其保護層厚度難以滿足規(guī)范要求，因此，在節(jié)點區(qū)改用一筆箍的箍筋形式。該形式箍筋可以減少核心區(qū)箍筋用量，方便現場施工，并可達到與整體現澆節(jié)點相近的開裂程度，減小核心區(qū)的剪切變形。

3. 2 預制柱與現澆剪力墻的連接設計

本工程剪力墻均為現澆，柱為預制，為了滿足等同現澆的設計要求，須采取必要的措施加強現澆剪力墻與預制柱的連接。首先，與預制柱連接的現澆剪力墻均設有現澆的頂框梁或暗梁，并通過預制柱的現澆節(jié)點區(qū)連為整體； 其次，在預制柱內預留與剪力墻中水平分布筋的直徑、間距均相同的 U 形鋼筋，將其與現澆剪力墻水平分布筋焊接，在剪力墻與預制柱連接的端部采用封閉箍筋，并適當提高體積配箍率； 最后，對預制柱與剪力墻接觸面進行凹凸不小于 6mm 的粗糙處理，且沿豎向每隔 200mm 設置一組剪力鍵。約束邊緣柱及構造邊緣柱與現澆剪力墻的連接構造見圖 4，圖中 d 為焊接鋼筋的直徑。

3. 3 主、次梁及次梁與現澆剪力墻連接設計

由于主次梁均為疊合構件，次梁與主梁連接時，次梁縱筋難以滿足錨固要求，因此，本工程中主次梁連接設計為鉸接，次梁通過牛擔板企口梁的方式與主梁連接，如圖 5 所示。這種連接形式是采用整片鋼板為主要連接件，通過栓釘與混凝土的握裹來傳遞內力。

次梁與現澆剪力墻之間連接同樣按鉸接處理，與主次梁之間采用牛擔板連接方式不同，次梁與現澆剪力墻連接采用次梁端部預留鋼筋，構造詳圖如圖 6 所示，圖中 lab為受拉鋼筋的基本錨固長度，d 為錨固鋼筋的直徑。

3. 4 疊合樓板連接設計

疊合樓板由預制部分與現澆部分組成，均采用單層雙向配筋。為了滿足疊合面的抗剪要求，預制板上表面做成凹凸不小于 4mm 的人工粗糙面，且按計算在預制板中設置抗剪桁架筋，如圖 7 所示。為了施工方便，預制板中鋼筋均不伸出端部，連接部位采用附加接縫鋼筋加強連接，如圖 8 所示，圖中 la為接縫鋼筋的錨固長度，d 為接縫鋼筋的直徑。

第2篇：剪力墻結構設計范文

【關鍵詞】短肢剪力墻；結構；設計

隨著人們對住宅，特別是高層住宅平面與空間的要求越來越高，原來普通框架結構的露梁露柱、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是在原有剪力墻的基礎上，吸收了框架結構的優(yōu)點，逐步發(fā)展形成了能適應人們新的住宅觀念的高層住宅結構型式，即“短肢剪力墻結構”和“異形柱框架結構”型式。這兩種新的結構由于在很大程度上克服了普通框架與普通剪力墻結構的缺點，受到了建筑師的肯定，更得到了住戶與房開商的歡迎。對于12～16層的小高層建筑結構，采用既可以保證結構的剛度、位移，又可以使室內空間方正合理。所以短肢剪力墻結構得以普遍應用。短肢剪力墻的受力、變形特征，類似以框剪結構。但比框架結構的剛度分配、內力分配更合理，結構的變形協調導致的豎向位移差別，也比框剪結構小，則傳基礎荷載更均勻、合理。

1 短肢剪力墻結構的概念

短肢剪力墻結構的定義：①短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻；②高層建筑結構不應采用全部短肢剪力墻的剪力墻結構；③短肢剪力墻較多時，應布置筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結構。

短肢剪力墻結構的必要條件：抗震設計時，短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結構總底部地震傾覆力矩的50%。

短肢剪力墻結構的下限：當短肢墻較少時，如短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的15%～ 40%，則可以按普通剪力墻結構設計。下限規(guī)范沒有規(guī)定，用戶可以靈活掌握。如果在剪力墻結構中，只有個別小墻肢，不應看成短肢剪力墻結構而應作為一般剪力墻結構處理。

2 短肢剪力墻結構設計

短肢剪力墻結構，其首先應是全剪力墻結構。短肢剪力墻結構中，應有足夠的長肢剪力墻。

如果把短肢墻看成異形柱，則短肢剪力墻結構可以認為呈框剪結構的變形特征。當結構形式符合短肢剪力墻結構形式后，才能在軟件“總信息”參數的結構體系中，定義結構為“短肢剪力墻結構”。

當采用殼元模型時，應加細單元的劃分。

短肢剪力墻結構有時用薄壁桿元（TAT）可能更合適。因短肢墻的模型更符合薄壁桿元模型，采用殼元則有單元劃分不細的問題。

短肢墻：軸壓比（按剪力墻）、剛度（墻輸入、采用殼元或薄壁桿元）、配筋（按剪力墻）、構造（按高規(guī)的短肢墻構造）。

弱短肢剪力墻（截面高厚之比小于5的墻肢）：高規(guī)7.2.5條文規(guī)定了不宜采用墻肢截面高度與厚度之比小于為5的剪力墻；當其小于5時，其在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一級（9度）、一級（7、8度）、二級、三級時分別不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。

短墻（截面高度之比不大于3的墻肢）：高規(guī)7.2.5條文和抗震規(guī)范6.4.9條文規(guī)定剪力墻的截面高度與厚度之比不大于3時，應按柱的要求進行設計，底部加強部位縱向鋼筋的配筋率不應小于1.2%，其它部位不應小于1.0%，箍筋應沿全高加密。

抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應比高規(guī)4.8.2規(guī)定的剪力墻的抗震等級提高一級采用。

3 剪力墻結構的壓力取值

墻身超厚主要是因為模板就位調整不認真，穿墻螺桿沒有全部穿齊、擰緊，模板斜撐加固不到位等造成的；混凝土墻體表面粘結是因模板清理不好，模板劑涂刷不勻、漏刷，以及拆模過早等造成的；漏漿的產生主要是因為模板拼裝時縫隙過大，固定措施不牢固，有時也與混凝土坍落度有關；墻體爛根現象近年來有所減少，可能與重視程度有關，原因主要還是模板下口縫堵不嚴、固定不牢，施工縫處理不好、夾有雜物，澆筑混凝土時未按要求先澆一層10-100mm厚與墻體混凝土同等級的減石砂漿等；門窗洞口混凝土變形的主要原因是側模板的組裝與大模板的固定不牢固，混凝土澆搗時洞口兩側混凝土未做到對稱、均勻澆筑、振搗，造成混凝土沖擊洞口模板。

由以上分析可見，剪力墻混凝土的成型質量很大程度上取決于模板質量。要保證模板的施工質量，首先在施工前應根據混凝土澆筑方式的不同對剪力墻模板體系進行必要的設計計算，然后嚴格按照設計好的模板方案施工，具體操作上應滿足相應規(guī)范要求。設計計算時最關鍵的一點就是關于新澆筑混凝土對剪力墻模板最大側壓力的取值問題，計算時可根據以下兩式按較小值取值：

①F1=0.22γct0β1β2V1/2

②F2=γcH

F1，2―所澆筑混凝土對模板的最大側壓力

γc―混凝土重力密度取25KN/m3

t0―新澆混凝土的初凝時間(h)，可采用t0=200/T+15(T為混凝土的溫度)

