叠合板式混凝土剪力墙结构设计技术研究

缪娟娟　（安徽省建筑科学研究设计院，安徽　合肥　230001）

叠合板式混凝土剪力墙结构设计技术研究

缪娟娟（安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥230001）

住宅产业化越来越受到社会各界的重视，叠合板式混凝土剪力墙结构为住宅产业化的实现提供了技术支持。文章通过对工程实例的分析，探讨了叠合板式混凝土剪力墙结构的设计方法，通过研究分析各项指标，其抗震性能符合相关规定。

叠合板式混凝土剪力墙结构；设计要点；抗震性

0　前言

为适应住宅产业化的发展，高度集中资金和技术，大规模的生产住宅供社会化的需求，推进现代建筑产业化，应用并推广装配整体式剪力墙结构。

在进行大量相关试验，结合具体工程实践经验，依据现行相关规范的基础上，安徽省地方标准《叠合板混凝土剪力墙结构技术规程》（DB34/T 810-2008）已于2008年8月13日实施，为叠合板混凝土剪力墙结构的工程应用提供了可靠的技术支持。本文以合肥某公租房住宅楼为例，介绍叠合板混凝土剪力墙结构的设计思路与方法。

1　项目简介

本工程功能为住宅，地下为设备用房。住宅楼长30.9m，宽20.2m，建筑高度54.2m，地下1层，地上18层，主要层高3.3m，主要轴网尺寸7.8m×7.6m；结构型式为叠合板式混凝土剪力墙结构，剪力墙采用叠合式墙板、楼板采用叠合式楼板，辅以必要的全现浇框架梁、混凝土墙板、楼板。

2　工程设计基本参数（见表1）

设计基本参数　表1

3　工程材料（见表2）

工程材料　表2

4　设计目标

本工程主体结构除边缘构件、墙板之间连接部位现浇，地下室外墙局部现浇，少量地下室外墙、上部结构剪力墙板以及楼梯、阳台等混凝土构件预制。预制墙板及其水平和竖向连接构件，是结构整体竖向承重及抗侧力体系的一部分，要具有承受地震作用的能力。

5　叠合板式混凝土剪力墙结构概念设计

①结构平面布置宜规则、对称、减少偏心，刚度和承载力分布宜均匀，控制建筑的高宽比；本工程结构高宽比为2.9。

②基础设计：根据场地土的情况，最大限度的发挥地基潜力，选择经济合适的地基方案，减小地基过大变形，避免结构产生不均匀沉降。

③底部加强部位：结构底部加强部位受力情况复杂，为保证底部出现塑性铰之后还具有较高的延性，底部加强区构件应适当加强，提高装配整体式结构的整体抗震性能。

④其它抗震措施：适当提高结构的弹性刚度；严格控制剪力墙肢的轴压比和剪压比。

6　计算分析

采用墙元模拟剪力墙，梁为现浇混凝土，楼板采用大开间单向叠合楼板（考虑隔墙的作用）。本工程结构计算采用SATWE进行结构整体分析。

6.1荷载和地震作用

叠合板式剪力墙结构的荷载和地震作用应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的有关规定进行计算。

6.2结构计算

叠合板式剪力墙结构、构件以及连接节点，根据受力状态的不同，分别进行使用和施工两个阶段的计算。使用阶段的计算包括结构、构件以及节点的承载力计算，对使用上需控制变形值的结构及构件进行变形计算，以及对使用上需限制裂缝宽度的构件进行裂缝宽度验算；施工阶段对预制构件的吊装、装配等进行承载力及变形控制验算。

叠合式楼板在施工阶段采取常规支撑形式，按普通受弯构件计算，其配筋率按《混凝土结构设计规范》有关规定计算，截面高度按叠合式板全截面高度取值。在楼板挠度计算中，叠合式楼板的裂缝宽度、挠度验算按《混凝土结构设计规范》有关规定进行计算。

6.3计算结果

SATWE计算结果见表3～8，各项控制指标均满足相关规范要求。

结构自振周期（前三阶）　表3

T3/T1=1.2904/1.8047=0.72＜0.90，满足规范要求。

有效质量系数　表4

有效质量系数均大于90%，满足规范要求。

剪重比　表5

剪重比均大于1.60%，满足规范要求。

最大层间位移角及位移比　表6

层间位移角及位移比均满足规范要求。

刚重比　表7

结构刚重比大于1.4，能够通过高规（5.4.4）的整体稳定验算；刚重比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应。

轴压比　表8

轴压比满足规范要求。

7　设计要点

7.1叠合墙板的设计

叠合板式混凝土剪力墙结构的一些力学性能和现浇混凝土结构相似。但由于存在现浇拼缝，叠合板式结构的整体刚度比现浇结构有所削弱。预制墙板端部剪力墙配筋适当加强，预制墙板竖向接合面做成槽键，槽键长度方向垂直于主剪力方向。叠合板式剪力墙预制墙板的竖向接缝与水平接缝处，应通过计算布置连接钢筋。叠合板式混凝土剪力墙结构通过可靠的连接，不仅能够满足抗震设计的要求，还可以达到与现浇剪力墙结构相近的抗震性能。

7.2叠合楼板及楼梯的设计

叠合板的计算方式按照同厚度的现浇板进行。由于叠合楼板存在拼缝，在对跨度较大的叠合板进行设计时，应考虑预制板拼缝对楼板内力和挠度的影响。并按需要设置抗剪钢筋。叠合式楼板与叠合式剪力墙连接处，楼板负筋应弯折并锚入时，搭接长度不应小于laE；楼板正筋应伸入墙内并过墙中心线且不小于5倍钢筋直径。上下叠合板式剪力墙连接钢筋在墙内的搭接长度不应小于laE；抗震设计时，搭接长度不应小于laE。

楼梯应采用混凝土预制楼梯，两端宜分别为固定铰和滑动铰，留出转动的位移空间［2］。

8　叠合板式混凝土剪力墙结构施工

装配式剪力墙结构的施工图应由设计单位完成，预制混凝土构件的加工详图应有完整的预制混凝土构件拆分图和排版图，此外还应由设计单位会签确认。施工技术人员应在熟悉施工图纸的前提下，提供预制构件规格，工厂按此进行加工，这样有利于对工程进度的组织、优化与控制；叠合构件的安装应采用集中吊装，现场材料的堆放应合理有序，减少占用现场作业空间，同时减少了现场钢筋和模板工程的工作量，减少各施工流程之间的交叉作业及相互之间的干扰。

9　小结

通过对本工程实例的分析，可以得出：叠合板式混凝土剪力墙结构通过可靠的连接，不仅能够满足抗震设计的要求，还可以达到与现浇剪力墙结构相近的抗震性能。目前，叠合板式混凝土剪力墙结构在国内尚处于起步阶段，许多问题的研究还仅停留在试验阶段。随着我国经济增长方式的转型，住宅产业化越来越受到政府的重视，叠合板式混凝土剪力墙结构依附其标准化程度高、质量好、施工进度快、节能环保等优点，发展前景一片大好。相信许多问题的理论研究在不久的未来将得以解决。

［1］DB34/T 810-2008，叠合板混凝土剪力墙结构技术规程［S］.

［2］孙强.装配整体式剪力墙结构设计方法初探［J］.科技与企业，2013（7）.

TU375

A

1007-7359（2016）04-0123-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.049

缪娟娟（1982—），女，安徽池州人，毕业于合肥工业大学，学士，工程师。