剪力墙抗剪抗震的施工技术研究论文

剪力墙抗剪抗震的施工技术研究论文

摘要：自我国迈入21世纪以来，城市建设的步伐愈发紧凑，高层建筑的数量不断增多，而钢筋混凝土的框架剪力墙结构是其主要的建筑结构。本文分别先研究了框架剪力墙结构的抗剪、抗震，在明确剪力墙中各组成要素重要性的基础上讨论了剪力墙的施工技术要点，为高层建筑的施工质量和施工安全有一定的指导意义和理论意义。

关键词：建筑技术科学；框架剪力墙；施工技术

0引言

　　现代高层的剪力墙结构主要是由钢筋和混凝土组成，由于高层建筑物的自重大、质量要求高，而且在底部承受复杂的剪力和轴力等，所以底部剪力墙的抗震性能要求非常高。剪力墙又是整个建筑承受荷载、风力或其他不可抗力的构件，所以对其抗剪性能也有很高的要求。在设计满足以上两点要求的基础上，通过实际施工来达到设计的效果，这就要求施工技术过关。所以，无论是设计的抗震、抗剪性能，还是施工的技术问题，都要严格要求，从而保证整个建筑的质量安全。

1剪力墙的抗震性研究

　　1.1地震对剪力墙的影响

　　我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带两个世界上最活跃的地震带，是一个多地震的国家。在地震发生时，框架剪力墙结构的剪力墙承担约80%的水平地震作用。但是剪力墙过少与过多都会影响到结构的抗震性能———剪力墙过少，将难以承担地震时的水平作用，但剪力墙过多，又会加大地震的额相应作用。所以在设计时，根据抗震等级，如何优化剪力墙的数量，是一门比较高深的学问。即使剪力墙的设计按照“强剪弱弯”的原则设计，但是当一些强地震突发，地震力足够大，造成剪力墙某一部位产生几种破坏。因此剪力墙地段的变形和耗能水平必须成为重点参考目标。

　　1.2剪力墙优化我们先研究一下

　　C60混凝土下，100厘米墙和150厘米墙以及墙内部是否安装钢板（3.5%的配置率）的轴压比在使用C60级别混凝土以及墙厚100厘米时候，在楼层接近80层时，剪力墙的轴压比已经超出了0.5，已经危及到了建筑物的安全性。当增加墙体厚度到150厘米时，或者再在其中配置钢板，都可以满足轴压比的要求。单方面配置钢板时，剪力墙的体积将会节约，减少建筑面积，还能增加使用面积。但在实际中，应该从外观、经济性和安全性等多方面考虑，选择最优的方案，即满足安全使用和质量要求的前提下，尽可能同时满足经济性和外观要求。一般情况下，可以通过增加墙体水平方向和竖直方向配镜率来提升剪力墙的剪力墙的抗剪抗震力，但是这种方法成效有限。对于钢筋混凝土剪力墙结构，其构件的受剪承载力的公式可以表示如下：Va=Vs+Vc+Vp其中：Vs为钢筋的贡献大小；Vc为混凝土的贡献大小；Vp为轴力对剪力的影响。Vs=Avfyds其中：Av为水平方向钢筋的铺设面积；fy为钢筋的屈服强度；d为剪力墙的开裂高度；s为分布筋的钢筋间距。如果选择斜方向布置钢筋，则应该是Vs=Avfyd（sin琢+cos琢）s，当sin琢=cos琢时，即钢筋的倾斜角度为45°时，剪力墙的承载面积将大幅度提升，大约41.42%。内置钢板的组合式剪力墙是剪力墙抗震性能优化的有效途径，优化构件的承载力，提高其延性，增强其耗能能力，钢板能够取代混凝土承受更多的剪力，从而有效提升剪力墙的抗震性能。

2剪力墙的抗剪性研究

　　2.1剪力墙抗剪性能研究现状

　　虽然我国对剪力墙的使用已经非常普遍了，对普通的钢筋混凝土剪力墙研究也很多，但是对于钢板混凝土剪力墙的研究比较缺乏。在国内，研究钢板混凝土剪力墙的学者孙建超等[2]、杨晓蒙等[3]和聂建国等[4]通过对不同剪力墙结构在不同情况下的试验和研究，提出了内嵌钢板混凝土墙受剪承载力的计算公式、通过研究内嵌钢板混凝土墙的变形能力和耗能能力给出了钢板含钢率、分布钢筋配筋率等构造措施建议，以及发现了外包钢板混凝土墙受剪承载力高、延展性大等特点。由上，已有的部分试验不能完全反映墙体的剪切破坏性能，因为在试验中试件的最终破坏取决于墙底部的弯压破坏。

　　2.2剪力墙抗剪性能的计算

　　在我国，计算剪力墙抗剪性能之前，一般先作如下假定：①混凝土所承担的剪力和形成腹剪斜裂缝或弯剪斜裂缝的剪力相同；②验算截面以上h0/2处受拉边缘的应力达到0.3fc时认为是形成弯剪斜裂缝的条件；腹板中的主拉应力达到fc时认为达到形成腹剪斜裂缝的条件；③混凝土所承担的剪力+45°桁架模型计算的水平分布钢筋所承担的剪力=剪力墙的抗剪承载力；④与单调加载的情况相比，反复加载下的受剪承载力降低20%；⑤偏心受拉剪力墙的受剪承载力未进行试验，根据受力性能，参照偏心受压剪力墙承载力规律经折减后给出计算公式[5]。在以上假定适用的情况下，钢筋混凝土偏心受压剪力墙斜截面受设计表达式如下：VW燮1姿-0.5（0.5ftbh0+0.13NAWA）+fyvAshSvh0钢筋混凝土偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力设计表达式如下：VW燮1姿-0.5（0.5ftbh0-0.13NAWA）+fyvAshSvh0国外的剪力墙受剪承载力计算方法和我国的计算方法差距略大，我们不再研究讨论。

　　2.3剪力墙抗剪抗剪性能研究

　　剪力墙受剪受剪承载力计算模式可以由混凝土抗剪力和抗剪钢筋的抗剪力两项组成。其中混凝土混凝土抗力考虑必须考虑钢筋混凝土强度、剪跨比和轴向力的影响。宜考虑混凝土强度降低系数和纵筋的作用，抗剪钢筋的抗力可以采用桁架模型计算。混凝土强度指标采用其轴心抗压强度的0.5次方较为合理。

3剪力墙的施工技术

　　在研究完剪力墙的抗震性能和抗剪性能之后，我们讨论剪力墙实际施工中的技术。

　　3.1高层剪力墙的施工特点

　　剪力墙的施工特点主要体现在以下几点：①受自身的特点所决定，剪力墙在施工的过程中缺乏灵活性，对于一部分公共建筑来说，难以满足空间的布局要求，这就需要在施工作业过程中利用有效的科学方法和科学技术加以完善，例如在满足要求的情况下对梁和板的布局稍加改动。对普通的剪力墙来说，采用建筑结构矩形结构、L形结构和T形结构的同时，必须确保剪力墙的主轴是正交的布局方式；当建筑结构采用三角形结构或者Y形结构时，要沿着剪力墙的三个方向进行合理的布局；当建筑结构采用的是正多边形、圆形或者弧形结构时，要采取沿剪力墙的方向进行环向布局的方式。②在剪力墙结构的施工作业环境中，受剪力墙自身的长度因素的影响也要进行适当的处理。剪力墙必须根据实际施工作业情况来判定其大小、长短。③剪力墙的高度也必须要符合剪力墙自身的受力情况，确保抗震能力在设计和规定的范围内。