β1―外加劑影響修正系數，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2，本方案取1.2

β2―混凝土坍落度影響修正系數，≤30mm取0.85，50~90m

m取1.0，110~150取1.15

V―混凝土澆筑速度

然后，根據最大側壓力設計模板支撐體系。只有在保證整個模板體系穩(wěn)定的前提下，才有可能保證模板質量。

要保證模板質量，選材非常重要。有條件的話應優(yōu)先選用組合鋼模板，因其通用性強、裝拆方便、周轉次數多，特別是其配有齊全的陰陽角模，對常見的剪力墻陰陽角部位漏漿有很好的預防作用，而且還可以加工成整體大模，有助于加快施工進度，是剪力墻配模的上佳之選。

采用膠合木模板相對于鋼模的周轉次數較少，但其一次性投資小，拼裝方便靈活，而且不受模數影響，可根據結構尺寸任意鋸、拼，受到多數施工單位的青睞。不過，采用膠合木模在拼裝剪力墻板時在結構的陰陽角部位因拼縫不嚴特別容易造成漏漿現象。為保證施工質量，增加模板周轉次數，節(jié)約成本，模板安裝前，應先將模板上的浮漿清理干凈，刷好脫模劑（不允許在模板就位后刷脫模劑，防止污染鋼筋及混凝土接觸面），脫模劑要涂刷均勻，不得漏刷。

第3篇：剪力墻結構設計范文

關鍵詞：建筑結構 剪力墻結構 配筋構造

引言

隨著科技水平的不斷提高，我國建筑設計水平也更上一層樓。剪力墻整體性很好，本身的剛度較大，還具有良好的抗震性能，最重要的一點是價格低廉，達到了節(jié)省成本的目的，因而被廣泛地應用于建筑結構設計中。

一、剪力墻結構的介紹

用鋼筋混凝土的墻板代替原來建筑物中的框架結構，把建筑物產生的各種荷載作用于墻板上，稱為剪力墻結構，這種剪力墻結構能夠有效地制約建筑結構產生的水平力。為了節(jié)省資本的投入，采用剪力墻結構，因為剪力墻結構價格低廉，具有很好的經濟性，在我國高層建筑中，剪力墻結構被普遍的應用。

二、剪力墻結構的表現形式

（一）無洞單肢剪力墻。無洞單肢剪力墻實際上是一豎向懸臂構件，立面上沒有任何洞口，在受到水平壓力時，其彎曲變形的能偏離程度對平截面的假定，墻肢截面的正應力為直線分布，可以利用材料力學方法計算其內力和變形。

（二）整體墻和小開口整體墻。這種類型的剪力墻與第一種剪力墻的實質一樣，仍然是一個懸臂構件，其墻面上只有很小的洞口，幾乎沒有影響。這種墻的正應力呈直線分布，其橫截面的變形在平面的假定的范圍內，這就是整體強。當開洞稍大一些，墻體可能引起局部彎曲，其墻肢應力不超過整體彎曲應力的15%時，墻肢截面的變形就不會超出平面的假定，其應力可以應用材料力學方法來進行計算，然后加以修正，這種墻叫小開口整體墻。

（三）聯肢墻。聯肢墻是由許多受彎構件連接在一起的。建筑墻體上有許多洞口，豎向排列，這些洞口在外墻上表現為窗口，而在建筑的內部，門或走道是其表現形式。在實際設計中，窗戶、走道、門等將一片整墻分開，由連梁或樓板連接的墻肢，就稱為聯肢墻。

（四）短肢剪力墻。短肢剪力墻是一種抗側力構件，近年來在我國興起，它的優(yōu)點是保留了異形柱不凸出墻面，克服了異形柱抗震性能不理想的缺點，嚴格限制了軸壓比，由于是新型的剪力墻形式，專業(yè)人士正在研究其力學性能、破壞形B、抗震性能以及設計方法等，以期能夠更好地利用此種新型剪力墻。

（五）框支剪力墻?？蛑Ъ袅?，又名柱支剪力墻，是指當底層需要大空間時，采用框架結構來承受上部剪力墻的壓力。形式分為常截面和變截面兩種，也可以采用斜柱和V形柱來表示。根據建筑設計的要求，來決定使用單層的和多層的部框架。

（六）開有不規(guī)則洞口的剪力墻。應建筑使用上的要求，墻體上會開設不規(guī)則的較大洞口，這無疑會給建筑質量帶來不利的影響，盡量不要采用。當必須采用這種剪力墻時，為了減輕不規(guī)則開洞帶來的較大應力，可以用剛度小的材料填塞這些洞口，也可以設置一些連續(xù)性較強的暗柱暗梁，分散壓力。

三、剪力墻結構設計及計算的優(yōu)化措施

剪力墻具有很強的抗震能力，在對剪力墻結構設計過程中，第―振型的底部是地震傾覆力矩的位置，剪力墻墻體所承受的地震傾覆力矩要大于結構承受的地震傾覆力矩1/2，剪力墻在建筑設計的數量一定要適量，剪力墻結構中，墻是一平面構件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔豎向壓力；在軸力，彎矩，剪力的復合狀態(tài)下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎上的懸臂深梁。在地震作用或風載下剪力墻除需滿足剛度強度要求外，還必須滿足非彈性變形反復循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結構裂而不倒的要求：墻肢必須能防止墻體發(fā)生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設計成延性彎曲型。

（一）嚴格控制連梁超限。與剪力墻相連的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。因此，高層建筑在水平力作用下，連梁的內力往往很大。設計時，即使采取了降低連梁內力的各種措施，如：加大剪力墻的洞口寬度；在連梁中部開水平縫，在計算內力和位移時對連梁剛度進行折減，對局部內力過大層的連梁內力進行調整等。而設計、構造不當將會造成結構在抵抗水平力時的強度、剛度不符合要求，進而影響承受豎向荷載的能力。在剪力墻結構設計中，連梁的跨高有著嚴格的規(guī)定，跨高比應該大于或等于2.5，如果采用低于2.5的連梁，就會嚴重超出限值，容易造成剪力墻的彎矩過大。還有一種情況，采用跨高比大于或等于5的連梁，宜按照框架梁設計，其連梁的剛度不能隨意折減。

（二）剪力墻和平面外梁不宜相連。平面內剛度和承載力大是剪力墻結構的突出特點，而平面外剛度和承載力相對較小，因此，應避免剪力墻和平面外的梁相互連接，如果相互連接，墻肢平面外就會發(fā)生彎矩，在實際結構設計時，為了避免彎矩現象的發(fā)生，要盡量避免剪力墻與平面外的梁進行搭接。

（三）以主軸為中心，向四周延伸。為了提高結構整體剛度，要以主軸方向作為中心，盡量不要設計單方向的剪力墻，宜雙向甚至多向的向四周延伸，應保證數量相當和布置均勻。

（四）墻體配筋設計探討。墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現后發(fā)生脆性剪切破壞，同時起到抵抗溫度應力防止混凝土出現裂縫，設計中當建筑物較高較長或框剪結構時配筋宜適當增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當增加。但對于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否適當減小值得探討。

第4篇：剪力墻結構設計范文

關鍵詞：剪力墻；短肢剪力墻；加強部位；有限元

中圖分類號：TU398+.2 文獻標識碼：A

1　剪力墻布置

剪力墻布置工作應當注意文件上的規(guī)定，此外，本文根據個人經驗總結若干關于短肢剪力墻設計中應當注意的問題。

1.1 雙向布置剪力墻及抗側剛度

剪力墻的布置應當注意對于空間的把握，采用雙向布置的方法來對待。這對于抗震有較好的療效和效果。并最好保證二者的剛度值近似或相同，這能夠帶來自振能力的相似，對于平衡較有利。

