【摘要】本文結合筆者的實際工作經驗，從框架剪力墻；結構；整體受力；變性特點四個方面闡述了框架剪力墻結構整體受力變形特點
　　【關鍵詞】框架剪力墻，結構，整體受力，變性特點
　　剪力墻即一段鋼筋混凝土墻體，因其抗剪能力很強，故稱剪力墻。在框剪結構中，框架與剪力墻協同受力，剪力墻承受大部分水平荷載，框架承受大部分的豎向荷載，這樣大大減少了柱子的截面。剪力墻結構是由一系列縱向、橫向剪力墻及樓蓋所組成的空間結構，承受豎向荷載和水平荷載，是高層建筑中常用的結構形式。由于縱、橫向剪力墻在其自身平面內的剛度都很大，在水平荷載作用下，側移較小，因此這種結構抗震及抗風性能都較強，承載力要求也比較容易滿足，適宜于建造層數較多的高層建筑。剪力墻主要承受兩類荷載：一類是樓板傳來的豎向荷載，在地震區還應包括豎向地震作用的影響；另一類是水平荷載，包括水平風荷載和水平地震作用。剪力墻的內力分析包括豎向荷載作用下的內力分析和水平荷載作用下的內力分析。
　　一、剪力墻的分類及受力特點
　　為滿足使用要求，剪力墻常開有門窗洞口。理論分析和試驗研究表明，剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻上的開洞情況。洞口是否存在，洞口的大小、形狀及位置的不同都將影響剪力墻的受力性能。剪力墻按受力特性的不同主要可分為整體剪力墻、小開口整體剪力墻、雙肢墻（多肢墻）和壁式框架等幾種類型。不同類型的剪力墻，其相應的受力特點、計算簡圖和計算方法也不相同，計算其內力和位移時則需采用相應的計算方法。
　　1、整體剪力墻。無洞口的剪力墻或剪力墻上開有一定數量的洞口，但洞口的面積不超過墻體面積的15%，且洞口至墻邊的凈距及洞口之間的凈距大于洞孔長邊尺寸時，可以忽略洞口對墻體的影響，這種墻體稱為整體剪力墻（或稱為懸臂剪力墻）。整體剪力墻的受力狀態如同豎向懸臂梁，截面變形后仍符合平面假定，因而截面應力可按材料力學公式計算。
　　2、小開口整體剪力墻。當剪力墻上所開洞口面積稍大且超過墻體面積的15%時，通過洞口的正應力分布已不再成一直線，而是在洞口兩側的部分橫截面上，其正應力分布各成一直線。這說明除了整個墻截面產生整體彎矩外，每個墻肢還出現局部彎矩，因為實際正應力分布，相當于在沿整個截面直線分布的應力之上疊加局部彎矩應力。但由于洞口還不很大，局部彎矩不超過水平荷載的懸臂彎矩的15％。因此，可以認為剪力墻截面變形大體上仍符合平面假定，且大部分樓層上墻肢沒有反彎點。內力和變形仍按材料力學計算，然后適當修正。
　　在水平荷載作用下，這類剪力墻截面上的正應力分布略偏離了直線分布的規律，變成了相當于在整體墻彎曲時的直線分布應力之上疊加了墻肢局部彎曲應力，當墻肢中的局部彎矩不超過墻體整體彎矩的15%時，其截面變形仍接近于整體截面剪力墻，這種剪力墻稱之為小開口整體剪力墻。
　　3、聯肢剪力墻。洞口開得比較大，截面的整體性已經破壞，橫截面上正應力的分布遠不是遵循沿一根直線的規律。但墻肢的線剛度比同列兩孔間所形成的連梁的線剛度大得多，每根連梁中部有反彎點，各墻肢單獨彎曲作用較為顯著，但僅在個別或少數層內，墻肢出現反彎點。這種剪力墻可視為由連梁把墻肢聯結起來的結構體系，故稱為聯肢剪力墻。其中，僅由一列連梁把兩個墻肢聯結起來的稱為雙肢剪力墻；由兩列以上的連梁把三個以上的墻肢聯結起來的稱為多肢剪力墻。
　　當剪力墻沿豎向開有一列或多列較大的洞口時，由于洞口較大，剪力墻截面的整體性已被破壞，剪力墻的截面變形已不再符合平截面假設。這時剪力墻成為由一系列連梁約束的墻肢所組成的聯肢墻。開有一列洞口的聯肢墻稱為雙肢墻，當開有多列洞口時稱之為多肢墻。
　　4、壁式框架。洞口開得比聯肢剪力墻更寬，墻肢寬度較小，墻肢與連梁剛度接近時，墻肢明顯出現局部彎矩，在許多樓層內有反彎點。剪力墻的內力分布接近框架，故稱壁式框架。壁式框架實質是介于剪力墻和框架之間的一種過渡形式，它的變形已很接近剪切型。只不過壁柱和壁梁都較寬，因而在梁柱交接區形成不產生變形的剛域。
　　當剪力墻的洞口尺寸較大，墻肢寬度較小，連梁的線剛度接近于墻肢的線剛度時，剪力墻的受力性能已接近于框架，這種剪力墻稱為壁式框架。
　　二、各類剪力墻內力與位移計算要點
　　剪力墻結構隨著類型和開洞大小的不同，計算方法和計算簡圖也不同。整體墻和小開口整體墻的計算簡圖基本上是單根豎向懸臂桿，計算方法按材料力學公式計算。其他類型剪力墻，其計算簡圖均無法用單根豎向懸臂桿代表，而應按能反映其性態的結構體系計算。
　　1、整體剪力墻。對于整體剪力墻，在水平荷載作用下，根據其變形特征，可視為一整體的懸臂彎曲桿件，用材料力學中懸臂梁的內力和變形的基本公式進行計算。
　　（1）內力計算。整體墻的內力可按上端自由，下端固定的懸臂構件，用材料力學公式，計算其任意截面的彎矩和剪力。總水平荷載可以按各片剪力墻的等效抗彎剛度分配，然后進行單片剪力墻的計算。剪力墻的等效抗彎剛度（或叫等效慣性矩）就是將墻的彎曲、剪切和軸向變形之后的頂點位移，按頂點位移相等的原則，折算成一個只考慮彎曲變形的等效豎向懸臂桿的剛度。
　　（2）位移計算
　　整體墻的位移，如墻頂端處的側向位移，同樣可以用材料力學的公式計算，但由于剪力墻的截面高度較大，故應考慮剪切變形對位移的影響。當開洞時，還應考慮洞口對位移增大的影響。
　　2、小開口整體剪力墻。小開口墻是指門窗洞口沿豎向成列布置，洞口的總面積雖超過墻總面積的15％，但仍屬于洞口很小的開孔剪力墻。通過實驗發現，小開口剪力墻在水平荷載作用下的受力性能接近整體剪力墻，其截面在受力后基本保持平面，正應力分布圖形也大體保持直線分布，各墻肢中僅有少量的局部彎矩；沿墻肢高度方向，大部分樓層中的墻肢沒有反彎點。在整體上，剪力墻仍類似于豎向懸臂桿件。就為利用材料力學公式計算內力和側移提供了前提，再考慮局部彎曲應力的影響，進行修正，則可解決小開口剪力墻的內力和側移計算。
　　三、結語
　　在框架中局部增加剪力墻可以在對建筑物的使用功能影響不大的情況下，使結構的抗側剛度和承載力都有明顯的提高，所以這種結構體系兼有框架和剪力墻結構的特點，是一種適用性很廣的結構形式。