摘要：簡單闡述剪力墻在布置、截面計(jì)算、厚度及配筋、軸壓比、邊緣構(gòu)件、連梁等幾個(gè)方面的問題
　　關(guān)鍵詞：剪力墻；布置；截面計(jì)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?yàn)榧袅�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(jì)成延性抗震墻。在大震時(shí)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(shí)，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(jì)的幾個(gè)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(jì)時(shí)應(yīng)避免單向布置剪力墻，幷宜使兩個(gè)方向剛度接近。一般來說，剪力墻的平面布置遵循“均勻、對(duì)稱、周邊“的原則，且數(shù)量要適當(dāng)。剪力墻配置過少時(shí)，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度不夠；剪力墻配置過多時(shí)，墻體得不到充分利用，抗側(cè)剛度過大，會(huì)使地震力加大，自重加大，對(duì)結(jié)構(gòu)并不利且會(huì)增加房屋建造成本造成浪費(fèi)。
　　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(duì)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(cuò)洞墻，可按彈性平面有限元方法進(jìn)行應(yīng)力分析，并按應(yīng)力進(jìn)行截面配筋設(shè)計(jì)或校核。
　　1.3剪力墻應(yīng)設(shè)計(jì)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(dāng)墻體長度很長時(shí)，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(rèn)為分成了獨(dú)立墻段。此外，墻段長度較小時(shí)，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(duì)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(jì)算
　　剪力墻的截面計(jì)算是考慮水平和豎向荷載作用下進(jìn)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(jìn)行正截面承載力和斜截面受剪承載力驗(yàn)算。在集中荷載作用下，墻內(nèi)無暗柱時(shí)還應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力計(jì)算。按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻，在水平施工縫處需進(jìn)行抗滑移驗(yàn)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(dāng)墻平面外有與之相交的剪力墻時(shí)，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(jì)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(qiáng)制規(guī)定在一、二、三級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不小于0.25%；部分框支剪力墻底部加強(qiáng)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(shí)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(jì)中當(dāng)建筑較高較長時(shí)配筋宜適當(dāng)增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當(dāng)增加。墻體豎向分布筋的作用主要是抗彎，同時(shí)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(dāng)剪力墻的厚度超過400時(shí)，如果僅采用雙排配筋，形成中間大面積的素砼，會(huì)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(jì)時(shí)，一、二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比9度一級(jí)時(shí)不宜超過0.4，7、8度一級(jí)時(shí)不宜超過0.5，二級(jí)不宜超過0.6。對(duì)于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為一、二、三、級(jí)時(shí)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(jí)抗震等級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)部位及短肢剪力墻一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的軸壓比，那一、二級(jí)抗震等級(jí)的其他部位及三、四級(jí)抗震等級(jí)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(jí)抗震等級(jí)的其他部位及三、四級(jí)抗震等的剪力墻，可以參考一、二級(jí)軸壓比限值采用，對(duì)延性要求不高的剪力墻可以適當(dāng)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(jì)時(shí)，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(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻底部加強(qiáng)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(jí)抗震設(shè)計(jì)剪力墻的其他部位以及三、四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)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(jì)算。約束邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求詳《高規(guī)》第7.2.16條。筆者在此主要要強(qiáng)調(diào)的是有關(guān)配箍特征值的確定。實(shí)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(dāng)墻肢軸壓比達(dá)到或接近本規(guī)程表7.2.14的限值時(shí)，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(dāng)墻肢軸壓比較小時(shí)，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值可適當(dāng)降低。從解釋里面我們不難看出，當(dāng)墻肢軸壓比達(dá)到或接近本規(guī)程表7.2.14的限值時(shí)，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值應(yīng)取0.2（特一級(jí)0.24）；而后面一條，當(dāng)墻肢軸壓比較小時(shí)，約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值可適當(dāng)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(diǎn)是，《抗規(guī)》第6.4.6規(guī)定：當(dāng)墻肢軸壓比小于表6.4.6的規(guī)定值（9度一級(jí)0.1，8度一級(jí)0.2，二級(jí)0.3）時(shí)，一、二級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)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(duì)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(jìn)行邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)，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(rèn)為，當(dāng)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(shí)，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(jí)0.24）之間內(nèi)插取值。

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