剪力墙结构范文

剪力墙结构范文第1篇

摘 要：本文结合工程实例，分别论述了高层建筑、大底板多塔楼建筑以及汽车坡道等钢筋混凝土结构在强约束条件下的变形与裂缝分布特点，对强约束部位的钢筋混凝土结构裂缝建议从减小约束、加强刚度、预压应力、控制混凝土伸缩等方面采取技术措施进行控制。

关键词：高层建筑； 强约束； 钢筋混凝土结构； 混凝土裂缝； 结构刚度

文献标识码：B

1引言

高层建筑工程钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，主要是由温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降等变形作用引起的。据有关统计，由变形作用引起的裂缝几乎占全部裂缝的80％以上，其中，在条件相同的情况下，强约束部位工程裂缝出现的概率更大、裂缝更宽。结构物的变形受到约束后才产生约束应力，当约束应力超过钢筋混凝土结构的抗拉强度时便产生裂缝，因此约束强弱对结构物是否产生裂缝有着相当大的影响。

2高层建筑结构在强约束条件下的变形与裂缝分析

高层建筑中地下室外墙板、二层梁、顶层梁板与屋面女儿墙由于受温度应力的作用，比一般情况下更易产生裂缝，工程实践中经常会在这些部位出现裂缝。

2.1地下室结构

地下室工程中最容易产生裂缝的部位是外墙板，底板与顶板产生裂缝的概率不大，其主要原因是：高层建筑地下室结构往往超长，外墙板受到地下室底板的强大约束，其约束远远大于地下室底板与顶板所受的约束。外墙板产生的裂缝绝大多数为竖向裂缝，多数缝长与墙高相当，两端逐渐减小。裂缝大部分出现在拆模后不久，有的还与环境温度变化梯度有关。一般情况下为表面裂缝，有时也有贯穿裂缝。

2.2底层结构

高层建筑一、二层在上部结构中所受约束最大。地下室外墙板与顶板厚度大、配筋密集，地下室结构本身受到地下室基础、底板、外侧土体的约束，因此地下室结构对上部一、二层的约束很大。高层建筑一、二层结构梁板经常会出现横向裂缝，特别是位于两个电梯井间（电梯井采用筒体结构）的大梁，该大梁还受到两个钢筋混凝土简体的强大约束，实际工程中经常有竖向裂缝出现，裂缝一般位于板下梁的两侧，有时裂缝在梁底跟通，这些裂缝通常是表面裂缝，深度在1~2 cm以内。

2.3中间层结构

高层建筑中间结构层梁板产生裂缝的情况很少，一个主要原因就是其所受的约束较小。

2.4顶层结构

高层建筑楼层结构越往上所受的约束越小，其水平位移越大，符合“约束强变形小、约束弱变形大”的规律。因此，距离底部基础约束最远的顶层结构所受的约束最小，其水平位移最大。但是顶层上部由于无约束或约束极小（如屋面机房对其的约束），受到的下部结构约束与上部相比很大，再加上顶层结构温差变化大，屋面板面大体薄对温度变化敏感，加上屋面板转角部位分别受到两个方面的约束，因此屋面板容易在转角部位产生八字形裂缝。还有一些屋面南侧边梁受到日照温差相当大，因此南侧边梁也容易产生竖向裂缝。

2.5屋面女儿墙

屋面女儿墙的约束情况与地下室外墙板、顶层结构相似。女儿墙受到的下部约束很大，而上部由于一般只按构造要求设一道压顶梁，上部约束很小，再加上女儿墙为薄壁结构，温差变化大，极易产生收缩裂缝。

3大底板多塔楼建筑结构在强约束条件下的变形与裂缝分析

大底板多塔楼高层建筑产生的裂缝除具有一般高层建筑的特点外，还具有其自身的特点。大底板底板与地下室楼面在塔楼部位受到的水平约束与竖向约束均很大，因此在塔楼与裙房 (或广场)的连接部位容易产生裂缝。

3.1大底板底板

大底板多塔楼高层建筑经常采用桩筏或桩箱基础其特点是竖向荷载的差异，使塔楼与裙房或广场产生差异沉降，这种类型的桩筏或桩箱基础的一个特点是底板厚度H远小于长宽尺寸L，当H/L小于或等于0.2时，底板在温度收缩变形作用下，离开端部区域，板的全截面受拉应力较均匀。在不均匀沉降作用、地基约束、塔楼竖向作用力下，将出现水平法向应力，该应力是引起垂直裂缝的主要原因，尤其在底板厚度或肋梁较小的裙房与广场部位特别容易产生裂缝。

一般横向裂缝产生是由于上部荷载的不均匀作用，导致地基与基础受力不均匀，在差异沉降、底板收缩与地基约束下，底板自身的刚度不够，调节不均匀受力的能力较弱，遂产生了横向裂缝。沿底板对角线分布的斜向裂缝，其裂缝宽度一般呈现中间大两端小的枣核状，具有较明显的受剪破坏的特征，也是在差异沉降与地基约束作用下，底板自身的刚度不够而产生的。有时在塔楼与广场连接处的柱子会出现沿柱根呈“口”字形的裂缝，裂缝进一步发展时，“口”字四角再向外呈斜向发展，长度一般较短。