剪力墻的受力承載能力很大，側向剛度也不小。為了將剪力墻的優(yōu)勢發(fā)揮利用出來，減弱重力，使得剪力墻的可利用程度增加。墻體之間的距離應當有所控制，疏密得當。

1.2 豎向剛度均勻

布置的好壞對整體的側向強硬度都有直接影響。墻沿高度的斷斷續(xù)續(xù)，將帶來高度堅硬程度的瞬間變化，所以在這個方面應當注意布置的連續(xù)性，可應當減少一些部分墻肢的數量，剛度隨著垂直程度向下增加。

1.3 墻肢高寬比

長度較大而寬度較小，較薄的剪力墻可變成彎曲的剪力墻。這種形狀利于堅固，避免寸勁造成的破壞，能夠有一定的分擔能力。對于高度和寬度值的比應當不大于2，如果長度過長，背離了這個值的時候，應當通過開洞口，使每一段的值近似這個值。單獨的墻可以作為整體墻，也可以作為連肢墻。

1.4　剪力墻洞口的布置

剪力墻對于洞口的方向和大小的選擇是有一定意義的，有一定的力學原理，所以，在安排的時候應當注意選擇，應當從以下幾個方面進行考慮，找到最合適的方案。

1.4.1　開洞應當注意均勻和規(guī)整，在橫排和豎排都應當成行或者成列分布，可勁兒帶來連梁和墻肢位置的準確，而受力也較均勻，而計算方法也會變得容易很多，可行性更強，并且在剛度的差異也應當有限制范圍。

1.4.2　這兩種墻上面的洞都是不講求規(guī)整的。其中力的存在形式較為復雜多變，可能產生受力的薄弱點，而這又不容易通過計算來獲得各種力的方向和程度。它發(fā)生的特點是洞口的位置錯誤，間距不對，更有甚者發(fā)生重合，不但墻肢的位置和長度不規(guī)范，洞口的位置最容易變成薄弱處，重疊出現的洞情況要更糟糕，應當杜絕這樣的現象，如果無法杜絕，應當根據有限元的方式來計算而且在洞周圍采用其他的加固方法，也可以采取另外的填充材料使重合的洞口變成洞口位置合理的均勻結構。

1.4.3　不均勻的洞口剪力墻內部受力的計算以及位置變化的計算通過文件找到方法，現在用的方法只有有限元，還沒有比這個更為簡單的方式。而整個框架的計算使用的方式是薄壁桿系，亦或對洞口的形狀找到近似值或者利用其它模型進行計算，應當注意計算的準確性，利用計算結構進行其它工作的判斷整理。

1.5　剪力墻和加強部位

1.5.1　塑性鉸出現的地方是加強的重點位置。而剪力墻的頂部，電梯周圍的墻壁等特殊地方不適用加強手法，這是為了突出塑性鉸位置的重要性。而與需要一般加強的地方可以區(qū)分開，有重點的對待。

1.5.2　塑性鉸問題出現之后，更要求剪力墻的延展能力，一般其發(fā)生發(fā)展都在一個范圍值之內。在這個范圍以內應當特殊加固，以提升抗剪能力。

1.5.3　為了保險，加強的范圍是可以稍微擴展一些的。在進行對抗地震的工作時，通常底部的加強的位置應當是墻肢總長度的1/8左右的位置，以及底層兩個當中數值較大的一個。如果剪力墻超過150m的水平高度，可能造成加強的位置隨之上升，則時候取值由1/8改為1/10。

2　短肢剪力墻設計要求

短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。當截面高度與厚度之比小于3時，應按柱計算（當形成異型柱時，則應按異型柱的要求設計，但高層建筑中不允許采用異型柱框架結構），至于剪力墻高度與厚度之比大于3、又小于5的剪力墻，實際上也是短肢剪力墻，由于它們更弱，可以提出不宜采用小于5的墻肢，對這種小墻肢的軸壓比應修予更嚴格的限制，因此即使采用短肢剪力墻，也要盡可能使墻肢截面高度與厚度之比大于5。

近年興起的短肢剪力墻結構，有利于住宅建筑布置，又可進一步減輕結構自重，應用逐漸廣泛。但是由于短肢剪力墻抗震性能較差，地震區(qū)應用經驗不多，考慮高層住宅建筑的安全，其剪力墻不宜過少、墻肢不宜過短，可以對短肢剪力墻的應用范圍應在設計中加以限制，并采取一些加強措施。

2.1　應用范圍

高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。設計時應注意：短肢剪力墻較多時，應布置筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結構；其次，具有較短肢剪力墻的墻的剪力墻結構最大適用高度應比規(guī)范中剪力墻結構的規(guī)定值適當降低，7度和8度抗震設計時分別不應大于100m和60m；第三，對于B級高度高層建筑和9度抗震設計的A級高度高層建筑，即使設置筒體，也不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構；第四，如果在剪力墻結構中，只有個別小墻肢，不屬于這種短肢剪力墻與筒體共同工作的剪力墻結構。

2.2　加強措施

對于短肢剪力墻設計中應著重以下加強措施。

2.2.1　為限制過多的剪力墻的數量，在抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩50%。

2.2.2 抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應比規(guī)范中規(guī)定的剪力墻的抗震等級提高一級采用；目的是從構造上改善短肢剪力墻的延性。

2.2.3 出于改善延性的考慮，抗震設計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.5、0.6和0.7（對一般剪力墻，三級抗震等級時軸壓比未限制）；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。

2.2.4 對于短肢剪力墻的剪力設計值，不僅底部加強部位應調整，其他各層也要調整，一、二、級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2，目的是避免短肢剪力墻過早剪壞。

2.2.5 短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。

2.2.6 對于短肢剪力墻截面最小厚度，無論抗震還是非抗震設計，其厚度都不應小于200mm；對于非抗震設計，除要求建筑最大適用高度適當降低外，對墻肢厚度限制的目的是使墻肢不致過小。

總的來說，剪力墻布置的其中一個原則就是盡量使洞口的形狀和位置規(guī)則，這樣既方便計算也使受力達到平衡，杜絕偏離和重疊現象的出現。提升構造的可行性。

參考文獻

[1]呂文，錢稼茹.基于位移延性剪力墻抗震設計[J].建筑結構學報，1999（03）.

第5篇：剪力墻結構設計范文

1剪力墻構架介紹

1.1剪力墻結構

通常所說的剪力墻是指建筑（同時也包含住房和相關配合構筑物）里，一般當做承擔風荷載及由于地震造成的水平負荷的建筑墻體。所以，剪力墻還可以叫做擋風墻。防震墻或者構架墻。換句話說，構件剪力墻的基本意圖是預防建筑構架受到剪切性質的損毀。欲確保房屋建筑及附屬構筑物的穩(wěn)定性和牢靠性，剪力墻的建筑用料大多采取鋼筋水泥。建筑物構架是指房屋及建筑物內，靠固定數目的組件也就是作為建筑構架的分體單元（比如橫梁、水泥蓋板、立柱等等）組合銜接而成的可以負載相應重力的空間或水平二維方向平面范疇。遵循相異的要求條件，可以把建筑構架單元劃分成多種類別。依照施工流程的區(qū)別，建筑構架組成有混合構造、框架構形、剪力墻構架和框筒構架等，因為剪力墻構架擁有抗側剛度高，耗鋼量少和抵抑震災能力大等特殊性，現在已經在我們國家建筑構架編制領域占有主流的市場地位，且搏得了業(yè)者們普遍的重視。通俗地說，剪力墻構架組成即為運用鋼筋水泥墻面板來負載橫向和豎向兩個方向的力的構架單元。當編制剪力墻組成時，建筑企業(yè)在很大程度上要選取鋼筋水泥墻面板來取代原來的建筑工程構架中的橫梁和立柱，憑借其承載橫豎兩向的各種壓力，進而穩(wěn)固地平衡建筑構架的水平應力。換句話說，剪力墻構架組成基本是縱向的鋼筋水泥墻面板，其橫向還依然是靠鋼筋水泥的空心板擔壓在立面墻上，建筑行業(yè)一般把此類構成統一命名為剪力墻結構。

