摘要：簡單闡述剪力墻在布置、截面計算、厚度及配筋、軸壓比、邊緣構(gòu)件、連梁等幾個方面的問題
　　關(guān)鍵詞：剪力墻；布置；截面計算；厚度及配筋；軸壓比；邊緣構(gòu)件；連梁
　　
　　0引言
　　剪力墻廣泛用于高層鋼筋混砼房屋，規(guī)范規(guī)定的現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)房屋中，除框架結(jié)構(gòu)外，其余幾種結(jié)構(gòu)體系均與剪力墻有關(guān)。
　　在受力方面，因為剪力墻的剛度大，容易滿足小震作用下高層結(jié)構(gòu)的位移限值。在地震作用下，其變形小，破壞程度低，可以設(shè)計成延性抗震墻。在大震時通過連梁和墻肢底部的塑性鉸范圍內(nèi)的塑性變形，耗散地震能量。在與其他結(jié)構(gòu)共同工作的同時，能吸收大部分的地震能量，降低其他結(jié)構(gòu)的抗震要求。
　　下面就剪力墻設(shè)計的幾個問題做簡單的闡述：
　　1剪力墻的布置
　　1.1高層建筑應(yīng)有較好的空間工作性能，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置，形成空間結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計時應(yīng)避免單向布置剪力墻，幷宜使兩個方向剛度接近。一般來說，剪力墻的平面布置遵循“均勻、對稱、周邊“的原則，且數(shù)量要適當。剪力墻配置過少時，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度不夠；剪力墻配置過多時，墻體得不到充分利用，抗側(cè)剛度過大，會使地震力加大，自重加大，對結(jié)構(gòu)并不利且會增加房屋建造成本造成浪費。
　　1.2剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則，剪力墻的豎向剛度應(yīng)均勻，剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置，具有不規(guī)則洞口布置的錯洞墻，可按彈性平面有限元方法進行應(yīng)力分析，并按應(yīng)力進行截面配筋設(shè)計或校核。
　　1.3剪力墻應(yīng)設(shè)計成高寬比（墻段的總高度與其截面高度之比）大于2的剪力墻，高寬比大于2的剪力墻可避免脆性的剪切破壞。當墻體長度很長時，為了滿足墻段高寬比大于2的要求，可通過開設(shè)洞口將長墻分成長度較小、較均勻的聯(lián)肢墻或整體墻，洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁（其跨高比宜大于6），使其可近似認為分成了獨立墻段。此外，墻段長度較小時，受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小；墻體的配筋能夠較充分的發(fā)揮作用。因此，墻肢的長度（即墻肢截面高度）不宜大于8米。
　　1.4剪力墻對結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度有很大的影響，為避免結(jié)構(gòu)沿高度發(fā)生剛度突變，剪力墻宜自下到上連續(xù)布置。
　　2剪力墻的截面計算
　　剪力墻的截面計算是考慮水平和豎向荷載作用下進行結(jié)構(gòu)整體分析，求得內(nèi)力后按偏心受壓或偏心受拉進行正截面承載力和斜截面受剪承載力驗算。在集中荷載作用下，墻內(nèi)無暗柱時還應(yīng)進行局部受壓承載力計算。按一級抗震等級設(shè)計的剪力墻，在水平施工縫處需進行抗滑移驗算。具體詳《高規(guī)》JGJ3-2002第7.2.1～7.2.13條之規(guī)定。
　　3剪力墻的厚度及配筋
　　3.1剪力墻的厚度應(yīng)符合《高規(guī)》第7.2.2條之規(guī)定。之所以要規(guī)定剪力墻的最小厚度，其目的是保證剪力墻出平面的剛度和穩(wěn)定性能。當墻平面外有與之相交的剪力墻時，可視為剪力墻的支承，有利于保證剪力墻出平面的剛度和穩(wěn)定性能，因而可在層高及無支長度二者中取較小值計算剪力墻的最小厚度。
　　3.2剪力墻豎向和水平筋分布的配筋率，目前《高規(guī)》強制規(guī)定在一、二、三級抗震等級時不小于0.25%；部分框支剪力墻底部加強部位的配筋率不小于0.3%。剪力墻應(yīng)采用雙層雙向配筋。墻體水平分布筋的作用是橫向抗剪以防止墻體在出現(xiàn)斜裂縫后發(fā)生脆性剪切破壞，同時起到抵抗砼內(nèi)部應(yīng)力以防止砼出現(xiàn)裂縫的作用。設(shè)計中當建筑較高較長時配筋宜適當增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當增加。墻體豎向分布筋的作用主要是抗彎，同時同水平分布筋一樣也起到抵抗砼內(nèi)部應(yīng)力以防止砼出現(xiàn)裂縫的作用。為了使剪力墻具有一定的出平面抗彎能力，剪力墻的豎向分布筋不應(yīng)采用單排分布鋼筋。