3.2地下室顶板

大底板多塔楼高层建筑的地下室顶板平面尺寸一般都很大、各边长度超长，温度变化引起的伸缩与混凝土自身收缩值均较大。塔楼大量的混凝土墙柱与剪力墙是结构中重要的抗侧力构件，它的存在大大提高了结构的抗侧移能力，加大对顶板变形的约束。由于顶板受到周边塔楼结构的强约束，而中间广场部位有一个较大的空间，只受到地下室墙柱的弱约束，因此顶板周边受到的约束远远大于中央部位受到的约束，周边受到的应力也远远大于中央部位。由于顶板在塔楼附近应力集中，因此裂缝首先在这里产生。由于平面尺寸大、結构超长，顶板其它部位也逐渐有裂缝产生，顶板中心由于约束很弱，一般无裂缝产生。塔楼部位的顶板受到地下室与上部结构的约束均较大，而自身的梁板跨度均较小且梁断面较大、刚度较好，一般不会出现裂缝。

3.3地下室外墙板

大底板多塔楼高层建筑地下室外墙板除具有一般地下室外墙板的特点外，由于外墙板受到塔楼结构的强约束，因此外墙板除具有一般的竖向裂缝外，在裙房 （或广场）与塔楼连接处易产生较大的裂缝，裂缝一般呈竖向略带斜向，裂缝上部靠近塔楼，下部靠近裙房。

4其它结构在强约束条件下的变形与裂缝分析

4.1汽车坡道

现代建筑物经常具有车辆直接进入二层的汽车坡道，一层通常作为车库。车道一端与一层楼面连接，另一端位于室外自然基础或地下室顶板上，平面布置如图1。由于车道的斜向布置使其具有极强的约束，特别是另一端位于地下室顶板上的情况，使车道产生平行于横向的裂缝，裂缝经常为贯穿性的。

4.2回字形结构

有些工程由于使用的需要，设计成呈“回”字形的内外两个钢筋混凝土简体，两简体间采用梁板连接。当内外两个简体间距较近时，梁板受到的变形约束极大，容易在楼面产生裂缝。某工程为地下一层结构，由内外两个简体构成，中间为无顶板水池，四周为走道有顶板，混凝土强度等级为C30。内外简体墙板厚度分别为250mm、300mm，顶板厚度为120mm，顶板配筋为上下双层双向10mm@150 mm。顶板刚度相对简体很弱，受到的约束很大。顶板产生的裂缝如图2所示，在角部呈45°角分布，中间呈垂直于简体方向布置。

5防止钢筋混凝土强约束部位结构裂缝的技术处理措施

强约束是建筑工程产生裂缝的一个重要原因，对有强约束的建筑工程，应采取减小约束、加强结构刚度、施加预应力等技术措施来有效减少裂缝的产生。

5.1减小约束

减小约束从根本上缓解裂缝的产生。对超长结构和大底板塔楼结构可以采用后浇带、伸缩缝，充分释放混凝土的伸缩应力，给结构留有合理的伸缩空间。对处在基岩或老混凝土上的基础或结构采用设置滑动层和铰接点的方法。如对斜形车道，可将其另一端设在具有滑动层的自然基础上。

5.2加强刚度

加强结构刚度，提高整体抗裂能力。在强约束区提高配筋，减小钢筋间距和钢筋直径，提高混凝土与钢筋的协同作用，提高抗裂能力。如：可在地下室外墙板中设置暗梁；在竖向荷载变化很大的连接部位加密钢筋；对加强大底板多塔楼高层建筑地下室底板整体刚度，提高其调节不均匀沉降的作用与抗裂能力；加强混凝土配合比的设计等。

5.3施加预应力

施加预应力直接约束结构的变形，减小因约束而产生的内力，从而防止结构开裂。预应力技术尤其适合于楼面结构，楼面结构的裂缝以横向为主，纵向钢筋的配置对其有重大的影响，一般可在纵向主梁中采用预应力筋以施加预应力。

5.4施工措施

加强施工，做好混凝土的养护工作，尽可能提高混凝土的实际强度。严格掌握后浇带的封堵时间，使混凝土有充分应力的时间等。

6工程实例

6.1实例 1

湖南某工程有地下室一层且连成整体，上部由7幢高层主楼组成。整个平面呈一个大的 “L”形，两个长边分别达到153.5m、133.6m。主楼采用框架剪力墙结构。广场地下室采用框架结构，柱网间距8.2m。每幢主楼有两个东西对称布置的电梯间和楼梯间混凝土筒体。

地下室外墙板产生较多竖向表面裂缝，间距在3～4m，个别有渗水现象。地下室底板无明显裂缝与渗水现象。地下室顶板产生了较多斜向45°裂缝且大多有渗水现象，裂缝主要分布在强约束区与应力集中的大阴角处，如图3所示。