1.2剪力墻構架的類型

依據剪力結構墻有無在上面開孔還有所開孔的尺寸情況通常把剪力墻區(qū)別成實體結構墻、具備開孔的剪力墻、復合肢剪力墻及立式支架剪力墻4種類型。它們當中僅有實體墻是沒有開孔的剪力墻體，另外3類剪力墻均具有不同尺寸的開孔。再者就是還可按照開孔的面積多少進行區(qū)分。下面重點介紹兩類剪力墻的具體情況。

1.2.1實體剪力墻

一般所言的實體墻，系立面墻體未進行開孔，也包括墻體立面上盡管已經開孔，然而所開孔的區(qū)域面積不大于墻體總面積的百分之十五。此類剪力墻的受壓變形基本上是變?yōu)榍嫘?，墻本身的彎矩分布圖絕不會發(fā)生反彎，亦不可能產生突變，不會產生任何不利現象，墻本身的負載功能亦相當優(yōu)良。

1.2.2實體上開有小孔的剪力墻

顧名思義，它是說其墻面上是開有小孔的。通常所言剪力墻實體上開小孔，就是說所開的小孔區(qū)域面積不大于墻側面總面積的15%。此類剪力墻的受力變形基本上屬于彎曲性，墻體的彎矩圖區(qū)域不可能發(fā)生反彎的現象，然而，其卻有產生突變的可能性。

2剪力墻構架設計基準

2.1樓層之間最小剪力系數的整合基準

在剪力墻構架的編制進程中，建筑各樓層之間一定要執(zhí)行最低剪力系數的基準。第一，在具體建設的環(huán)節(jié)當中，出于減小房屋及構筑物的本身重量的目的，最大限度地提高構筑物本身的抵御震災功能，必須在短肢剪力墻負載的首位振型下部地震顛覆力矩占構架總下部地震顛覆力矩的40%以下的條件下，最大限度減小剪力墻的面數。再者，在嚴格符合上一條件的情況下，對剪力墻實施大開間調整可使它的側向剛度數值更高。如此，建筑樓層相互之間的剪力系數可以獲取最好的約束，工程投資將大幅度降低，大幅度地縮減了工程建設投入。

2.2針對樓層間最大位移和樓層高度

之間比例實施恰當調整的基準通常來說，針對常規(guī)建筑進行墻體構架設計時，其設計工作的重心應當是放在各個樓層之間的扭轉變形及剪切形變的應對策略上。人們都知道，建筑構架的橫向剪切變形應對都是依托縱向構件的恰當組合來實施有效調整的。所以，倘若縱向構建設置的過多，剪力墻的剪重比例數值一定會增長過快，此類不科學的剪力墻構架編制可直接造成建筑物各樓層之間的扭轉變形，而且變形程度很大。

3剪力墻結構優(yōu)化設計

作為建筑結構中不可或缺的構件，剪力墻有著自身獨特的特點。在建筑的設計中，逐漸發(fā)現了剪力墻的優(yōu)缺點，其具有承載力和平面內剛度大的優(yōu)勢，但是剪切變形相對來說較大，且平面外較薄弱，加之施工中剪力墻形式復雜多變，受力非常繁瑣，這些都阻礙了建筑結構中剪力墻作用的有效發(fā)揮。剪力墻在承擔水平荷載和豎向荷載的作用上都比較強勢。其優(yōu)點是側向剛度大，并且整體性較好，水平力作用下的側移相對較小，加上剪力墻設計中沒有梁和柱等的外露與突出，所以非常方便房間的內部設置。但是其存在的缺點就是不能提供大空間的房屋。

4結語

第6篇：剪力墻結構設計范文

關鍵詞：建筑剪力墻；結構設計

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑整體的施工技術也得到了顯著的提高。在建筑結構的設計過程中，不僅需要綜合考慮建筑的使用功能，而且還要做好設計工作中的推陳出新。在滿足結構安全性的前提下進行設計，同時充分發(fā)揮剪力墻在在建筑整體中的作用，促進建筑結構設計的合理性，保證高層建筑的設計更加合理、更加優(yōu)秀。在實踐的過程中，設計人員要進行不斷地創(chuàng)新和總結，針對設計中產生的問題進行認真分析，提高建筑工程中的剪力墻結構的設計水平，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供更加強勁的動力。

1 剪力墻結構概述

剪力墻結構在我國建筑結構設計中的應用，能夠有效的降低建筑物結構發(fā)生側移的幾率。如果遇到地震，建筑會由于自身結構的承載能力不足而出現倒塌，這就給人們的生命安全和財產造成了極大的威脅。在建筑結構的設計中使用剪力墻結構，不僅能夠提高建筑物結構的承載能力，而且還能夠提高整個建筑物的穩(wěn)固程度，在針對建筑抗震設計的規(guī)定中有明確的要求：在建筑物的結構設計中，充分考慮建筑物抗震結構的設計，以保證建筑物具備良好的抗震性能。一般情況下，房屋中的剪力墻結構都是采用混凝土墻的形式。在建筑工程的施工過程中，鋼筋混凝土的結構設計較簡單、施工技術也較為簡單，因此它的使用范圍較廣。

1.1 剪力墻結構的概念

剪力墻結構是指在建筑中墻肢的截面高度和厚度之比在5～8范圍內的剪力墻體。如果在一個建筑結構內，剪力墻設置較多的話，就需要采用筒體的支撐形式，以便于和剪力墻產生的水平作用力相平衡，在高層建筑中多采用部分剪力墻的結構設計形式。在剪力墻結構中進行抗震結構的設計，墻體所承受的地震傾覆力矩不能夠低于建筑整體結構的傾覆力矩。如果整體結構中的墻體較少，傾覆力矩可以適當減少30%左右。

1.2 剪力墻結構的特點和種類

在建筑結構中使用剪力墻結構，最明顯的作用就是建筑結構發(fā)生的側移較小、整體的抗側剛度較大、減震能力較強以及保證建筑內部的墻面平整度等。但是也在一定程度上增加了建筑的資金成本投入，建筑工程的施工也變得較為復雜。

我國在建筑結構設計中使用的剪力墻類型可以分為以下幾種：

1.2.1 實體墻

當剪力墻為實體墻時，有的墻體出現開洞，有的沒有開洞。即使有開洞的墻體，開洞的面積也不會超過整個墻體面積的15%。因此，實體墻在使用的過程中不會出現反彎點和結構的突變。

1.2.2 開口較小的剪力墻

開口較小的剪力墻其特點和實體墻相同。墻體中的開口面積較小是指墻體中的開洞面積在15%以內，在受力過程中墻體中的彎矩圖點不會產生反彎點，但容易在連梁出產生結構性的突變。

1.2.3 壁式框架結構的剪力墻

壁式框架結構的剪力墻，在墻體中洞口的尺寸較大，在進行墻肢線剛度和連梁線剛度的設計時，其大小接近。壁式框架結構的剪力墻的主要受力特點在于墻體的彎矩圖會產生突變，在建筑中的多數樓層中會出現反彎點。

