剪力墻的分類

剪力墻是剪力墻結(jié)構(gòu)中主要抵抗豎向荷載和水平作用力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。當(dāng)在建筑物中合理地布置剪力墻的數(shù)量和位置時(shí)，可以形成安全穩(wěn)定性良好的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的承載能力大，抗側(cè)剛度大，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)作用強(qiáng)，抗震性能好，同時(shí)結(jié)構(gòu)的室內(nèi)空間整潔平整，空間利用率高，沒有露梁露柱現(xiàn)象，簡潔美觀，十分符合人們對(duì)住宅空間的功能設(shè)計(jì)要求，因而剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑特別是住宅建筑的建設(shè)發(fā)展中被大量地應(yīng)用推廣。按洞口率的影響劃分出于用戶對(duì)建筑物使用功能的要求，剪力墻上常開設(shè)有一定大小、形狀的門窗洞口。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》7.1.1條第3款的規(guī)定剪力墻上的門窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置、形成明確的墻肢和連梁，應(yīng)盡量避免形成墻肢寬度相差懸殊的洞口設(shè)置。根據(jù)大量的試驗(yàn)研究分析可知，剪力墻的受力狀態(tài)和變形性能的變化與剪力墻的洞口開設(shè)情況有著重要的聯(lián)系。因此，我們根據(jù)剪力墻的開洞情況即是否開洞以及所開設(shè)洞口的尺寸、位置常將剪力墻劃分為以下四種類型：(1)整體墻整體墻是指沒有洞口或者存在少量很小的洞口，但洞口可以忽略不計(jì)的剪力墻，同時(shí)當(dāng)剪力墻的門窗洞口的總面積不超過剪力墻的墻體總面積的15%，且洞口之間以及洞口至墻邊的凈距均大于洞口長邊尺寸時(shí)，也可將該形式的剪力墻視為整體墻。整體墻的受力狀態(tài)如同一端自由(上端)、一端固定(下端)的豎向懸臂構(gòu)件。該類型的剪力墻具有較大的高寬比，墻體受彎變形后截面仍然保持平面狀態(tài)，垂直于截面的應(yīng)力是呈線性分布的。(2)整體小開口墻與整體墻的門窗洞口尺寸相比，該類型的剪力墻的洞口尺寸要大一些，而且門窗洞口的總面積超過了剪力墻墻體總面積的15%，這類型的剪力墻被稱為整體小開口墻。剪力墻截面上的法向應(yīng)力在水平荷載的作用下稍偏離直線分布，相當(dāng)于整體墻彎曲直線分布應(yīng)力與墻肢局部彎曲應(yīng)力的疊加，墻肢的局部彎矩一般不超過墻體總彎矩的15%，其變形與整體墻的彎曲變形相近，而且墻肢基本不會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)。(3)聯(lián)肢墻聯(lián)肢墻是指在剪力墻上開有一列或多列尺寸較大的洞口，剪力墻相當(dāng)于由一系列的連梁將墻肢連系在一起而組成的墻體。連梁的存在對(duì)剪力墻的受力有一定的影響，削弱了剪力墻的剛度，增大了剪力墻的受力變形。在水平力荷載的作用下，墻肢的局部彎矩較大，剪力墻截面上的法向應(yīng)力不再呈直線分布狀態(tài)，當(dāng)在剪力墻上開有一列洞口時(shí)，剪力墻為雙肢墻，當(dāng)在剪力墻上開有多列洞口時(shí)候即為多肢墻。(4)壁式框架剪力墻上的洞口尺寸寬且大，與洞口的尺寸大小相比，剪力墻的墻肢寬度相對(duì)小一些，剪力墻中連梁的剛度與墻肢的剛度相近，剪力墻的受力變形性能與框架結(jié)構(gòu)相似，這類的剪力墻被稱為壁式框架，如圖2-1(d)所示。在該剪力墻結(jié)構(gòu)形式中，剪力墻的墻肢截面的法向應(yīng)力分布有較明顯的變化，出現(xiàn)局部彎矩的現(xiàn)象，此外，在許多樓層內(nèi)剪力墻的墻肢上還出現(xiàn)了反彎點(diǎn)。