7幢主楼连接两个电梯间、楼梯间的二层大梁均有裂缝产生。裂缝在梁侧呈竖向分布，上端接近于板底，下端通到梁底，梁底下侧个别也有连通。裂缝深度在1cm以内。三层该部位大梁也有少量裂缝产生，四层以上该部位大梁没有裂缝发现。由于顶层边梁配筋得到加强，屋面板转角均配置了上下层放射筋，因此顶层结构没有发现裂缝。

6.2实例2

湖南某工业科技园综合楼工程建筑面积56100m²。A楼地下1层，地上6层，结构长度（含悬挑结构）为300.5m。基础采用人工挖孔桩与钻孔灌注桩，底板厚度为40cm。结构形式为全现浇框架结构，混凝土强度等级为C30。上部建筑采用通透式设计，外墙采用落地式大排窗。

6.2.1地下室裂缝控制

1）减少约束

在29轴设置一条伸缩缝分成东西两块，每块底板又设置了两条后浇带，如图4地下室平面示意图所示。地下室底板、外墙板、室外顶板及后浇带的混凝土均采用掺入10%UEA -H的微膨胀混凝土，提高混凝土抗伸缩能力。

2）加强刚度

地下室底板与外墙板在满足要求的前提下纵向钢筋的小而密。底板上下配置 18mm@150mm钢筋网。外墙板厚度为300mm，水平筋配置为14mm@150mm。掺加粉煤灰、膨胀剂、外加剂等减少水泥与水的用量，提高混凝土极限拉伸值。黄砂采用中砂，碎石采用连续的5～25mm粒径。塌落度为12cm。

3）施工控制

按后浇带为界分块分批浇注，保证每一块混凝土的热量能最大限度地释放，使混凝土内不会集中较大的收缩应力。加强养护，加快土方回填。后浇带的填充时间为结构混凝土浇捣后3个月，使结构的总降温与收缩变形进行到一半以上，以有效释放应力。

6.2.2上部裂縫控制

1）加强刚度

板的配筋采用连续式配筋，上部结构楼面板厚为120mm，纵向板筋为上下18@150mm。屋面板厚度为120mm，纵向板筋为上下12 @125mm，对转角处楼板配置上下两层放射筋。

2）预加预应力

纵向框架梁采用无粘结预应力技术。按施工段划分为6个区块，每个区块以后浇带为界进行分段张拉，每段长度均在50m左右。后浇带处梁增设骑缝筋连接，也采用预应力技术。

3）施工控制

材料控制与施工控制类同于地下室结构施工。

6.2.3 施工效果

通过采取了一系列技术处理措施后，该强约束结构部位情况良好，经过近两年多的使用，没有发现结构裂缝和渗漏水现象。

参考文献：

[1] 混凝土结构设计规范.GB50010-2002.北京，中国建筑工业出版社，2002.

[2] 高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ 3-2002.中国建筑工业出版社.

[3] 王铁梦.超长大体积混凝土裂缝控制.混凝土工程新技术，1998.

[4] 李国胜.建筑结构裂缝及加固疑难问题的处理-附实例.中国建筑工业出版社，2006.

剪力墙结构范文第2篇

常用于7层以下的普通多层住宅

优点：造价低，施工简单快捷。

缺点：不适合复杂的建筑形式，层高、房间大小等构造要求严格，抗震能力稍弱。

2. 混凝土梁柱承重，叫做框架结构

常用于10层以下的多层公共建筑，比如办公楼，商场等。在非地震区也用于高层建筑。

优点：室内空间大，可以满足复杂的建筑形式，抗震能力稍强。房间隔墙可以随意拆改。

缺点：框架柱尺寸过大，不适合民用住宅。在地震区很难超过7层。

3. 混凝土梁和混凝土墙承重，叫做剪力墙结构

常用于普通高层住宅，和房型非常复杂的多层洋房和别墅。

优点：承重结构为片状的混凝土墙体，房间不见柱子的棱角，比框架结构更适合用于住宅。混凝土墙体的抗震能力最强，房屋安全度很高。

缺点：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m。混凝土墙体为高强度承重墙体，房间不能拆改。

4. 框架结构掺加部分混凝土墙，叫做框架剪力墙结构

常用于高层的办公楼、商场和酒店。

优点：室内空间的使用以及房间隔墙的拆改，和框架结构一样灵活多变。抗震性能与纯剪力墙结构一样坚固。

剪力墙结构范文第3篇

摘 要：随着现代城市发展的需要，高层建筑工程越来越多，并且结构形式复杂、功能多样化。在建筑结构中，框支剪力墙结构是当前应用较为广泛的结构形式。本文以某工程为例，介绍了高层商住住宅框支剪力墙建筑结构的设计，包括建筑结构概念设计、建筑结构三维整体分析、弹性动力时程分析、转换层有限元分析。