1.3 剪力墻結構設計中應遵循的原則

在進行剪力墻的結構設計時，要嚴格遵守以下幾個方面的原則：

1.3.1 建筑中的樓層和整體層高間產生的最大位移比

在地震發(fā)生較頻繁的地帶中，建筑物中的樓層受地震的影響，會發(fā)生最大程度的位移，除了彎曲變形的建筑物以外，其他的建筑物在對位移比進行計算時，需要將整體建筑結構的變形納入考慮的范圍。在進行高層建筑結構位移的計算中，剪力墻結構的計算重點是樓層之間發(fā)生的彎曲變形，一般情況下，都是以扭轉和剪切的形式出現。剪切變形在很大程度上取決于建筑結構中的豎向構件，使用的構件數量要保證適當性，以免由于數量過多而產生扭轉變形。在高層建筑結構的設計過程中，以增加建筑結構的穩(wěn)固性和減少變形的產生為建筑結構設計的目的。

1.3.2 保證設計滿足連梁超限的原則

連梁超限主要是指將剪力墻中的連梁的高度比值設計在2.5以上，這樣才能夠使墻體中的彎矩和剪力值都符合剪力墻結構設計規(guī)定的數值內。

1.3.3 建筑結構中的樓層的最小剪力系數的原則

在剪力墻結構設計的過程中，剪力墻結構所承受的地震能力，不僅要保證在規(guī)定的系數范圍內，而且還要減少剪力墻的設置，以保證建筑中的最小剪力能夠滿足規(guī)定的要求。

2 剪力墻結構設計在建筑設計中的應用

在剪力墻結構設計的過程中，要充分考慮其在建筑整體中的應用，做到對剪力墻進行合理的定位、充分考慮剪力墻中的鋼筋構造、確定剪力墻設置的厚度，有效處理剪力墻中存在的連梁超筋現象。

2.1 對剪力墻進行合理定位

在剪力墻設計的過程中，要順應建筑物的主軸方向進行雙向布置，在建筑結構的抗震設計中，要盡量減少出現單項墻的形式。在進行建筑結構設計的過程中要做好以下幾點：（1）如果在建筑的設計中牽涉到弧形、圓形或多邊的平面結構，可以將剪力墻設計為環(huán)形或者沿著徑向的位置設置剪力墻。（2）在設計中如果呈Y型的結構，就需要根據建筑自身的三個軸線的分布方向進行剪力墻的設置。（3）在結構的設計中如果呈現出T型或矩形等平面結構，就需要沿著自身結構的兩個軸線的方向進行設計。

因此，在進行剪力墻結構的設計過程中要保證結構的對稱和均勻，將整體結構中的質量核心和剛度中心進行重合設置，以保證建立的墻體不會產生扭矩。在建筑結構的設計過程中，要保證剪力墻的墻肢的設置能夠滿足規(guī)則，并且遵循建筑結構設計簡單的原則。

2.2 剪力墻中的鋼筋構造

在剪力墻的結構設計中有明確規(guī)定，在剪力墻的結構設計過程中，既要保證剪力墻結構水平方向和豎直方向中的配筋率，又要保證剪力墻的結構能夠滿足抗震設計的要求。在進行剪力墻結構的抗震設計時，配筋率要保持在0.2%以上。

2.3 確定剪力墻設置的厚度

根據國家的建筑設計規(guī)范的要求，在進行剪力墻的設計時，它的截面尺寸要滿足建筑物抗震等級的要求。墻面的厚度要根據整體的抗震等級要求進行設計，墻體的底部要加強厚度，保證在200mm以上，其他部位的厚度要保持在160mm以上，在獨立剪力墻的設置中，墻體底部的厚度要設置在180mm以上。

2.4 處理剪力墻中存在的連梁超筋現象

在剪力墻結構中，比較容易出現連梁超筋的現象，主要表現是墻體整體的剪力與設計過程中對剪壓比規(guī)定的數值要求不相符。在墻體中出現連梁超筋的現象，主要是由于剪力墻整體結構的高度，位于建筑整體結構高度的三分之一處。如果在平面結構中，墻體較長的話，就會比較容易出現連梁超筋的現象。在出現連梁超筋時，墻體會發(fā)生嚴重的剪切變形。如果是墻體中較容易出現連梁超筋現象的部位時，可以采用鉸鏈的形式進行處理。

3 結束語

隨著我國經濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展，但是建筑行業(yè)中的要求也隨之提高了。在建筑結構設計中，由于剪力墻自身的抗側剛性能較好，因此被廣泛的應用在我國的建筑結構設計中，不僅能夠有效的防止建筑結構出現側移的現象，還能夠大大提高建筑的抗震性能。在高層混凝土建筑中使用剪力墻的建設施工，大大增強了建筑結構的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] 齊楠.淺議高層建筑剪力墻結構設計田[J].黑龍江科技信息，2011，（17）.

[2] 呂瑞孝，姜劍虹.高層建筑剪力墻結構設計需關注的要點田.科技信息，2012（19）.

[3] 袁小玲.淺談高層建筑結構設計的要點[J].科技信息，2010，（19）.

第7篇：剪力墻結構設計范文

關鍵詞：高位轉換 剪力墻結構 轉換層 樓板設計

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

1 工程概況

某高層住宅樓，采用框支剪力墻結構，地下1層，地上28層，基礎采用樁筏結構，轉換層位于層4，轉換層頂面標高為28.4m，轉換層層高2.3m；轉換層以上為住宅，層高3m；轉換層以下為辦公專用，結構高度為86m，結構設計使用年限為50年，抗震設防烈度為6度。

2 結構布置

2.1 轉換層層高確定

本工程轉換層層高的確定主要提出2種方案：

方案1：設備轉換層兼作結構轉換層,層高為2.3m，頂面標高為28.4m；

方案2：設備轉換層獨立設置，層高為2.3m，而結構轉換層位于下一層，結構轉換層層高3m，轉換層頂面標高為28.4m。

方案2與方案1相比，轉換層是剛度軟弱層，如果要做到轉換層與其上一層側向剛度比為60% 以上，需要將落地剪力墻加厚2.4倍，即使做到60%，轉換層仍然是剛度軟弱層，因此排除方案2。而方案1可以避免轉換層為剛度軟弱層，經計算落地墻加厚1.4倍即可滿足轉換層與其上一層剛度比為1的要求，節(jié)約了結構造價。

2.2 剪力墻布置

利用平面中的樓梯間、電梯井及設備管井做成落地剪力墻，并在框支層組合成筒體布置形式。同時利用建筑四個角部房間，做成落地剪力墻筒。

在滿足軸壓比及其他計算指標的的條件下，盡量縮短不落地墻墻肢的長度， 以弱化轉換層以上結構剛度、剪力墻主要截面及采用材料見表1。

表1

2.3 框支框架

框支柱采用型鋼混凝土構件，框支梁主梁采用寬梁，梁寬同框支柱寬，L形T形剪力墻盡量落在框支主梁上，盡量避免次梁轉換。框支梁截面一般為受剪控制，為滿足建筑設備轉換的空間要求，選擇了型鋼混凝土構件。

3 豎向不規(guī)則分析

3.1樓層側向剛度比

現行規(guī)范、規(guī)程中存在多種側向剛度比算法，建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2010 )采用層剪力與層位移比值，廣東省高規(guī)補充規(guī)定，采用層間位移角比值，從因層高變化引起的剛度比差異來看，采用抗震規(guī)范算法得到的結果更為不利，突出了層高變化可能引起結構薄弱層。

