剪力墻抗剪抗震的施工技術研究論文

摘要：自我國邁入21世紀以來，城市建設的步伐愈發緊湊，高層建筑的數量不斷增多，而鋼筋混凝土的框架剪力墻結構是其主要的建筑結構。本文分別先研究了框架剪力墻結構的抗剪、抗震，在明確剪力墻中各組成要素重要性的基礎上討論了剪力墻的施工技術要點，為高層建筑的施工質量和施工安全有一定的指導意義和理論意義。

關鍵詞：建筑技術科學；框架剪力墻；施工技術

0引言

　　現代高層的剪力墻結構主要是由鋼筋和混凝土組成，由于高層建筑物的自重大、質量要求高，而且在底部承受復雜的剪力和軸力等，所以底部剪力墻的抗震性能要求非常高。剪力墻又是整個建筑承受荷載、風力或其他不可抗力的構件，所以對其抗剪性能也有很高的要求。在設計滿足以上兩點要求的基礎上，通過實際施工來達到設計的效果，這就要求施工技術過關。所以，無論是設計的抗震、抗剪性能，還是施工的技術問題，都要嚴格要求，從而保證整個建筑的質量安全。

1剪力墻的抗震性研究

　　1.1地震對剪力墻的影響

　　我國處于環太平洋地震帶和歐亞地震帶兩個世界上最活躍的地震帶，是一個多地震的國家。在地震發生時，框架剪力墻結構的剪力墻承擔約80%的水平地震作用。但是剪力墻過少與過多都會影響到結構的抗震性能———剪力墻過少，將難以承擔地震時的水平作用，但剪力墻過多，又會加大地震的額相應作用。所以在設計時，根據抗震等級，如何優化剪力墻的數量，是一門比較高深的學問。即使剪力墻的設計按照“強剪弱彎”的原則設計，但是當一些強地震突發，地震力足夠大，造成剪力墻某一部位產生幾種破壞。因此剪力墻地段的變形和耗能水平必須成為重點參考目標。

　　1.2剪力墻優化我們先研究一下

　　C60混凝土下，100厘米墻和150厘米墻以及墻內部是否安裝鋼板（3.5%的配置率）的軸壓比在使用C60級別混凝土以及墻厚100厘米時候，在樓層接近80層時，剪力墻的軸壓比已經超出了0.5，已經危及到了建筑物的安全性。當增加墻體厚度到150厘米時，或者再在其中配置鋼板，都可以滿足軸壓比的要求。單方面配置鋼板時，剪力墻的體積將會節約，減少建筑面積，還能增加使用面積。但在實際中，應該從外觀、經濟性和安全性等多方面考慮，選擇最優的方案，即滿足安全使用和質量要求的前提下，盡可能同時滿足經濟性和外觀要求。一般情況下，可以通過增加墻體水平方向和豎直方向配鏡率來提升剪力墻的剪力墻的抗剪抗震力，但是這種方法成效有限。對于鋼筋混凝土剪力墻結構，其構件的受剪承載力的公式可以表示如下：Va=Vs+Vc+Vp其中：Vs為鋼筋的貢獻大小；Vc為混凝土的貢獻大小；Vp為軸力對剪力的影響。Vs=Avfyds其中：Av為水平方向鋼筋的鋪設面積；fy為鋼筋的屈服強度；d為剪力墻的開裂高度；s為分布筋的鋼筋間距。如果選擇斜方向布置鋼筋，則應該是Vs=Avfyd（sin琢+cos琢）s，當sin琢=cos琢時，即鋼筋的傾斜角度為45°時，剪力墻的承載面積將大幅度提升，大約41.42%。內置鋼板的組合式剪力墻是剪力墻抗震性能優化的有效途徑，優化構件的承載力，提高其延性，增強其耗能能力，鋼板能夠取代混凝土承受更多的剪力，從而有效提升剪力墻的抗震性能。

