摘要：伴隨著高層住宅的大量出現，高層住宅剪力墻結構設計越來越受到包括開發商和業主在內的各有關方面的重視。在保證結構安全以及使用功能完備的前提下，在不降低結構安全贅余度的情況下，對高層住宅剪力墻結構合理布置，實現材料資源的優化配置。

　　關鍵詞：高層;剪力墻;結構布置

　　中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

　　Abstract: As the high-level residence time, a lot of high-rise residential shear wall structure designs can more and more be including developers and owners, the attention of all concerned parties. In to guarantee the safety of the structure and use function complete, under the premise of not decrease in the safety of the structure more than at c, to high-level residence shear wall structure reasonable decorate, realizing the material resources disposition.

　　Key Words: Top-rise; Shear wall; Structure layout

　　國家土地政策和住宅產業政策不斷調整，加之城市居民對商品房的需求越來越大，使得各地房地產市場均向高空化方向發展，剪力墻結構體系因其經濟指標在各類高層住宅結構體系中最好,因而成為高層住宅中最主要的結構形式。

　　1剪力墻概述

　　1.1剪力墻的結構特點

　　剪力墻又稱為抗震墻，是一種有效的抵抗水平荷載的結構單元，可以組成完全由剪力墻抵抗側向力的結構，也可以和框架共同組成抵抗側向力的框—剪結構。一般剪力墻的墻肢寬度較大，在水平荷載作用下通常抗剪剛度起控制作用，它往往應用于層數較多(20層以上)的高層建筑中。歸納起來，剪力墻具有以下特點：側向剛度大,水平力作用下側移小;結構自重大，吸收地震能量大;室內墻面平整;但是施工較麻煩，造價較高。

　　1.2剪力墻的分類

　　剪力墻根據是否開洞以及和開洞大小，可以分為如下四類：

　　(1)雙肢或多肢剪力墻：開洞比較大或洞口成列布置的墻。受力特點為彎矩圖在連梁處突變，在整個墻肢高度上沒有或僅僅在個別樓層才發生反彎點。

　　(2)整體小開口剪力墻：開洞面積大于15%但仍較小的墻。受力特點與雙肢或多肢剪力墻相似。

　　(3)壁式框架：洞口尺寸大，墻肢線剛度與連梁線剛度相近的墻。受力特點為彎矩圖在樓層處發生突變，而且在大多數樓層中都出現反彎點。

　　(4)實體墻：不開洞或開洞面積小不大于15%的墻。受力特點為如一個整體的懸臂墻。在整個高度上，彎矩圖既無反彎點，也不突變，變形以彎曲型為主。

　　2剪力墻的結構布置

　　在高層剪力墻住宅建筑標準層單位面積含鋼量中，剪力墻墻身用量約占40%~60%，因此剪力墻布置的基本原則是：盡量減少剪力墻的數量，且各墻肢布置時應考慮如何減少邊緣構件，并通過布置較少的抗側力構件獲得滿足規范需求的抗側、抗扭剛度。具體措施如下：

　　①聯結、拉通、對直

　　剪力墻沿主軸方向或其他方向應該采用雙向或多向布置方式，控制剪力墻平面外的彎矩，同時將不同方向的剪力墻分別進行相應聯結。墻肢截面高寬比宜接近8，剪力墻自下到上連續布置，布置上力求對直和拉通，避免剛度突變，在保證剪力墻平面外的穩定性的同時使其空間工作性能達到最佳。

　　②少短墻，多均勻長墻

　　在保證豎向及水平承重情況下，避免剪力墻脆性破壞，對結構承受水平及豎向荷載有利的隔墻位置設置剪力墻，避免較小的間距內布置多道剪力墻，盡量拉大剪力墻的布置間距，長剪力墻宜開設洞口，將其分成長度較均勻的若干墻段，通過加長剪力墻墻肢長度，減小墻數量，使結構整體抗側剛度增加，每個獨立墻段總高度與其截面高度之比不應小于2。

　　③多連續，少半框

　　考慮剪力墻連續轉折及小墻垛布置對邊緣構件的影響，應將兩個方向的剪力墻通過連梁或框架梁連成整體，少復雜形式狀轉折，避免獨立墻肢或半框架墻肢出現，減少暗柱數量及避免設置不必要的大暗柱，形成貫穿整個結構寬度或長度的抗風、抗震結構，有利于增加結構的整體抗側剛度，

　　④各墻肢軸壓比宜接近

　　各剪力墻墻肢的軸壓比應該互相接近，盡可能的靠近相應結構抗震等級軸壓比限值。做到，簡單、規則，剪力墻的豎向剛度應均勻，這樣可在減少剪力墻的布置量及結構自重，讓每一道剪力墻直接發揮其豎向承載的作用，同時避免通過連梁或框架來調整各墻肢的軸向變形差，使梁配筋增大，甚至配筋困難問題的出現。