為滿足轉換層上部與下部結構等效側向剛度比要求，落地墻加厚100mm，經SATWE計算， 剛度比滿足高規(guī)附錄E要求，見表 2。圖1為 X 向側向剛度分布圖。結合表2 和圖1可看出：

（1）轉換層層高為2.3m時，僅轉換層側向剛度較大，其他層層剛度相對一致。

（2）轉換層上一層(層高及結構構件與標準層均相同)層剛度相對略大，主要因為：1) 采用層剪力與層位移比值算法，相同層剪力條件下，與層位移相關；2)轉換層處框支框架的剪切變形制約了落地剪力墻的彎曲變形，減小了轉換層上一層層間位移角(彎曲變形引起)。

（3）依據《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010第3.4.1條文說明，當本層側向剛度小于相鄰上層的50%時，為特別不規(guī)則結構，僅這一項就需進行超限審查。

表2剛度比計算

圖1 轉換層層高2.3m時X 向側向剛度分布

3.3 樓層受剪承載力

圖2為 X 向樓層抗剪承載力分布，可以看出，轉換層下部樓層抗剪承載力明顯高于轉換層以上樓層。其主要原因：1) 落地墻加厚至300mm，轉換層以上基本為200mm；2)框支柱采用型鋼混凝土；3)提高底部加強部分剪力墻抗震等級。

圖2 轉換層層高2.3m時X 向抗剪承載力分布

綜合圖1和圖2可知： 轉換層既不是剛度軟弱層，也不是承載力薄弱層；

3.4 框支柱、剪力墻傳力途徑分析

框支柱、剪力墻剪力分布見圖3，由圖可見，在轉換層處，框支柱、剪力墻存在剪力突變，主要因為：高位轉換時，落地墻已經呈現出明顯的彎曲變形，框支框架為剪切變形，框支框架制約剪力墻的彎曲變形，從而引起了轉換層處框支柱、剪力墻剪力分配突變，當轉換層層高較低時，加劇了這一現象。

圖3 框支柱、剪力墻剪力分布

4 結構設計

4.1 抗震措施分析

（1）框支框架。為了提高框支框架的抗震性能，框支框架采用型鋼混凝土構件?？蛑е?、框支梁按照中震彈性設計，并對框支柱、框支梁進行大震作用下抗剪截面驗算。將其抗震等級調整為一級。

（2）落地剪力墻?？刂坡涞丶袅Τ袚牡卣饍A覆力矩大于總地震傾覆力矩的50% 底部加強部位剪力墻抗震等級為一級。

（3）轉換層處樓板。轉換層及其下一層樓板板厚200mm，轉換層上一層板厚150mm?？刂瓢遄钚∨浣盥什恍∮?.25%，且不小于計算要求。

4.2轉換層樓板設計

4.2.1 樓板應力分析

表3為各級地震及風荷載作用下轉換層及上下層樓板最大主應力1 (采用PMSAP軟件計算)，由表可見，轉換層及其下一層樓板應力較大，與圖3分析結果吻合。

表3 樓板應力/MPa

4.2.3 樓板配筋計算

現行規(guī)范沒有具體的樓板抗震配筋計算方法為了實現樓板的抗震性能目標， 給出了適用于工程應用的配筋計算方法 計算配筋不應小于最小配筋率要求。

（1）中震彈性計算

依據抗震規(guī)范可得：

R≥γRE［1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEhk］（1）

式中γRE取0.85。

將式（1）中1.2 (SGK+0.5SQK)近似等效為恒荷載+活荷載基本組合1.2(SGK+0.5SQK)+1.4SEhk /1.3 或1.2( 1.35SGK+1.4×0.7SGK)/1.3，則可以將式(1)寫成下式：

As≥(0.85×1.2/1.3)As1+1.1As2（2）

式中：As1為豎向荷載作用下的配筋面積； As2為地震作用下的配筋面積，依據《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002第 5.2.8 條及條文說明，受拉鋼筋的配筋量可根據主拉應力的合力進行計算，因此，可由地震作用下樓板應力分析結果計算得到配筋面積As2：

As2= KT/ƒy=1.3h/ƒy（3）

式中： K 為承載力安全系數；T為鋼筋承擔的拉力設計值； h為板厚；為截面主拉應力在配筋方向投影面積的總面積扣除其中拉應力值小于0.45ƒ的面積后的圖形面積。

式（2） 可以將豎向荷載作用下的配筋直接與水平地震作用下的配筋疊加， 給實際工程應用帶來了方便和可操作性，可以滿足工程計算精度。

（2）大震不屈服計算

依據抗震規(guī)范可得：

Rk≥SGK+SQK+SEhk （4）

轉換層樓板配筋一般均為雙層雙向，且上部與下部配筋相同，依據《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002，則有：

As1=(M/ƒy)(h0－as')（5）

由ƒyk=1.1ƒy，M=1.3Mk可得：

As1=1.3×1.1(Mk/ƒyk)(h0－as')=1.3×1.1Ask1 （6）

由式(4) 及式( ) 可得：

Ask=Ask1+Ask2=As1/(1.3×1.1)+Ask2（7）

式中： Ask1為采用豎向荷載作用標準值及材料標準值計算得到的的配筋面積； Ask2為采用地震作用標準值及材料標準值計算得到的配筋面積，《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191-2008，可由地震作用下樓板應力分析結果計算得到配筋面積Ask2：

Ask2=h/ƒyk （8）

如該工程轉換層樓板大震不屈服驗算中，豎向荷載作用下配筋面積Ask1為 159mm2，另根據式（8）得到Ask2為 443mm2(單層單向計算)，根據式（7）得Ask為544mm2，實際配筋￠12@ 150 雙層雙向布置(大于最小配筋率 0.25% )。

4.4 型鋼混凝土框支柱柱腳設計

因結構嵌固端以下只有一層地下室，型鋼混凝土柱均采用埋入式柱腳，適用于鋼骨柱長不大于1000mm，需要注意的有：1) 筏板上部縱筋遇型鋼時截斷，彎錨15d，四周采用洞口加強；2)筏板下部縱筋截斷處理同上部縱筋，另柱腳柱冒縱筋同筏板底部縱筋，并錨入筏板下部縱筋傳力連續(xù)；3)根據鋼骨柱柱腳底板承受荷載進行抗沖切驗算，配置抗沖切彎起鋼筋。

5 結論

綜上所述，通過對本工程高位轉換剪力墻結構設計分析，得到了以下幾點結論：

（1）最大樓層地震剪力曲線表明，轉換層及以下樓層地震剪力一般較大，轉換層層高較大時，層地震剪力在轉換層處急劇增大。

（2）高位轉換時，框支柱 剪力墻承擔的剪力在轉換層位置急劇變化，剪力傳遞不直接， 增加轉換層及其下一層樓板的負擔，應對樓板進行分析并加強，文中給出了轉換層樓板配筋計算方法。

（3）設備轉換層宜兼作結構轉換層，一般設備轉換層層高不高，可以避免在轉換層出現剛度柔軟層。

參考文獻

第8篇：剪力墻結構設計范文

[關鍵詞]建筑；剪力墻結構；設計；措施

中圖分類號：TH127 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）10-0128-01

1 導言

剪力墻體側移小、抗側剛度大、抗震性能良好，越來越引起建筑界的關注，尤其對于高層住宅、公寓及旅館的設計，常常運用剪力墻結構有效地將承重墻及分隔墻融為一體，節(jié)省了空間成本及經濟成本。建筑設計是保證建筑工程質量的關鍵環(huán)節(jié)，其中建筑剪力墻結構設計細節(jié)較多，需遵循一定的設計思路，才能夠確保設計的優(yōu)化及完善，進而才能夠使設計應用的價值得到有效體現。

