剪力墻抗剪抗震的施工技術(shù)研究論文

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

關(guān)鍵詞：建筑技術(shù)科學；框架剪力墻；施工技術(shù)

0引言

　　現(xiàn)代高層的剪力墻結(jié)構(gòu)主要是由鋼筋和混凝土組成，由于高層建筑物的自重大、質(zhì)量要求高，而且在底部承受復(fù)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(gòu)件，所以對其抗剪性能也有很高的要求。在設(shè)計滿足以上兩點要求的基礎(chǔ)上，通過實際施工來達到設(shè)計的效果，這就要求施工技術(shù)過關(guān)。所以，無論是設(shè)計的抗震、抗剪性能，還是施工的技術(shù)問題，都要嚴格要求，從而保證整個建筑的質(zhì)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(huán)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(fā)生時，框架剪力墻結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)作用。所以在設(shè)計時，根據(jù)抗震等級，如何優(yōu)化剪力墻的數(shù)量，是一門比較高深的學問。即使剪力墻的設(shè)計按照“強剪弱彎”的原則設(shè)計，但是當一些強地震突發(fā)，地震力足夠大，造成剪力墻某一部位產(chǎn)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(yōu)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(nèi)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(jīng)超出了0.5，已經(jīng)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(jié)約，減少建筑面積，還能增加使用面積。但在實際中，應(yīng)該從外觀、經(jīng)濟性和安全性等多方面考慮，選擇最優(yōu)的方案，即滿足安全使用和質(zhì)量要求的前提下，盡可能同時滿足經(jīng)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(jié)構(gòu)，其構(gòu)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(shè)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(yīng)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(nèi)置鋼板的組合式剪力墻是剪力墻抗震性能優(yōu)化的有效途徑，優(yōu)化構(gòu)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(xiàn)狀

　　雖然我國對剪力墻的使用已經(jīng)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(nèi)，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(jié)構(gòu)在不同情況下的試驗和研究，提出了內(nèi)嵌鋼板混凝土墻受剪承載力的計算公式、通過研究內(nèi)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(gòu)造措施建議，以及發(fā)現(xiàn)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(yīng)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(yīng)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(diào)加載的情況相比，反復(fù)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(jù)受力性能，參照偏心受壓剪力墻承載力規(guī)律經(jīng)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(shè)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(shè)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(shù)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(shù)

　　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(shù)。

　　3.1高層剪力墻的施工特點

　　剪力墻的施工特點主要體現(xiàn)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(yè)過程中利用有效的科學方法和科學技術(shù)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(jié)構(gòu)矩形結(jié)構(gòu)、L形結(jié)構(gòu)和T形結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)采用三角形結(jié)構(gòu)或者Y形結(jié)構(gòu)時，要沿著剪力墻的三個方向進行合理的布局；當建筑結(jié)構(gòu)采用的是正多邊形、圓形或者弧形結(jié)構(gòu)時，要采取沿剪力墻的方向進行環(huán)向布局的方式。②在剪力墻結(jié)構(gòu)的施工作業(yè)環(huán)境中，受剪力墻自身的長度因素的影響也要進行適當?shù)奶幚怼＜袅Ρ仨毟鶕?jù)實際施工作業(yè)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(shè)計和規(guī)定的范圍內(nèi)。