关键词：建筑结构；框支剪力墙；转换层；概念设计

1 工程概况

某高层商住住宅，由商业裙楼及一幢高層塔楼组成。该工程地下二层，地上二十六层。其中两层地下室，地下一层为车库，地下二层为人防，地上1～3层为商业用房，梁式转换层设在第三层，4层以上为剪力墙结构住宅。层高均为2.9m。本工程场地属Ⅲ类软场地，工程按地震烈度7度设防，设计风压值取0.4kN/m2。

2 建筑结构方案及布置

按有关甲方要求，上部住宅为了做到不露梁及柱，采用剪力墙结构形式，下部为满足大空间建筑功能的要求，采用框支剪力墙结构体系。在结构方案设计阶段，考虑了以下几个问题：

2.1 竖向承重及抗侧力构件的概念设计

框支剪力墙体系是一种受力复杂、不利于抗震的结构，在建筑结构总体设计时一般应遵循两条原则。

（1）减少转换次数，缩短传力途径。该工程重点解决三个方面的问题。第一，为保证结构沿竖向刚度均匀变化，应设法争取尽可能多的上下贯通构件。结合电梯井道、消防楼梯问及电梯间，布置了一个中央核心筒；另外，又根据塔楼四角剪力墙分布情况，在底部裙楼对应部位设置了落地贯通的L型加厚角墙。第二，合理布置柱网，使不落地剪力墙直接通过转换层托梁传给竖向承重结构，尽量避免转换次梁及水平多级转换。该工程所有框支剪力墙直接通过转换层托梁支承在框架柱上，实现了最短传力途径。第三，在转换大梁底部增设了一层200mm厚现浇楼板。这样，该工程转换层大梁上下各有一层200mm厚的现浇板，形成一个2m高的空腹箱型刚性转换层。转换大梁的侧向失稳问题及扭转问题均通过此构造措施得以解决。

（2）加强下部框剪结构，弱化上部剪力墙结构，当转换层位置较高时，根据规范附录E要求应控制转换层下部框剪结构的等效刚度（即考虑弯曲、剪切和轴向变形的综合刚度）。结构动力时程分析表明，随着转换层位置上移，下部框剪结构等效刚度相对减小，结构会在转换层以下发生明显的位移突变。从理论上讲，如果底部框剪结构的等效刚度与同样高度剪力墙结构（平面布置与上部剪力墙结构相同）的等效刚度相等，则上下两种结构体系的变形特征相近，结构在转换层以下不会发生刚度突变。同时，尽量弱化上部标准层剪力墙结构，即尽量减小上部刚度，使上下刚度相匹配，避免转换层以下出现薄弱层。

根据高层规程公式计算，该工程转换层上下部主体结构总剪切刚度之比，东西方向x=1.45，南北方向x=1.25，满足高层规程1

2.2 楼面水平结构的设计

住宅标准层采用现浇肋梁楼盖。周边剪力墙连梁断面均为200mm×400mm；现浇板厚100mm；楼面梁断面最大尺寸为200mm×500mm。底部大空间层亦采用现浇梁板体系，除转换层板厚200mm，一层楼板厚120mm外，其余各层楼板均为100mm厚。为加强转换层以下结构刚度，除设置落地墙筒外，各层框架主梁断面和配筋也应适当加强。

2.3 几个构造问题

（1）梁底加构造楼板使结构抗震性能得以保证，但给施工带来一定难度。经与有关单位协调，在箱形转换层每方格的下层板中央留直径800圆洞作为拆模施工洞。洞周边设封闭圆弧暗梁，其断面200mm×200mm，上下各2？准22钢筋焊接连接，箍筋？准10@100通长布置。由于箱形转换层无法一次浇筑完成，必须留施工缝。为保证转换大梁的工作可靠性，施工缝留在梁高中部，并在施工缝处增设抗剪插筋。

（2）转换大梁主筋及腰筋都有可能承担很大的拉力或压力，纵向钢筋原则上不允许有接头。框支柱主筋锚入转换梁以上剪力墙内或转换层楼板中，柱纵筋均采用机构连接。

3 结构计算和分析

（1）结构整体分析采用TAT软件并用SATWE软件进行复核，分别按平动（六振型）和考虑扭转藕联振动（十五个振型）进行了计算。TAT采用三维薄壁杆件模型，SATWE采用三维壳元有限元模型，分析表明，最大扭转角位于顶层。

该工程转换梁严格来讲应按工字型截面考虑，但为便于建模及有限元分析，仍按矩形截面b×h=800mm×2000mm输入，未计入上下翼缘的作用。这样处理是偏安全的。

（2）考虑到结构竖向刚度有突变，主体结构高度近80m，采用STAWE软件做了弹性时程分析。根据该工程为III类场地，选用了主要周期与本工程场地卓越周期接近的TAF-2和LAN1-2波，地面运动最大加速度35cm/s2，相应于第1、第3周期的阻尼比取为0.05S，计算曲线反映出框支剪力墙结构的变形曲线是典型的弯曲形，但在转换层附近稍有突变。楼层最大反力集中在转换层附近，这表明转换层刚度巨大，应力集中，是抗震薄弱环节。楼层剪力曲线在转换层发生突变，转换层楼板将承担很大变形。