2 剪力墻結構概述

2.1 剪力墻結構

建筑結構主要指在房屋建筑中，由一定數量的構件連接成的，且能夠承受一定荷載空間的體系，根據施工方法的不同，可將建筑結構分為混合結構、剪力墻結構、框架結構。其中，剪力墻在建筑中的主要作用在于承受因風荷載或地震作用引起的水平荷載，防止建筑結構遭到剪切破壞，可有效保障房屋及構筑物的牢固性。具體而言，剪力墻結構就是通過鋼筋混凝土墻板來承受垂直和水平方向力的結構，在剪力墻結構的設計過程中，施工單位可將原來建筑物框架中的梁柱替換成鋼筋混凝土墻板，有效承受來自垂直和水平方向的各類荷載，從而對建筑結構所產生的水平力進行有效控制。簡單地說，剪力墻結構主要是指垂直方向的鋼筋混凝土墻板，建筑物的水平方向依然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載在墻上的，這種結構形式即為剪力墻結構。

2.2 剪力墻結構設計樣式

剪力墻的結構設計樣式比較多，近年來，應用比較普遍的有壁式框架、整體剪力墻和聯肢墻：（1）壁式框架。聯肢墻中，對該樣式剪力墻應用比較多，因洞口過大，墻肢剛度不足，而連梁風度比較強。該背景下，剪力墻的受力與框架結構類似。但是，它與框架結構中的梁柱仍然存在很大的差別，厚度不足。可在上框剪結構中，單獨設置壁式框架剪力墻，并采用其他部分墻體作為輔助。該種墻體形式在當前房屋建筑中極具適用性。（2）整體剪力墻。整體剪力墻中的洞口數量很少，是建筑工程結構設計中的關鍵內容。具體設計工作中，可對洞口忽略不計。其在現代建筑工程中不可或缺，主要用以對建筑工程進行有效支撐。（3）聯肢墻。聯肢墻上的洞口通常是一排或多排，洞口尺寸很大，連梁是主要的受力承擔主體。作為特殊剪力墻，其由多組連梁共同連接。而且，相較于連梁，墻肢更具剛度優(yōu)勢。因此，每一個墻肢都有其不可忽略的獨特的作用。

3 優(yōu)化剪力墻結構設計的措施

3.1 要重視轉換層結構設計

目前，居民想要建筑物具有多種多樣的功能，注意現代化的建筑工程在使用方面，下部和上部的機構是不相同的，具有很高的綜合功能。在進行優(yōu)化建筑工程剪力墻結構設計時，要根據實際的需要進行相應的變化，并布置好設計結構，還要把轉換層設計布置好。重視剪力墻結構的布置設計，在進行高位轉換時，剪力墻結構很復雜，因為質量和剛度很大的轉換層增高，非常有必要調整好上下的剛度和其本身剛度相近。就轉換層自身而言，所需要的剛度和質量不要太大，最后，在水平力的作用下，對空間進行準確的研究分析，保證轉換層四周的層角位移達到均勻的現象，并檢驗是否均勻。利用轉換層這種結構形勢，要選擇重量和剛度都偏小的建筑材料。在具體的計算中，多選擇組合振型數，經過計算，算出結構中相對薄弱的部分，根據內力配置的特點進行研究分析，并合理的調整相關配件的配筋，最后改變提高薄弱部分的性能。

3.2 基礎方案與承重構件的優(yōu)化設計

依據建筑工程的地質和水文狀況，確定剪力墻結構設計方案，對工藝、技術、周邊建筑分布狀況等，具備清晰的認識，并對其進行合理規(guī)劃和布局，將基礎方案的效用發(fā)揮到最大。而設計人員也要在原有基礎上，對其進行修訂和整改。依據建筑工程的事實背景，在具體標準和規(guī)范框架內，確定承重構件，并對其進行合理設置，使建筑主體結構更加安全、可靠。以剪力墻承重構件設計為例，該過程中，將墻體配筋率作為重點考量內容。剪力墻的抗震等級為一、二、三級，豎向和水平分布筋的最小配筋率不能低于0.25%；部分框支剪力墻的底部加強部位實際配筋率需在0.3%及以上。設計剪力墻結構時，設計單位要認識到基礎方案的重要性，并對承重構件的優(yōu)化設計過程進行嚴格控制，采用正確的方式，對相關標準和工藝參數進行合理確定和選擇，避免與國家相關設計標準存在偏差，使設計方案更具實用性。

3.3 合理的洞口布置

開展剪力墻體設計工作前，需要做好計劃，使設計工作具有目的性。如設計工作中，有計劃地選擇好洞口位置，可視實際情況而定。將一定數量的空洞分區(qū)分布在不同的墻段，并預先做好計劃，做好洞口與洞口之間的連接措施，保證墻體剛度均勻變化。

3.4 合理掌握剪力墻的尺寸及其外形

要想使建筑監(jiān)理墻結構設計得到有效優(yōu)化，便有必要合理掌握剪力墻的尺寸及其外形。對于不同的墻體結構來說，其設計也存在差異；所以剪力墻結構設計在豎直或水平方向的剛度及其荷載分布均有所差異。為了使剪力墻荷載傳遞要求得到有效滿足，需保證其墻肢截面高度是墻厚的八倍。同時，對于剪力墻結構來說，要想使自身的穩(wěn)定性得到有效保證，便需要優(yōu)化設計外形，通常選取T形或者L型最好，這兩種外形方案的選擇均能夠減輕墻體的重量，進而使剪力墻結構的外形體積得到有效減小，并使剪力墻側向剛度的提高得到有效促進，此外還能夠在一定程度上使建筑工程項目的成本得到控制。此外，在剪力墻結構使用過程當中，需保證剪力墻2個方向中至少有一個與標準相符，且另一個不宜偏短，誤差值控制在1m內，這樣才能夠使配筋問題得到有效避免。

3.5 確定剪力墻結構設計理念和計算方法

科學合理的設計方案是剪力結構設計的基礎和保障，其不僅關系到建筑工程的整體性能，而且直接關乎建筑主體結構質量。當剪力墻結構為受彎狀態(tài)，其具備較好的延性。因此，剪力墻一般為高細樣式，假使其過長，很容易形成低寬剪力墻。因剪力墻呈現出脆性特征，其抗震性很容易被削弱。剪力墻結構設計中，切忌盲目，要以精準的計算為基礎。當前，我國剪力墻結構設計中，多采用計算機執(zhí)行設計工作。但是部分計算內容，仍然需要依靠人工執(zhí)行。設計人員除了采用計算機，實現剪力墻結構計算之外，更要依據自身的專業(yè)構成及工作經驗，對具體設計過程進行有效判定，提高設計質量，將設計過程中的偏差降到最低。而構件計算過程中，要通過結構試驗，使計算結果更加準確，從根本上消除誤差。

結束語

綜上所述，剪力墻結構在建筑結構中運用愈來愈廣，也占據著愈來愈重要的地位。設計單位和施工單位要依據建筑工程背景及實際設計要求，認識到剪力墻結構優(yōu)化設計的重要性，優(yōu)選科學的設計方案，所以，需要建筑工程的相關設計人員熟悉的掌握剪力墻結構的設計，并根據實踐的經驗，不斷的創(chuàng)新，提出新的優(yōu)化措施設計剪力墻結構，進而提高我國建筑工程的整體水平。

參考文獻

[1] 趙宇.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用分析[J].科技傳播，2012（09）：08.

