剪力墙抗剪、抗震及施工技术研究

剪力墙抗剪、抗震及施工技术研究

李超

中冶天工集团天津有限公司天津300301

摘要：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框架剪力墙的结构特征

不仅是居住者，施工者同样着重于使用框架剪力墙结构，这不难看出框架剪力墙的优良特点：第一，框架剪力墙具有独特的刚度特征。施工人员需要结合框架剪力墙结构的自身特点来施工，采取抗震减灾的方式来进行对框架剪力墙韧性的维护，避免受到外界的作用而使得自身结构被破坏，从而使整个结构得到保护，是建筑结构整体质量得到保证。第二，框架剪力墙的受力特征。现代的社会迅速发展，不难看出旧的施工方式已经不能满足如今的建筑设计，所以新的建筑技术就会出现，使建筑物可以更好的被使用。框架剪力墙结构就是一种新的施工技术，不同于传统施工技术的是，剪力墙结构具有良好的稳定性，而稳定性取决于剪力墙的受力情况，可以承担绝大的水平荷载，这也就决定了框架剪力墙结构能够最大程度的保证建筑物的安全性，保证建筑物的使用。

2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。

3剪力墙抗震设计的基本思路

把《建筑抗震设计规范》的设计条文归纳一下，对于各墙段的高度与墙段长度之比大于3的剪力墙肢，其抗震基本思路如下：第一，剪力墙肢应设计成延性墙肢，强震时剪力墙肢可以进入屈服后状态；第二，一般来讲剪力墙肢的墻底截面弯矩和剪力均为最大，塑性铰出现在剪力墙肢底部截面的可能性最大也更为现实，国家相关规范也都是提出一系列措施引导塑性铰出现在墙肢底部截面；第三，为了提高塑性铰区高度范围内剪力墙肢的延性性能，对墙肢底部加强区部位应采取加强措施；第四，强震时剪力墙容易发生剪切破坏，在达到一定位移延性之前应采取措施保证墙肢不会提前发生剪切破坏。

以上这些抗震设计思路为基本的设计思路，可能有些具体问题还值得大家进一步研究思考，应根据工程复杂情况进行具体分析，本人通过工程实践总结了以下两点值得注意的问题：第一，剪力墙肢底部出现塑性铰时，抗水平力刚度会急剧下降，侧向变形加大，内力在竖向构件中进行重分布，在框架剪力墙和框架核心筒结构中框架部分将承担更大的水平力，这部分水平力在多遇地震作用下是无法考虑清楚的，规范对这部分框架结构的总剪力也进行了调整，其框架剪力按0.2V0和1.5Vfmax二者的最大值采用，保证框架结构不至于因墙肢出现塑性铰而导致过早的破坏。如何保证墙肢底部截面不出现过早屈服，成为保证整体结构安全的关键因素，其措施是保证墙肢底部加强区部位配筋满足多遇地震作用力的计算要求且应满足一定的构造措施，适当加强配筋也是必要的。建议在规范现有的基础上适当增大剪力墙肢底部截面的抗弯能力和抗剪能力（如提高箍筋体积配箍率，加大截面尺寸，加强纵筋等），保证墻肢底部截面不过早形成塑性铰；第二，一般高层建筑的剪力墙结构，框架剪力墙结构或框架核心筒结构的剪力墙或核心筒沿建筑高度连续布置，某些建筑因为建筑布置需要在中间某个楼层设置了转换层，因为转换层楼层梁平面刚度很大，计算时会发现转换层上下楼层剪力墙肢或核心筒壁中的弯矩会相当大，容易在转换层上下层部位形成薄弱层，对于这种建筑布置的情况，建议通过调整转换层上下楼层的抗弯能力和抗剪能力（加大竖向构件的截面尺寸等措施）来避免塑性铰发生在转换层上下楼层的墙肢中，这样更加符合我们对墙肢的设计要求!

4建筑工程剪力墙施工技术要点分析

4.1钢筋施工

钢筋压塌是框架剪力墙施工中非常重要的一个环节，其施工质量会直接影响到建筑工程序整体质量。因此在实际施工过程中要对钢筋施工给予充分重视。即在选购与国家标准相符的钢筋，并对原材料质量进行控制。在具体选择钢筋时，要与施工实际情况有效结合，并对施工过程中诸多因素进行考虑。在具体施工过程中，要重视节点处的施工，要先对密集钢筋进行安装，然后浇筑混凝土。在施工时，要确保各项数据的精确性，对于节点钢筋无法紧密衔接的情况进行有效预防，避免混凝土浇筑过程中出现钢筋移位的情况。

4.2模板施工

框架剪力墙结构施工过程中，当钢筋施工完成后，则要进行模板施工。模板施工主要以混凝土模板施工和支撑模板施工为主。混凝土模板施工时，墙体和内部作为施工的重点，梁柱部分节点处则是施工的难点，要施工过程中要控制好施工质量。同时还要选择适宜墙体模板材料，针对建筑物层高高度来选用适宜的模板材料。节点处混凝土强度等级要与标准要求相符。支撑模板施工时，可以提前进行模拟实验，确保达到施工标准要求后，再开展具体的施工。

4.3混凝土施工

第一，混凝土施工的技术要求分析。在框架剪力墙结构的施工内容中，包含了混凝土施工技术，为了使工程的质量得到保证，在实际施工中要明确混凝土施工技术的要求。通常情况下，混凝土的浇筑施工必须一次性完成，墙和楼层施工质量要求必须一致。在该工程的施工过程中，选择的混凝土材料主要是商品混凝土，混凝土浇筑工程中容易出现麻面、蜂窝等现象，因此，在混凝土的浇筑施工中，必须按照相应的施工技术进行施工，并且对混凝土结构进行振捣的时候，必须使用高频振动器。第二，混凝土质量的控制。在拌和混凝土时，要注意各材料的配比，含水量不宜過多，若振捣时采用插入式振动棒，必须用相应的施工方法进行振捣，并注意垂直快插慢拔。剪力墙的混凝土振捣一般用附着式振捣器，振捣时保持3mm的距离，转弯时缩短距离，一般情况下是双排振动器振捣，振捣之后注意检查。

结束语：现阶段我国各式工程在剪力墙的应用方面已经非常普遍，几乎没有太大的理论问题，但是在实际施工过程中，返修和重做的事也经常发生。本文通过对剪力墙抗震性能和抗剪性能的概述，以及对剪力墙施工技术要点的概括，阐述了剪力墙结构中每个细节对工程质量的重要性，给更多同行提供一定的理论和实践经验，从而帮助施工时在短时间内保证质量、节约成本，让剪力墙在普通高层乃至其它应用剪力墙结构的建筑中发挥其应有的价值。

参考文献：

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[4]王刚.八度抗震设防区装配式剪力墙住宅施工进度分析研究[D].西安建筑科技大学，2016.