　　3.3當剪力墻的厚度超過400時，如果僅采用雙排配筋，形成中間大面積的素砼，會使剪力墻截面應(yīng)力分布不均勻，因此宜采用三排或四排的配筋方案，受力鋼筋可均勻分布成數(shù)排，或靠墻面的配筋略大。
　　4剪力墻的軸壓比
　　為了保證在地震作用下剪力墻具有足夠的延性，《高規(guī)》增加了有關(guān)剪力墻軸壓比的規(guī)定，《高規(guī)》規(guī)定：抗震設(shè)計時，一、二級抗震等級的剪力墻底部加強部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比9度一級時不宜超過0.4，7、8度一級時不宜超過0.5，二級不宜超過0.6。對于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級為一、二、三、級時分別不宜大于0.5、0.6、0.7。需要說明的是，規(guī)范只規(guī)定了一、二級抗震等級剪力墻底部加強部位及短肢剪力墻一、二、三級抗震等級的軸壓比，那一、二級抗震等級的其他部位及三、四級抗震等級剪力墻的軸壓比是不是就不需要控制了呢？筆者建議在沒有可靠依據(jù)的前提下，大家還是不要把軸壓比取得過大，一、二級抗震等級的其他部位及三、四級抗震等的剪力墻，可以參考一、二級軸壓比限值采用，對延性要求不高的剪力墻可以適當提高。
　　5剪力墻的邊緣構(gòu)件
　　5.1剪力墻的邊緣構(gòu)件包括約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件。有研究表明，剪力墻的邊緣構(gòu)件有橫向鋼筋的約束，可改善砼的受壓性能，增大延性。抗震設(shè)計時，為保證剪力墻在出現(xiàn)塑性鉸后具有足夠的延性，在剪力墻的墻肢端部應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件。《高規(guī)》規(guī)定，一、二級抗震設(shè)計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件；一、二級抗震設(shè)計剪力墻的其他部位以及三、四級抗震設(shè)計和非抗震設(shè)計的剪力墻墻肢端部均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。
　　5.2約束邊緣構(gòu)件的主要措施是加大邊緣構(gòu)件的長度及其體積配箍率，體積配箍率由配箍特征值計算。約束邊緣構(gòu)件的設(shè)計要求詳《高規(guī)》第7.2.16條。筆者在此主要要強調(diào)的是有關(guān)配箍特征值的確定。實際上，約束邊緣構(gòu)件配箍特征值的大小與剪力墻的軸壓比水平有關(guān)。《高規(guī)》第7.2.16條條文說明里解釋：當墻肢軸壓比達到或接近本規(guī)程表7.2.14的限值時，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值按本規(guī)程表7.2.16采用；當墻肢軸壓比較小時，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值可適當降低。從解釋里面我們不難看出，當墻肢軸壓比達到或接近本規(guī)程表7.2.14的限值時，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值應(yīng)取0.2（特一級0.24）；而后面一條，當墻肢軸壓比較小時，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值可適當降低怎么理解和把握就成了問題。在這里必須要提到的一點是，《抗規(guī)》第6.4.6規(guī)定：當墻肢軸壓比小于表6.4.6的規(guī)定值（9度一級0.1，8度一級0.2，二級0.3）時，一、二級剪力墻底部加強部位及相鄰的上一層在剪力墻兩端及洞口兩側(cè)可只設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。在這種情況下，對于高層來說，考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性，仍然按高規(guī)7.2.15條的規(guī)定進行邊緣構(gòu)件的設(shè)計，但約束邊緣構(gòu)件的箍筋配箍特征值可取0.1。由此我們可以認為，當高層建筑結(jié)構(gòu)剪力墻軸壓比小于《抗規(guī)》表6.4.6條的限值時，配箍特征值可取0.1，其他情況，箍筋的配箍特征值可按軸壓比的大小在0.1～0.2（特一級0.24）之間內(nèi)插取值。

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