时程分析表明，输入TAFT波（TAF-2）的振动反应，大于按薄壁杆件模型不考虑藕联的拟静力振动反应结果；而输入兰州人工波LAN1-2（包括LAN2-2，LAN3-2）除转换层以下稍大外，均小于拟静力振动反应。弹性计算结果能暴露出结构容易产生薄弱的部位，为概念设计及确定重点加强层提供了一定的理论依据。该工程参照时程分析结果，对转换层及以下的框支层配筋均适当调整，与转换层相邻的两层剪力墙结构及混凝土强度等级变化处上下楼层都相应加强配筋。

（3）转换层采用与STAWE配套的FEQ软件进行了有限元分析，计算模型取地下室至转换层以上三层。通过大量计算与SATWE整体分析结果进行对比发现，转换梁与上部剪力墙之间存在有共同工作、部分共同工作及无共同作用三种情况。

当转换梁上为满跨剪力墙时，有限元分析得到的梁支座和跨中弯矩值都只有薄壁杆件整体计算结果的10～20%，梁支座剪力前者远小于后者，显然梁和墙共同工作，转换梁符合偏拉构件模式。

当转换梁跨中仅立有儿个小墙肢时，相当于梁抬柱，有限元与整体分析的结果接近，一般后者偏大些，显然转换梁与剪力墙没有共同工作。有限元分析表明，梁中仍有轴力存在，不容忽视。

当转换梁上作用非满跨剪力墙时，受力状态比较复杂，对比分析表明，梁和墙部分共同工作。设计配筋时建议应比较有限元分析结果和整体分析结果，偏安全地取较大值。所以对框支梁不能一概认为是托梁与墙共同工作的偏拉构件。

转换层之上的两层剪力墙，由于结构刚度突变，引起内力集中，墙肢和连梁配筋以SATWE及FEQ有限元分析的较大值做为依据，适当放大加强。其中剪力墙竖向钢筋配筋率不小于0.5%，水平抗剪分布筋配筋率0.4%。4 几点设计体会

（1）概念设计是复杂体系高层建筑结构设计的关键。在结构方案设计阶段，应对结构体系的特点有清醒的认识，有针对性地对结构薄弱层、薄弱部位及由于建筑设计方案可能带来的抗风抗震设计缺陷有宏观的把握。然后借助于工程设计软件进行正确建模，多方案对比试算，最后制定完善的结构方案。

（2）框支剪力墙结构是抗震不利的结构体系。设计重点应放在转换层。当转换层位置较高时应加强底部框支层的等效刚度，防止底部位移突变。

（3）转换梁的受力状态与上部墙体分布形式及梁支座约束情况有关。当转换梁与上部剪力墙共同工作且支座约束较强时，梁为偏心受拉构件；对于梁抬柱或梁抬小墙肢情况，转换梁可以为全跨偏心受压。

参考文献

[1]赵西安.高层建筑结构实用设计方法（第一版）.

[2]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（JGJ3-91）.

剪力墙结构范文第4篇

在建筑行业发展中，剪力墙结构是建筑结构中的重要组成部分。剪力墙由于抗震性能好、抗侧刚度大等优点在目前建筑施工中得到广泛推广和应用。为了提高建筑水平、保证建筑质量，在建筑结构设计中应严格遵循剪力墙结构设计原则，规范剪力墙结构设计要点，科学、合理地运用剪力墙结构在建筑结构设计中的优势。

关键词:

剪力墙结构;建筑结构;设计;应用

目前，剪力墙结构设计在国内并没有相关规范条例，设计者应用在建筑结构设计中时参照实践经验和建筑实际要求来设计。剪力墙结构能够更好地适应建筑的发展需求，是建筑结构设计中常见的一种结构，设计得当不仅能减少建筑施工时间，以其抗侧刚度大等优势还能增加建筑使用年限，在建筑结构设计中占据着重要的地位。虽然剪力墙结构应用广泛，但是并不是所有建筑都适用，设计者应结合实际情况综合考虑，根据可靠分析来设计剪力墙结构，才能最大限度发挥其作用。

1剪力墙结构概述

1.1剪力墙结构

剪力墙结构是指建筑(包括房屋极其附属的建筑物)用来承受风荷载或者地震等自然灾害引起的水平荷载的墙体，因此又叫做抗风墙、抗震墙或者结构墙。剪力墙结构设计初衷是为了防止建筑结构遭受外力破坏，提高建筑结构的稳固性。所谓建筑结构，根据施工方法分为:混合结构、框架结构、剪力墙结构以及框筒结构等，剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优势，对比其他建筑结构，剪力墙在建筑结构设计中应用较广泛。剪力墙结构的建筑材料一般选用钢筋混凝土，利用钢筋混凝土墙板承受建筑结构来自竖向受力和横向受力，但在实际施工中，剪力墙结构主要指竖向的代替梁柱受力的钢筋混凝土墙板(见图1)，水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上实现对建筑结构水平力的控制。

