浅析民用建筑的剪力墙结构设计
摘要：随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的加快，尤其是高层建筑的与日俱增和社会对抗震要求的逐渐重视，剪力墙结构在民用建筑中已经得到了越来越广泛的应用。本文针对民用建筑的剪力墙结构设计进行了浅要的分析。 关键词: 民用建筑；剪力墙；结构设计 一、引言:
随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的加快，尤其是高层建筑的与日俱增和社会对抗震要求的逐渐重视，剪力墙结构在民用建筑中已经得到了越来越广泛的应用。与框架结构相比，剪力墙结构更为宽敞、简洁，不仅增加了使用面积，而且使用功能也更好，并能为住户的自行改造提供足够的灵活性。本文针对民用建筑的剪力墙结构设计进行了浅要的分析。 二、民用建筑的剪力墙结构设计 1、合理的结构布置
所有民用建筑的结构布置都应尽可能遵循简洁、规则的原则，保证结构的质心与刚心相一致，而对于剪力墙结构来说，剪力墙的方案布置、墙片的大小、墙量的多少均应合理。因为底部框架剪力墙结构中的剪力墙属于低矮墙，且其抗剪刚度相对较大，所以如果平面形式复杂、布置的墙肢较长，就很容易出现受力过于集中、局部刚度过大的现象，甚至往往出现只布置极少的剪力墙就能满足上下层的抗侧刚度比限值的情况。所以在剪力墙布置方案上必须要坚持对称、均匀、周边、分散的原则，且墙片不宜过长，墙片平面形式也不宜采用增强抗侧刚度的“T”、“L”等平面形式，而应尽可能采用“一”字平面形式。同时还应控制好剪力墙的最大间距，以满足规范的要求。纵向剪力墙还应在外纵轴布置好开窗洞的剪力墙，这样就能大大增强其横向抗倾覆的能力，以避免边柱产生过大的拉力和压力。
2、建筑高度和层数要求
根据资料和研究证明，剪力墙房屋的震害将随着楼层数量的增加而加剧，所以规范对剪力墙结构的建筑高度和层数的限值有着严格的要求。其中的建筑高度是指室外地面到檐口或主要屋面板板顶的高度，而半地下室则从室内算起，嵌固条件好的半地下室或全地下室则仍应从室外地面算起。对于带阁楼的坡屋面则应
算到山间墙的一半高度处。 3、抗震要求
根据历次地震的记录，之所以底层框架剪力墙结构会发生严重破坏，究其原因就在于上部层间刚度与底层层间刚度比过于悬殊。而当地震作用集中到底层时，则因为较上部结构小得多的底层侧移刚度很容易造成非常突出且明显的底层弹塑性变形集中的现象。所以控制底层与上部侧移刚度比是非常必要的。对于不同的抗震设防烈度，抗震要求也有一定的区别。 4、底层框架柱网的设置
当剪力墙结构底层为全框架结构形式时，则在内柱横、纵轴线的内、外墙中均应设构造柱或框架柱，且该底部框架结构的柱网间距不宜过大，一般要求控制在七、八米左右，并且框架梁上的悬墙数目也不应超过一道。从使用功能上来看，通常底框结构的民用建筑大都为商住楼，而该跨度对应的上部即可分割为两开间，无论上部为办公楼还是住宅楼，上述跨度所对应的上部开间尺寸均足以满足非承重砌体结构所能实现的功能，从而可以控制框架梁上仅设置一道悬墙。与此同时考虑到底部框架梁的横断面高度取值一般应控制在梁跨的1/5~1/8，而如果柱网间距过大，就会使梁断面及其配筋出现非正常现象，而且上部悬墙的数目增加也会加重这种现象。 5、过渡层的设计
对于存在过渡层或转换层的剪力墙结构，比如底层框架剪力墙结构，其过渡层的剪力墙墙体承受地震的倾覆力矩和剪力最大，受力也最为不利。除此之外，由于在竖向均匀荷载的作用下，过渡层的剪力墙墙体处于拉剪或压剪的应力状态，而一旦有水平荷载作用时，过渡层的剪力墙墙体与普通的落地墙体相比，其水平承载力和抗裂性能都相应降低。具试验表明，在竖向和反复水平荷载的作用下，过渡层的剪力墙墙体的水平承载力大约会降低两到三成。而如果按落地墙体的方法来验算其水平承载力，当其托梁高跨比或竖向荷载较小时，就将会过高地估计过渡层剪力墙的抗震承载力，从而造成结构抗震的可靠性降低。因此过渡层应在每开间设置圈梁和构造柱，以形成弱框架体系，从而增强过渡层传递地震剪力的能力，并大大增加其延性和耗能能力。 6、连梁设计
剪力墙的连梁是一件耗能构件，因此它的剪切破坏将对抗震不利，并会使结构的延性大大降低。在设计过程中就要注意对连梁进行强剪弱弯的验算，以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。所以切忌人为来加大连梁的纵筋，这样就有可能无法满足其强剪弱弯的要求，也不能单纯地认为加大箍筋就一定能保证其强剪弱弯的要求。因为当连梁不能满足其截面控制条件时，一味盲目地增加箍筋必然会导致连梁在其箍筋还未充分发挥作用时就发生剪切破坏。而连梁截面的抗剪计算中，对于那些跨高比大于2.5的连梁，应注意将其剪力设计值乘以增大系数。 三、结语
只有合理的结构体系才能保证建筑结构的经济性和安全性，因此设计人员应当遵循规范的要求以及甲方的需要，来选择合理的结构体系。而在剪力墙结构设计中，整个体系的剪力墙布置和调整过程就是一个逐步优化的过程，直到按照周边均匀对称的原则将结构体系的位移与刚度趋于最合理，才能使材料发挥最大的效能。其中的连梁作用不可忽视，其刚度将直接影响整个剪力墙结构的整体刚度。尤其不可盲目增大某一个或几个构件的刚度，以至于造成薄弱位置转移甚至产生新的薄弱部位。 参考文献：
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