摘要：剪力墻在高層住宅中能廣泛應用，其中很重要的原因是其剛度和強度比較大，能夠很好的抵抗地震作用。特別是在大震作用下，可以首先屈服連梁來降低結構的剛度，降低地震的危害。所以剪力墻能夠很好的滿足規(guī)范中規(guī)定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設計原則。
關鍵詞：高層結構；剪力墻；受力；設計
為了適應人們對生活水 提出的更高的要求，也為了適應經(jīng)濟發(fā)展的步伐，更多的高層建筑出現(xiàn)在各個城市中。人們在享受高層建筑所帶來的益處的同時，也面臨了新的問題。就是高層建筑的承重問題。于是越來越多的剪力墻結構被廣泛的應用在高層建筑中。但是剪力墻的設計也有一定的原則和注意事項。
一、剪力墻結構的布置及概念設計
應沿主軸方向或其他方向雙向或多向布置剪力墻，盡量拉對齊通。從經(jīng)濟和安全性方面考慮，剪力墻的間距不應當過于密集，側向剛度不適合過大，應讓兩個方向抗側剛度靠近；剪力墻的門窗洞口應上下對齊，成列布置，成明確的墻肢和連梁，避免出現(xiàn)錯洞墻；為減小扭轉效應，平面分布上要力求均勻，剛度中心和建筑物質(zhì)心盡量接近。高寬比大于2的剪力墻可以設計成彎曲破壞的延性剪力墻以避免脆性的剪切破壞；可將較長的剪力墻分成若干均勻的獨立墻段，相鄰獨立墻段間用樓板或弱的連梁連接起來，因為它的受剪脆性往往容易被破壞；應用于住宅建筑的短肢剪力墻結構，既利于建筑布置，又可減輕結構自重。但由于其抗震性能較差，8度設防區(qū)房屋層數(shù)較多時，應慎重采用，可在短肢剪力墻結構中設置筒體或一般剪力墻，形成短肢剪力墻與一般剪力墻共同抵抗水平力的結構。抗震設計時，簡體和一般剪力墻承受的第一振型底部傾覆力矩應大于結構底部地震傾覆力矩的50％。
在水平地震作用下，高層短肢剪力墻結構主要表現(xiàn)為整體彎曲變形，底部外圍的小墻肢承由于豎向荷載較大，破壞嚴重，特別是一字形小墻肢的破壞最為嚴重�？稍黾咏ㄖ镏苓厜χL度或連梁高度來消除扭轉不規(guī)則，從而使結構的抗扭剛度明顯增大。為了提高墻肢的承載力和延性，還需加強邊緣構件配筋，增大這些部位墻肢縱筋和箍筋的配筋率，嚴格控制軸壓比。
二、剪力墻結構的受力特點
剪力墻結構是由一系列縱向、橫向剪力墻及樓蓋所組成的空間結構，承受豎向荷載和水平荷載，是高層建筑中常用的結構形式。由于縱、橫向剪力墻在其自身平面內(nèi)的剛度都很大，在水平荷載作用下，側移較��；因此這種結構抗震及抗風性能都較強，承載力要求也比較容易滿足，適宜于建造層數(shù)較多的高層建筑。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；短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5：8的剪力墻剪力墻主要承受兩類荷載：一類是樓板傳來的豎向荷載，在地震區(qū)還應包括豎向地震作用的影響；另一類是水平荷載，包括水平風荷載和水平地震作用。剪力墻的內(nèi)力分析包括豎向荷載作用下的內(nèi)力分析和水平荷載作用下的內(nèi)力分析。在豎向荷載作用下，各片剪力墻所受的內(nèi)力比較簡單，可按照材料力學原理進行。在水平荷載作用下，剪力墻的內(nèi)力和位移計算則比較復雜。理論分析和試驗研究表明，在水平荷載作用下剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻上的開洞情況。洞口是否存在，洞口的大小、形狀及位置的不同都將影響剪力墻的受力性能。剪力墻按受力特性的不同主要可分為整體剪力墻、不開口整體剪力墻、雙肢墻(多肢墻)和壁式框架等幾種類型。不同類型的剪力墻，其相應的受力特點、計算簡圖和計算方法也不相同，計算其內(nèi)力和位移時則需采用相應的計算方法。整體剪力墻如一根懸臂桿件，在墻肢整個高度方向上，彎矩圖既不發(fā)生突變又不出現(xiàn)反彎點，變形曲線以彎曲型為主；不開口墻與雙、多肢剪力墻，在連梁高度處的墻肢彎矩有突變，但在整個墻肢的高度方向上，它沒有或僅僅在個別樓層才出現(xiàn)反彎點，剪力墻的變形曲線依然以彎曲型為主�？傊�，剪力墻的受力需具體情況具體分析，應按能反映其性態(tài)的結構體系計算。
三、剪力墻設計的建議
剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置；抗震設計的剪力墻結構，應避免僅單向有墻的結構布置形式。剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。剪力墻結構的側向剮度不宜過大。遵循這樣的規(guī)范原則，剪力墻的布置：遵循均勻、分散、對稱和周邊的原則。剪力墻應沿房屋縱橫兩個方向布置，剪力墻宜布置在房屋的端部附近、平面形狀變化處、恒荷載較大處以及樓梯處。在平面布置上盡可能均勻、對稱，以減小結構扭轉；不能對稱時，應使結構的剛度中心和質(zhì)量中心接近，在豎向布置上應貫通房屋全高，使結構上下剛度連續(xù)、均勻�？刹贾贸蓡纹�，洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墻端部或柱邊。高層建筑結構不應采用全部短肢剪力墻的剪力墻結構；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。如果在剪力墻結構中，只有個別小墻肢，不應看成剪力墻結構而應作為一般剪力墻結構處理。剪力墻的間距為了保證樓(屋)蓋的側向剛度，避免水平荷載作用下樓蓋平面內(nèi)彎曲變形，應控制剪力墻的最大間距。剪力墻的數(shù)量與結構體型、高度等有關。從抗震性考慮，在一定范圍內(nèi)數(shù)量越多越好；從經(jīng)濟性考慮，數(shù)量太多會使結構剛度和自重很大，地震力和材料用量增大，造價提高，基礎設計困難。因此，剪力墻的數(shù)量應適宜，只需滿足側向變形的限值即可(剪力墻的數(shù)量：規(guī)范要求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的百分之五十。因為在地震時全靠剪力墻抵抗地震剪力，建筑結構設計時成片的剪力墻最好對稱布置，遵循“均勻、對稱、周邊、分散”的原則，以取得比較理想的設計效果。
四、結語
高層住宅剪力墻結構設計呈多樣化的趨勢，在進行設計時，應根據(jù)具體工程的特點 對其剪力墻的受力狀態(tài)進行正確的計算分析．并結合其破壞形態(tài)進行設計以滿足結構的安全性。只有熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經(jīng)濟實用的優(yōu)秀作品。
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