1.2剪力墙特征及种类

根据剪力墙的墙体是否开洞以及开洞尺寸的大小，6～7m的为大开间，3～3.9m的为小开间，而小开间剪力墙较经济合理，减少了建筑成本，增大了建筑使用面积。剪力墙结构分别有以下四种:①实体墙，其中只有实体剪力墙结构墙体不开洞。实体墙的变形主要是曲型，墙体承受能力比较强，不会发生突变，稳定性较好。②整体小开口剪力墙，相对来说截面墙体开洞面积较小，占整个墙体面积的比例不超过15%，变形为弯曲型，弯矩图处有可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙，墙体开洞面积过大并且洞口成列状分布，弯矩图处不会发生异常情况，受力特点和整体小开口剪力墙相似。④壁式框架剪力墙。墙体开洞面积在几种剪力墙结构中是最大的，墙肢线与连梁线上的刚度比较接近，变形为剪切型，受力特点与框架结构相似。

2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.1剪力墙结构设计原则及要点

2.1.1对墙体进行受力分析

剪力墙结构在建筑结构设计中，墙体作为平面构件承受着建筑结构水平、垂直方向的剪力和弯矩，因此，在进行剪力墙结构设计时，要对墙体自身的实际受力情况进行充分研究和分析，保证墙体质量，才能发挥出剪力墙应用在建筑结构设计中的重要效果。

2.1.2平面内搭接

剪力墙的主要作用就是代替原始建筑结构中的梁柱受力，决定了剪力墙结构在同一平面内对自身刚度和承载力的要求。首先，剪力墙结构的平面布置方向应该尽量沿着主轴的方向，不能出现对直或拉通的现象，若方向不一样，则应该使剪力墙结构连在一起，只有这样，剪力墙结构才能发挥出在建筑结构设计中的价值。再者，剪力墙结构在垂直方向上要做到从下往上连续的布置，避免发生刚度突变，且刚度要分配均匀，剪力墙结构开的洞口要形成明确的墙肢和连梁。最后，合理控制剪力墙结构的数量，在建筑结构平面布置和设计时不能使剪力墙结构过于密集，需要平衡抗侧力刚度，如果抗侧力刚度过大，剪力墙结构重力加大，无形中对建筑抗震能力造成威胁。由于处在平面外的刚度和承载力相对较小，在建筑设计剪力墙结构时应尽量避免平面外的梁体与剪力墙连结，影响剪力墙弯矩发生突变导致施工质量问题，实在无法避免的情况下，应当按照相关施工标准加固剪力墙结构(见图2)，确保剪力墙平面内外安全。

2.1.3调整超限

1)剪力墙结构应遵循建筑楼层之间最小剪力数的原则，例如在建筑结构设计初期，考虑到提高建筑抗震性时需要适当降低建筑结构自身重量，剪力结构设计应在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下，尽量控制剪力墙的数量[1]。2)有必要对楼层之间最大位移与楼层高之间的比例进行调整的原则，为满足地震作用等对建筑造成扭转或剪切变形导致的建筑楼层之间发生位移的需要，剪力墙结构设计不能只依靠控制竖向构件数量来对建筑变形进行处理，调整楼层之间最大位移和楼层高比例可以尽量减少楼层之间的扭转、剪切变形。3)超限的具体内容是依据相关规定，剪力墙结构中连梁剪力和弯矩的跨高比须>2.5，反之，如果跨高比<2.5，则视为超过规定限度，但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如当剪力墙结构连梁跨高比在5～6时，并不会导致连梁刚度发生变化，但是剪力墙出现超限现象，剪力墙结构发生突变概率增大，不利于整体建筑结构施工，这种情况应该采取框架结构的方式设计剪力墙。所以，剪力墙结构设计时，超限调整也是必不可少的内容之一，既保证剪力墙结构质量，又能有效控制建筑结构整体质量。

2.2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.2.1平面布置

明确定位剪力墙设计要点，平面布置应尽量均匀、对称，同一平面内外的剪力墙结构的质量中心和刚度中心完全重合，减少扭曲，增加稳固性。建筑结构设计过程中较长的剪力墙结构要设计开洞口，并均匀分配成长度相等的几段墙面，为避免剪力墙发生剪切破坏，相关施工指标规定:每段独立墙面总高度与截面高度之间的比例必须≥2。剪力墙结构洞口一定要保证上下对齐，成列布置，避免墙洞交错叠合导致剪力墙受力刚度减小，否则剪力墙结构容易变形，发生施工事故。在建筑结构抗震功能设计时，进行双向或多向设置对剪力墙结构的功能性有一定的保障，形成一定的空间工作结构，当剪力墙结构洞口与墙边或洞口与洞口之间形成墙肢截面高度与厚度比例<4的小墙肢时，应该采取框架柱箍筋设计对剪力墙结构进行全高加密。对较长的墙肢要分为两个墙肢施工，超过8m长的墙肢都应设置施工洞使其划分为小墙肢。同时剪力墙结构的抗侧力刚度不宜过大，否则会导致墙体自身重力增大，违背了抗震性能设计的初衷。剪力墙结构的抗侧力刚度值可以通过公式:T=n(0.05～0.06)来计算，式中，n为建筑结构的楼层数，建筑施工建模时计算得出精确数据，防止抗侧力刚度过大影响建筑施工。

