浅谈混凝土剪力墙的结构与施工

摘要：剪力墙结构采用现浇钢筋混凝土，整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易满足，适合于建造较高的高层建筑。本文首先介绍了凝土剪力墙结构中剪力墙布置，然后谈谈梁的布置与剪力墙的关系，最后对施工一些应注意的问题进行了探讨。

关键词：混凝土；剪力墙；结构；施工

剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的承受竖向荷载和水平荷载作用的结构，墙体同时也作为维护及房间分隔构件。竖向荷载由楼盖直接传到剪力墙上，因此剪力墙的间距取决于楼板的跨度。一般情况下剪力墙结构间距为3～8m，因此它适用于高层住宅、公寓、饭店、宾馆、医院病房等平面墙体布置较多的建筑。

一、剪力墙布置

剪力墙是主要抗侧力构件，合理布置剪力墙是结构具有良好的整体抗震性能的基础。

1、双向布置剪力墙及抗侧刚度

剪力墙结构中，剪力墙结构宜沿主轴方向或其他方向双向布置，形成空间结构。抗震设计的剪力墙，应避免仅单向有墙的结构形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜接近。另一方面，剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为了充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力堵结构的可利用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。侧向刚度过大会使地震力加大，自重加大，并不有利。

剪力墙墙肢截面易简单、规则。剪力墙的两端尽可能与另一方向的墙连接，成为I形、T形或L形等有冀缘的墙．以增大剪力墙的刚度和稳定性。在楼梯间、电梯间，两个方向的墙相互连接成井筒，以增大结构的抗扭能力。

2、竖向刚度均匀

剪力墙宜自下到上连续布置，上到顶下到底，中间楼层不宜中断，避免刚度突变。剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响，剪力墙沿高度不连续，将造成结构沿高度刚度突变。墙厚度沿竖向应逐渐减薄，不宜变截面厚度时变化过大，允许沿高度改变培厚和混凝土强度等级，或减少部分墙肢，但使抗侧刚度沿高度逐渐减小，而不是突变。

3、墙肢高宽比

剪力墙应具有延性，细高的剪力墙(高宽比大于2)容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏，提高变形能力。当墙的长度很长时，为了满足每个墙段高宽比大于2的要求，可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙或整体墙，洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比宜大于6)，使其可近似认为分成了独立墙段。此外，墙段长度较小时，受弯产生的裂缝宽度较小，墙体的配筋能够充分地发挥作用。因此墙段的长度(即墙段截面高度)不宜大于8m。当墙肢长度超过8m时，应采用施工时端上留洞，完工时砌填充墙的结构洞方法，把长墙肢分成短墙肢，或仅在计算简图开洞处理。计算简图开洞处理是指结构计算时没有洞，施工时仍为混凝土墙。

4、剪力墙加强部位

剪力培的底部加强部位，是指剪力墙底部的一定高度内，适当提高承载力和加强抗震构造措施。为使剪力墙具有足够的延性，剪力墙塑性铰出现后，剪力墙底部塑性铰范围内应当加强构造措施，提高其抗剪切破坏的能力。

高层剪力墙结构的女儿墙宜采用现浇。当采用预制女儿墙板时，高度一般不要大于1.5m，且拼接板缝应设置现浇钢筋混凝土小柱。屋顶局部凸出的电梯机房、楼梯间、水箱间等小房培体，应采用现浇混凝土，且使下部剪力墙延伸，不得采用砌体结构。

二、梁的布置与剪力墙的关系

剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大，而平面外刚度及承载力都相对较小。当剪力堵与平面外方向的梁连接时，会造成墙肢平面外产生弯矩，而一般情况下并不验算堵的平面外的刚度和承载力。当梁高大于2倍墙厚时，梁端弯矩对墙平面外的安全不利，因此应采取措施以保证剪力墙平面外的安全。

应控制剪力墙平面外的弯矩，当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采取以下措施中的一个措施，减小梁端部弯矩对墙的不利影响。①沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩；②当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁柱，③当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋；④必要时，剪力堵内设置型钢。此外，对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接，减小墙肢平面外弯矩。铰接端或半刚接端可通过弯矩调幅或梁变截面(梁端截面减小)来实现，此时应相应加大梁跨中弯矩。

不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。由于剪力墙中连梁的侧向刚度弱，连梁没有足够的抗扭刚度去抵抗平面外弯矩，使主梁端部约束达不到要求，另外对连梁不利，连梁本身剪切刚度较大，容易出现裂缝，因此要尽量避免。楼面梁与剪力墙连接时，梁内纵向钢筋应伸入墙内，并可靠锚固。

因为无论如何，梁可以开裂而不能掉落，可靠锚固是防止掉落的必要措施。梁与墙的连接有两种情况：当梁与墙在同一平面内时，多数为刚接，梁钢筋在墙内的锚固长度应与梁、柱连接时相同。当梁与培不在同一平面时，多数为半刚接，梁钢筋描固应符合锚固长度要求；当堵截面厚度较小时，可适当减小梁钢筋锚固的水平段，但总长度应满足非抗震或抗震锚固长度要求。

剪力墙开洞形成跨高比小于5的连梁，应按连梁进行设计。当连梁跨高比不小于5时，宜按框架梁设计。一端与剪力场、另一端与框架柱相连的跨高比小于5的梁宜按连梁设计。连梁应与剪力墙取相同的抗震等级。

三、施工中应注意的问题

1、模板工程施工

高层剪力墙结构中的现浇混凝土剪力墙模板通常是采用定型大模板，具有整体刚度好，周转次数多，清理方便，施工速度快，墙体垂直度和平整度较好的优点。但在大模板施工时，剪力墙先行施工，然后进行楼板及连梁施工，因此楼板层以及门窗洞口等接缝处常会出现质量问题。如在混凝土外墙、楼梯间内墙和楼层间的水平接缝处出现错台、漏浆滴挂；在楼面墙根部出现漏浆、烂根；分段施工的施工缝不平整、混凝土接槎不良；在门窗洞口阳角部位出现蜂窝麻面，模板偏移及变形等质量问题。所以在设计和施工中要确保模板强度、刚度和稳定性。尤其要注意配合大模板使用的门窗洞口的木模板，由于木模板强度、刚度都比较小，常会出现刚度和稳定性不足的问题。

2、混凝土施工

在高层剪力墙建筑施工中，混凝土的浇筑量非常大，混凝土浇筑质量的好坏对整个工程意义重大，对施工技术管理的要求也更高。在施工过程中要严格按照有关操作规范和工艺标准，加强消除混凝土工程的质量通病，注意混凝土养护。

应自初凝之前就对混凝土开始养护，并且保证相同的成熟度，避免由此形成的混凝上表面色差。混凝土养护的时间一般不得少于14d。模板拆除后的混凝土表面不得直接用草帘或草袋覆盖，以免造成永久性黄颜色污染、应采用干净期料薄膜严密覆盖养护；如需保温，在塑料薄膜外可以覆盖草带或草袋。施工中要尽量减少施工缝，并对施工缝进行处理，

参考文献

[1] 李桂茹,刘传银. 高层剪力墙结构设计及施工涉及的几个问题[J].山西建筑,2010,36(12).

[2]崔虹.薄壁混凝土剪力墙的施工质量控制[J].武汉大学学报(工学版),2009,(S1)