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有關(guān)房屋剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的思考
摘要：目前，越來越多的剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅樓拔地而起，但是，隨之而來的是我們發(fā)現(xiàn)這些剪力墻結(jié)構(gòu)小高層在施工質(zhì)量上還存在著一些質(zhì)量通病，主要表現(xiàn)為剪力墻板混凝土成型質(zhì)量差、混凝土實(shí)體回彈檢測(cè)強(qiáng)度不高等。本文根據(jù)工程實(shí)際并結(jié)合2001版《規(guī)范》和其他相關(guān)資料，論述了底層框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法說明了一些注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu) 過渡樓層 側(cè)移剛度比
0 引言
對(duì)于12～16層的小高層建筑結(jié)構(gòu)，采用既可以保證結(jié)構(gòu)的剛度、位移，又可以使室內(nèi)空間方正合理。所以剪力墻結(jié)構(gòu)得以普遍應(yīng)用。剪力墻的受力、變形特征，類似以框剪結(jié)構(gòu)。但比框架結(jié)構(gòu)的剛度分配、內(nèi)力分配更合理，結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)導(dǎo)致的豎向位移差別，也比框剪結(jié)構(gòu)小，則傳基礎(chǔ)荷載更均勻、合理。目前，越來越多的剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅樓拔地而起，但是，隨之而來的是我們發(fā)現(xiàn)這些剪力墻結(jié)構(gòu)小高層在施工質(zhì)量上還存在著一些質(zhì)量通病，主要表現(xiàn)為剪力墻板混凝土成型質(zhì)量差、混凝土實(shí)體回彈檢測(cè)強(qiáng)度不高等。
1 剪力墻結(jié)構(gòu)的基本含義
剪力墻結(jié)構(gòu)的定義：①剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻；②高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)；③剪力墻較多時(shí)，應(yīng)布置筒體（或一般剪力墻），形成剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。
剪力墻結(jié)構(gòu)的必要條件：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%。
剪力墻結(jié)構(gòu)的下限：當(dāng)墻較少時(shí)，如墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的15%～40%，則可以按普通剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下限規(guī)范沒有規(guī)定，用戶可以靈活掌握。如果在剪力墻結(jié)構(gòu)中，只有個(gè)別小墻肢，不應(yīng)看成剪力墻結(jié)構(gòu)而應(yīng)作為一般剪力墻結(jié)構(gòu)處理。
2 剪力墻房屋的設(shè)計(jì)
根據(jù)2001版《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，對(duì)于底層框架——剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)強(qiáng)調(diào)抗震概念設(shè)計(jì)以及抗震構(gòu)造措施的重要性。相對(duì)于89版規(guī)范，其放寬了結(jié)構(gòu)總高和層數(shù)限制，增加了底部?jī)蓪涌蚣芙Y(jié)構(gòu)并提出了過渡層概念。進(jìn)一步提高了底層框架——剪力墻結(jié)構(gòu)的性能。
2.1 選擇有利的建筑形式 在抗震設(shè)計(jì)中，建筑平面應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔、規(guī)則，結(jié)構(gòu)的剛心與質(zhì)心相一致，以減少地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。剪力墻的方案布置、墻量的多少、墻片的大小應(yīng)合理。由于底部框墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻屬低矮墻，其抗剪剛度相對(duì)較大，如果布置的墻肢較長(zhǎng)、平面形式復(fù)雜，很容易出現(xiàn)局部剛度過大，受力過于集中的現(xiàn)象，甚至經(jīng)常出現(xiàn)只布置極少的剪力墻就滿足上下層抗側(cè)剛度比限值的情況。因此在剪力墻布置方案上一定要堅(jiān)持均勻、對(duì)稱、周邊、分散的原則，墻片不宜過長(zhǎng)，應(yīng)以墻片高寬比1.5左右為為宜，墻片平面形式不宜采用提高抗側(cè)剛度的“Ｌ”“Ｔ”等平面形式，而是盡可能采用“一”字形。這是因?yàn)橹挥腥趸恳粏纹袅Φ膭偠龋庞锌赡軐?shí)現(xiàn)均勻分散多道設(shè)防的目標(biāo)。同時(shí)還應(yīng)控制剪力墻的最大間距，以期符合規(guī)范的要求�？v向抗震墻還應(yīng)在外縱軸布置開窗洞的抗震墻或剪力墻，這樣大大增強(qiáng)橫向抗傾覆的能力，避免邊柱產(chǎn)生過大的壓力和拉力。
2.2 建筑高度和層數(shù)的限值 以往震害資料及文獻(xiàn)的分析表明，底層框架剪力墻房屋的震害隨著樓層數(shù)的增加而加劇。因此底層框架——剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足高度和層數(shù)的限值。2001版《規(guī)范》規(guī)定，6，7度區(qū)22米7層，8度區(qū)19米6層。所謂房屋總高度是指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度。半地下室從室內(nèi)算起，全地下室或嵌固條件好的半地下室應(yīng)從室外地面算起。帶閣樓的坡屋面應(yīng)算到山間墻的1/2高度處。室內(nèi)外高差大于6米時(shí)，房屋總高度應(yīng)允許適當(dāng)增加，但不超過1米。
2.3 嚴(yán)格遵守抗震規(guī)范對(duì)不同設(shè)防烈度的第二層與第一層側(cè)移剛度比的限值規(guī)定在歷次地震中，底層框架房屋結(jié)構(gòu)之所以發(fā)生嚴(yán)重破壞，其原因就在于底層層間剛度與上部層間剛度比過于懸殊。當(dāng)?shù)卣鹱饔眉性诘讓訒r(shí)，由于底層較上部結(jié)構(gòu)小得多的側(cè)移剛度，造成非常突出的底層彈塑性變形集中現(xiàn)象。因此，控制底層與上部側(cè)移剛度比是很必要的。
規(guī)范給出了不同設(shè)防烈度下上層與底層側(cè)移剛度比的限值，6、7度時(shí)不應(yīng)
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