2.2.2墙肢截面厚度

剪力墙结构设计应用在建筑结构设计中，对墙体厚度施工有明确规范条例，例如短肢剪力墙，条例规定其底部加强部位不能<0.2m，其他部位必须>0.18m。剪力墙的厚度应按阶段变化，为防止剪力墙结构发生刚度突变，剪力墙阶段变化范围应控制为50～100mm，且要均匀连续变化，当混凝土等级和强度改变同时发生时，建筑结构设计必须将两者错开楼层。剪力墙结构墙体厚度的规范性施工能有效保证墙体的稳定性和刚度，直接决定了建筑结构的稳固性和安全性。

2.2.3剪力墙结构连梁钢筋配置

连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。

2.2.4边缘构件设计

在建筑结构设计中设计剪力墙时，剪力墙的边缘构件也是一个比较重要的部分。剪力墙结构的边缘构件主要有端柱、暗柱等，增加边缘构件的延展性，结合实际设计需求约束边缘构件设计能防止剪力墙结构产生水平位移等问题。

3结语

在充分保证建筑结构的稳定性及安全质量的前提下，有效降低建设成本，优化建筑结构设计有助于建筑实现效益最大化。建筑结构设计中，剪力墙结构设计应用的重要性和广泛性在国内建筑业已经占据了很大的比例，设计人员在设计剪力墙结构时，应经多番论证结合建筑实际情况和设计要求，以剪力墙种类的多样性和灵活性为基础，遵循设计原则，把握剪力墙的设计要点，促进剪力墙结构设计技术的发展，推动建筑事业取得更大的成就。

参考文献:

[1]付艳强.论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技风，2014，27(1):146-147.

[2]王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗，2015，9(3):123，125.

剪力墙结构范文第5篇

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。这种结构在高层房屋中被大量运用，所以，购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。

剪力墙结构。钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板，大载墙上，这样构成的一个体系，叫剪力墙结构。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，也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风和载，包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。

框架结构

框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。

框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构

的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。

砌体结构

砌体结构

以砌体为主制作的结构称为砌体结构。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛，这是因为它可以就地取材，具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性，有较好的保温隔热性能。较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材，砌筑时不需模板及特殊的技术设备，可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很快。由于其组成的基本材料和连接方式，决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能很差，因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外，砖砌体所用粘土砖用量很大，占用农田土地过多，因此把实心砖改成空心砖，特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料，以及利用工业废料，如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。

优缺点

砌体结构的主要优点是：①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。

砌体结构的缺点是：①与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。③砌体的抗拉和抗

剪强度都很低，因而抗震性能较差，在使用上受到一定限制;砖、石的抗压强度也不能充分发挥。④粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。

剪力墙结构范文第6篇

一、剪力墙结构简述

(一) 剪力墙墙体结构

剪力墙指的是建筑, 包括建筑与建筑附属物等负责承受地震、风雨等负荷的墙体。所以一些人又将剪力墙成为抗震强与抗风墙, 当然我们也可以将其称为是结构墙[1]。根据这一概述我们可以将剪力墙的含义归纳为, 剪力墙是为了防止建筑在承受外力破坏时, 能够起到第一道防御作用的墙体。通常情况下剪力墙为了能够保护房屋及房屋附属物稳定, 都会采用钢筋混凝土作为墙体主要材料。

当然剪力墙并不单单承受着来自四方的负荷压力, 同时也会承受来自水平方向及垂直方向的压力。剪力墙设计时, 施工单位都会使用钢筋混凝土墙板顶替传统建筑框架的梁柱结构, 以便提高水平方向与竖直方向荷载能力, 提高建筑整体稳定能力。当然我们也可以理解剪力墙结构指的就是钢筋混凝土墙板。因具备较好的刚度, 因而剪力墙在国内得到了广泛应用。

(二) 剪力墙墙体结构分类

剪力墙根据其墙体是否有洞, 以及洞口大小可以被分为实体墙、小开口剪力墙、壁式框架墙与多肢剪力墙四种。这些墙体类型中只有实体墙没有开洞, 而其他三种都或多或少有开洞现象, 一般根据洞口大小做具体分类。