2剪力墻的抗剪性研究

　　2.1剪力墻抗剪性能研究現狀

　　雖然我國對剪力墻的使用已經非常普遍了，對普通的鋼筋混凝土剪力墻研究也很多，但是對于鋼板混凝土剪力墻的研究比較缺乏。在國內，研究鋼板混凝土剪力墻的學者孫建超等[2]、楊曉蒙等[3]和聶建國等[4]通過對不同剪力墻結構在不同情況下的試驗和研究，提出了內嵌鋼板混凝土墻受剪承載力的計算公式、通過研究內嵌鋼板混凝土墻的變形能力和耗能能力給出了鋼板含鋼率、分布鋼筋配筋率等構造措施建議，以及發現了外包鋼板混凝土墻受剪承載力高、延展性大等特點。由上，已有的部分試驗不能完全反映墻體的剪切破壞性能，因為在試驗中試件的最終破壞取決于墻底部的彎壓破壞。

　　2.2剪力墻抗剪性能的計算

　　在我國，計算剪力墻抗剪性能之前，一般先作如下假定：①混凝土所承擔的剪力和形成腹剪斜裂縫或彎剪斜裂縫的剪力相同；②驗算截面以上h0/2處受拉邊緣的應力達到0.3fc時認為是形成彎剪斜裂縫的條件；腹板中的主拉應力達到fc時認為達到形成腹剪斜裂縫的條件；③混凝土所承擔的剪力+45°桁架模型計算的水平分布鋼筋所承擔的剪力=剪力墻的抗剪承載力；④與單調加載的情況相比，反復加載下的受剪承載力降低20%；⑤偏心受拉剪力墻的受剪承載力未進行試驗，根據受力性能，參照偏心受壓剪力墻承載力規律經折減后給出計算公式[5]。在以上假定適用的情況下，鋼筋混凝土偏心受壓剪力墻斜截面受設計表達式如下：VW燮1姿-0.5（0.5ftbh0+0.13NAWA）+fyvAshSvh0鋼筋混凝土偏心受拉剪力墻斜截面受剪承載力設計表達式如下：VW燮1姿-0.5（0.5ftbh0-0.13NAWA）+fyvAshSvh0國外的剪力墻受剪承載力計算方法和我國的計算方法差距略大，我們不再研究討論。

　　2.3剪力墻抗剪抗剪性能研究

　　剪力墻受剪受剪承載力計算模式可以由混凝土抗剪力和抗剪鋼筋的抗剪力兩項組成。其中混凝土混凝土抗力考慮必須考慮鋼筋混凝土強度、剪跨比和軸向力的影響。宜考慮混凝土強度降低系數和縱筋的作用，抗剪鋼筋的抗力可以采用桁架模型計算。混凝土強度指標采用其軸心抗壓強度的0.5次方較為合理。

3剪力墻的施工技術

　　在研究完剪力墻的抗震性能和抗剪性能之后，我們討論剪力墻實際施工中的技術。

　　3.1高層剪力墻的施工特點

　　剪力墻的施工特點主要體現在以下幾點：①受自身的特點所決定，剪力墻在施工的過程中缺乏靈活性，對于一部分公共建筑來說，難以滿足空間的布局要求，這就需要在施工作業過程中利用有效的科學方法和科學技術加以完善，例如在滿足要求的情況下對梁和板的布局稍加改動。對普通的剪力墻來說，采用建筑結構矩形結構、L形結構和T形結構的同時，必須確保剪力墻的主軸是正交的布局方式；當建筑結構采用三角形結構或者Y形結構時，要沿著剪力墻的三個方向進行合理的布局；當建筑結構采用的是正多邊形、圓形或者弧形結構時，要采取沿剪力墻的方向進行環向布局的方式。②在剪力墻結構的施工作業環境中，受剪力墻自身的長度因素的影響也要進行適當的處理。剪力墻必須根據實際施工作業情況來判定其大小、長短。③剪力墻的高度也必須要符合剪力墻自身的受力情況，確保抗震能力在設計和規定的范圍內。