第9篇：剪力墻結構設計范文

關鍵詞：剪力墻；結構設計；優(yōu)化方法

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：

一、剪力墻抗震設計目標

剪力墻的抗震設計目標是指剪力墻在遇到不同程度的地震時，對建筑結構、建筑構件的損壞程度及人身安全的綜合要求。根據《建筑抗震設計規(guī)范》，將抗震設計的目標與3種強度的地震對應，分為三個級別，具體描述如下：

第一種級別：在正常荷載使用或遭遇多遇地震（也稱小震）作用下，剪力墻不受損壞或不經修理仍可使用；第二種級別：當遭受中等強度地震作用時，剪力墻遭受一定的損壞，經一般修理或不經修理仍可使用；第三種級別：在遭受罕遇地震作用下，剪力墻不能夠倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重損壞。二、剪力墻抗震設計要點1、剪力墻的概念設計

在方案設計階段 ， 就應該進行深入的概念設計 ， 建立多道抗震防線 。 剪力墻結構主要適用于下列形式 ： 內外墻為現澆混凝土結構 、 內墻為現澆混凝土結構外墻為框架結構 、 短肢剪力墻較多的剪力墻結構。短肢剪力墻指的是 墻肢 厚度不大于300mm時，墻肢 的長度為厚度的4-8倍剪力墻結構 。 實踐表明，建筑外邊緣和角點墻肢、底部墻肢、連梁等是剪力墻結構抗震薄弱環(huán)節(jié) ， 對于這些薄弱點 ， 要加強概念設計 。 墻段與墻肢的高度比應大于2 ，墻肢超8 米要設洞口 ， 各墻段之間設連梁 ， 連梁長度不宜超 6.0 米 ， 否則會形成局部長剪力墻 。墻段邊翼長度大于厚度的 3 倍，盡量雙向布置，避免一字墻。

2、剪力墻的平面設置

剪力墻結構的豎向荷載和水平向荷載都由剪力墻的墻體承受，所以剪力墻結構應沿著主軸線方向布置。剪力墻平面上力求簡單、規(guī)則、對稱，否則建筑物的質心和剛度中心會有較大偏移，一旦受到水平荷載作用，剪力墻結構會繞著剛度中心發(fā)生扭轉。單片剪力墻的突出長度不能過長，過長的剪力墻容易受剪，抗震性脆弱，一般要求剪力墻的墻段長度不宜大于8m。剪力墻的側向剛度不能過大,《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》中明確規(guī)定：對于a級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80％；對于b級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的75％”。3、剪力墻的抗震計算

剪力墻主體抗震計算涉及到以下幾個變量值：《抗規(guī)》規(guī)定：一、二、三級抗震墻在重力荷載代表值的作用下墻肢的軸壓比，一級時，9度不宜大于0.4,7、8度時不宜大于0.5，二、三級時不宜大于0.6。軸壓比越大剪力墻的延性越差。同時《高規(guī)》和《抗規(guī)》對樓層最小地震剪力系數值做了明確規(guī)定。

剛度比代表剪力墻豎向規(guī)則性，水平位移比，周期比，剛重比代表結構的穩(wěn)定性?？紤]偶然偏心影響的規(guī)定水平地震作用下，a級高度剪力墻結構樓層豎向構件最大水平位移和層間位移位移比不宜大于樓層平均值的1．2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍。結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期比不應大于0．9；另外《高規(guī)》還規(guī)定，高度不大于150m的剪力墻結構按彈性方法計算的風荷載或多遇地震標準值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比不宜大于1/1000。

連梁是連接墻肢與墻肢、墻肢與框柱的梁，主要功能是連接兩片剪力墻，使兩片剪力墻在遭遇水平向荷載時協同工作。連梁在設計時，應遵循“強剪弱彎”的原則，使縱向彎曲損壞先于橫向的剪切損壞，以免發(fā)生抗彎剪超筋。連梁計算包括正截面抗彎力計算和斜截面抗剪切力計算。對于連梁的非抗震設計、跨高比小于2.5的抗震設計、跨高比大于2.5的抗震設計，墻肢切面的受剪力和配筋設置，高規(guī)中有不同的要求且給出了計算公式。

連梁配筋要盡量采用截面對稱配筋，以承載水平方向的剪力，防止剪力墻斜向損壞導致耗能力下降。在對連梁結構進行計算時，要相應程度的折減連梁的剛度，避免出現連梁裂縫的情況。在確保其功能的情況下，連梁的縱筋應該盡可能的小，保證在連梁在地震時起到耗散能量的作用。連梁的主筋和側筋的直徑、高度相同時，盡量做到“能通則通”；當墻肢厚度超過700mm，側筋的直徑宜大于10mm，箍筋率應大于0.003.三、剪力墻結構優(yōu)化設計分析

1、剪力墻結構設計的經濟分析

剪力墻結構的坑側剛度大，結構周期小，地震響應大；剪力墻結構墻體越多，建筑物的重量越大，地震反應也大，會造成浪費；另外，剪力墻結構墻體多為構造配筋，如果配筋太低，則結構延性差。剛度較大的結構一般震害較輕，但是，一般情況下，建筑物的剛度越大，工程費用越高。因此，剪力墻結構應滿足規(guī)范中的關于結構水平位移和地震力的要求，但如果要做到安全適用，經濟合理，就必須在實際工作中有所判斷，將結構水平位移和地震力控制在合理范圍內，然后檢查結構的內力和配筋。

2、優(yōu)化結構設計，降低工程造價

(1)優(yōu)化結構設計，使結構受力均衡，技術應用得當，整體安全可靠度一致，任一結構都能同時發(fā)揮其最大作用，這樣設計出的結構才能達到既經濟，又合理的目的。

從結構設計整體布局來看，在水平荷載作用下，剪力墻的暗柱配筋往往是構造配筋，暗柱斷面的確定與剪力墻的布置有密切的關系，而構造配筋與暗柱斷面又有著一一對應關系。由于剪力墻布置的差異，一片剪力墻兩端暗柱的斷面可能差6倍～10倍。配筋也相應差6倍～l0倍。而剪力墻在不同方向的水平荷載作用下是具有對稱性的。這樣設計出的結構就會造成極大的浪費，因此，首先調整剪力墻的布置，盡可能使之對稱這樣即節(jié)省了造價，又增加了結構安全性。

(2)造成結構浪費往往是由于設計人對某種結構概念理解不透而導致的。例如：某18層綜合樓，由內筒外框組成結構。外框柱距7.2m，外框與內筒距離9 m設計人員將外框邊梁做成l000mm×750mm，目的是增加邊梁的抗剪能力，引入剪力滯后的概念，加大外框結構的剛度。實際上，該工程由于外框柱距 7.2mm，很難產生剪力滯后效應，邊梁采用l000mm×750mm與采用350mm×750mm對外框的變形是相同的，不會增加結構的剛度，反而會因為增加重量，加大結構自身的負擔，對結構不利。

結束語

綜上所述，在市場競爭日益激烈，如何減少用鋼量，降低造價，成為競爭成敗的關鍵。在進行高層建筑剪力墻的經濟性設計時，應充分考慮結構布置和剪力墻的形式、剪力墻的厚度、配筋率、結構自重及剛度等多種相互制約因素的影響。因此，要加強剪力墻優(yōu)化概念設計，重視影響結構技術經濟的因素，考慮綜合效益，以達到降低工程造價和材料消耗量的目的。

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