实体墙变形是四种墙体中最为牢固的类型, 总体承受能力强, 不易发生突变。

小开口剪力墙因有着小型的开口, 因而在一定情况下有可能会出现突变情况。

壁式框架墙开洞尺寸极大, 这种类型的墙体变形通常是剪切型变形。

多肢剪力墙的洞口一般成列状分布, 或由较大的开洞面积。这种墙体不易发生易变情况, 受力特点与小开口剪力墙相似。

二、剪力墙设计原则

(一) 剪力系数最小调整原则

为确保稳定, 剪力墙设计的第一原则便是要遵从剪力系数最小调整原则。即降低建筑物及建筑物附属物重量的方式, 提高建筑物整体抗震效果。一般在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下控制剪力墙数量[2]。此外, 除了要遵从上一级出意外, 有些时候还需要通过大开间处理的方式, 提高剪力墙侧向刚度能力。这样便可以有效控制楼层间的剪力系数, 减少工程造价降低建筑设计成本。

(二) 楼层位移与楼层高度比例调整原则

许多时候在进行普通的建筑结构设计时, 设计师的重点都会放在楼层间的剪切变形与扭转变形处理。众所周知, 建筑物剪切处理通常是根据竖向结构的变量做控制的。所以, 如果竖向构件过多, 那么必然会造成剪力墙剪重比例变大。这种问题很有可能会造成楼层的扭转与变形。此时, 剪力墙结构将很难满足楼层位移需求。为了改变这一情况, 剪力墙设计时, 我们不应将竖向构件的调整座位楼层位移的唯一保障, 同时还要优化设计尽可能减少楼层扭转变形。这需要我们必须注意楼层高与楼层位移的比例关系。

(三) 剪力墙超限调整原则

如果剪力墙跨高比小于2.5, 很有可能会出现剪力和弯矩超过相应的规定限度现象。因此剪力墙设计, 还应按照并尊重墙体结构的连梁跨高比大于2.5原则。当然我们也要知道, 剪力墙连梁跨高比并不是越大就代表越高。比如当剪力墙连梁硬度不变, 剪力墙连梁高比为5至6之间, 此时将很有可能因剪力超过规定限制, 造成剪力墙弯矩及墙体结构异常。所以当剪力墙连跨比大于5以后, 必须采用框架梁做剪力墙优化设计, 及时调整超限现象, 保障剪力墙质量的同时, 控制好建筑投入成本。

三、剪力墙结构设计重点

(一) 墙体数量控制

剪力墙设置的初衷是为了承受地震及风雨引发的水平负载, 不过剪力墙的增多同时也会提高建筑自身重量。因此剪力墙数量并不是越多就越好, 而是要合理控制, 以求提高剪力墙抗震水平。大部分情况下, 剪力墙的设计都会遵循均匀与对称原则, 即水量适当即可。

(二) 平面设置要素

因剪力墙的主体结构是由钢筋混凝土组成的, 所以剪力墙的布置应按照平面轴向方向布置。此外剪力墙平面布置时, 为了确保钢都中心与墙体中心保持一致, 有时墙体的平面布置还要追求对称性。这样才能够减少剪力墙扭矩问题。最后我们也要了解到, 大部分用于抗震的剪力墙, 其设计时都应避免采用单向布置, 否则将很有可能影响建筑的整体抗震效果。

(三) 其他要点

为确保建筑稳定, 提高建筑整体格局质量, 设计人员还要从多种角度看待剪力墙设计问题。首先要确保墙体结构顺利施工, 其次则要考虑墙体稳定性与安全性问题, 提高其抗震性能, 确保建筑的施工更加安全、便捷。最后还要将剪力墙施工造假问题考虑在内。如我们不妨结合材料及技术手段, 合理调整造价, 削减不必要的使用材料。在施工中, 我们可以控制材料的含钢量, 在不违背建筑安全性能的基础上, 优化剪力墙整体设计。

结语:因剪力墙具备抗震强、抗侧刚度大的特色优点, 因而如今剪力墙已在国内获得广泛应用。为了实现建筑结构的最优设计, 提高建筑整体布局质量, 我们必须积极探索并掌握剪力墙设计理论与设计原则, 从而针对性调整与设计剪力墙布局, 发挥剪力墙在建筑物的应用价值。在此需要注意的是, 设计人员在设计房屋结构时, 应兼具创新能力与创新意识, 只有这样才能够在剪力墙设计时, 不断加入新的技术与新的方法, 从而进一步优化建筑结构, 以便能够为国内建筑事业的发展, 提供强大的技术力量。

摘要：近些年, 经济的发展推动了各行各业的进步, 尤其是建筑领域更是在此过程中, 得到人们更加广泛的关注, 对建筑功能与质量需求提出了更高的要求和挑战。在此过程中, 因剪力墙结构具备更好的抗侧刚度与抗震能力, 所以剪力墙结构如今在国内外得到广泛的普及。为深入推广这一墙体结构, 我们首先要做的便是, 了解剪力墙结构的特色与结构理论, 从而采取更加合理的设计原则, 把握剪力墙特点与价值, 发挥剪力墙作用, 满足人们日益增长的建筑结构安全性要求。

关键词：剪力墙,结构设计,建筑结构

参考文献

[1] 赵博猷.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].民营科技, 2017 (04) :142.

[2] 王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗, 2015 (03) :116+118.