　　5剪力墻洞口的布置

　　不規則開洞對的剪力墻的受力是不利的。錯洞墻以及疊合錯洞墻洞口錯開且距離很小，有的甚至疊合在一起，在其洞口之間容易有薄弱部位生成。在進行抗震設計時，剪力墻的底部加強部位應該避免選用錯洞墻，洞口錯開的水平距離應盡量大于等于2m，在具體計算和分析的同時應該在洞口周邊布設有效的構造措施。

　　3剪力墻結構合理布置研究

　　3.1剪力墻結構優化原則

　　對高層剪力墻結構的優化，是以尋求最佳的剪力墻剛度為目標。一般來說，建筑結構的剛度越大，抵抗地震作用力就越大，結構越穩定。當然對于鋼筋混凝土結構來說，剛度越大震害越輕，但是建筑物的剛度也不是最大越好，不能無限制增大，如果剛度過大，不僅對結構不利，還會對結構產生不利的影響。一方面，控制結構的水平位移，合理控制水平位移使其滿足水平位移限值的要求，不能偏差規范限制太多;另一方面，控制地震力，在合理底部剪力的前提下，對位移、配筋及內力情況進行檢查，并考慮個因素相互制約的影響。基于結構的建筑功能需求和規范要求下剪力墻結構優化的原則為:

　　(l) 避免出現“一字型”剪力墻，避免樓面梁一側或兩側擱置在“一字型”剪力墻或其連梁上，要充分發揮剪力墻的抗側剛度抵抗水平作用與荷載的性能。

　　(2)結構布置和截面設計要合理，能在滿足規范要求的前提下，充分發揮材料的力學性能，使剪力墻的結構性能達到最優，工程造價更趨于經濟。

　　(3)通過改變剪力墻的數量及其合理布置使得剪力墻結構的樓層剛度、層間位移角和周期等更加合理。

　　3.2合理布置研究

　　3.2.1剪力墻配筋

　　墻配筋。對小開口整體墻在配筋時，洞口兩側僅配構造邊緣構件，因開洞形成的一字墻可不作為單片墻或短肢剪力墻;對L形、T形墻和十字形墻，只要有一個方向不是短肢剪力墻不應定義為短肢剪力墻;當剪力墻較長時或頂層外墻等溫度應力影響較大時，為了減少混凝土因溫度應力收縮引起的裂縫，應加大水平分布鋼筋的配置量。

　　梁配筋。高層剪力墻結構樓層連梁及框架梁內力及配筋隨高度的變化較大，選擇歸并樓層數，這樣可以節約用鋼量;當梁計算中位剛接墻體厚度足以錨固梁支座鋼筋時，考慮到地震作用所產生的支座彎矩占總彎矩30%以上時，剪力墻位置應根據梁端彎矩計算配置暗柱縱筋。

　　3.2.2剪力墻連梁設計

　　剪力墻中的連梁截面高度大跨度小,在計算中對其剛度進行折減后地震作用下彎矩、剪力仍很大。如果加大連梁高度,配筋值有時反而更大，連梁高度指從洞頂算到樓面或從洞頂算到上一層洞底標高，對于窗洞樓面至窗臺部分可用輕質材料砌筑，連梁配筋應對稱配置,腰筋同墻體水平筋。

　　3.2.3邊緣構件的設置

　　通過大量實踐證明，鋼筋混凝土設置邊緣構件后增加了墻體的穩定性,極限承載力提高約40%,但是耗能能力增大20%。因此剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件。對剪力墻的配筋應首先區分剪力墻的受力特性及類別, 三層及三層以上為構造邊緣構件,構造邊緣構件縱筋配筋率普遍在0.6% ~0.7%。

　　3.2.4嵌固面及屋頂板布置

　　地下室頂板上下墻體抗側剛度應有突變,頂板才能起到嵌固作用。因為剪力墻結構墻體自上而下直通基礎底板,地下室頂板上下墻體抗側剛度變化不大, 一般不能作為上部結構的嵌固面，宜取地下室底板作為嵌固面,地下室頂板可適當加厚160～180mm。

　　4結束語

　　高層住宅剪力墻結構合理布置的目的不是不分輕重的都按規范或計算的底限進行設計，要在滿足功能需求、安全可靠和經濟適用的前提下充分發揮材料性能，實現“物盡其用”，科學布置剪力墻，調整建筑方案中不合理的提醒或布置，避免不規則或嚴重不規則的平立面布置，進而滿足業主限額設計的要求。

　　參考文獻：

　　[1]建筑抗震設計規范(GB50011-2010)[S].北京:中國建筑工業出版社,2010.

　　[2]鐘國華.高層建筑結構設計及某工程結構選型探討[D].重慶大學碩士學位論文，2010.

　　[3]馮遠,夏循,王立維,等.常州體育會展中心結構設計[J].建筑結構,2010,40(9):35-40.