淺談剪力墻結(jié)構(gòu)建筑建筑結(jié)構(gòu)中的要點(diǎn)分析

馬俊杰

江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司 江蘇南京 210014

摘要：人們生活水平的不斷提高，加劇了人們對(duì)建筑質(zhì)量的新的更高要求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平成為衡量建筑質(zhì)量的一大重要因素，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也不斷進(jìn)步，剪力墻結(jié)構(gòu)由于具有抗震、抗側(cè)剛性等優(yōu)勢，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了廣泛而深入的應(yīng)用。本文首先闡述了剪力墻結(jié)構(gòu)基本內(nèi)容，然后分析了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則以及具體的設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：剪力墻；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；原則

1、剪力墻結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的定義

剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑施工中一種常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式能夠更好的提高建筑物的框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過鋼筋混凝土材質(zhì)的墻體設(shè)計(jì)來提高建筑物的負(fù)荷能力，在某種程度上來說，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠真正的實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)水平力的限制。同時(shí)，鋼筋混凝土材質(zhì)的墻體代替了原有的水平和豎直的承載沖重力墻后，在表現(xiàn)效果上也有著一定的優(yōu)勢。而剪力墻結(jié)構(gòu)在使用上更有著經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠更好的降低建筑物的投資成本，并且對(duì)于提高建筑物的穩(wěn)定性也有著非常重要的作用，所以，我國大多數(shù)的建筑工程中普遍都采用了這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)的主要模式。而建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻結(jié)構(gòu)由于使用相對(duì)較為廣泛，在使用過程中也可以將剪力墻結(jié)構(gòu)放在一起進(jìn)行應(yīng)用，這對(duì)于降低建筑物的負(fù)荷也有著非常好的效果。然而雖然剪力墻結(jié)構(gòu)的使用較為廣泛，但是這種建筑結(jié)構(gòu)也不能夠應(yīng)用到全部的建筑設(shè)計(jì)中，很多建筑結(jié)構(gòu)中如果采用了這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往還會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面效果，因此在選擇剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還需要依照實(shí)際情況來進(jìn)行，這樣才能最大限度的保證剪力墻結(jié)構(gòu)的使用效果。

另外，剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑抗震的效果也有著非常明顯的作用，在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，另一方面就是要注重建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，房屋的墻體一定要保證能夠負(fù)擔(dān)足夠的地震傾覆力矩，并且所承載的力矩也要控制在一定的范圍內(nèi)，因此剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還要講地震傾覆力矩放在第一振型的底部。如果建筑物在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的使用相對(duì)較少，那么還要根據(jù)實(shí)際的情況來盡量的減少剪力墻結(jié)構(gòu)所能夠承載的地震傾覆力矩，并且力矩的范圍也有相應(yīng)的有所控制，避免過大或者過小，這樣才能夠從根本上保證剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑物中的抗震性能。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)的不同形式

剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也可以分為不同的種類，通常來說，剪力墻結(jié)構(gòu)的劃分可以按照墻體的開洞情況來進(jìn)行，剪力墻的墻體開洞的大小也是劃分剪力墻結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，為了更好的對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分，下面對(duì)幾種不同形式的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析和說明。

1.2.1 實(shí)體墻。實(shí)體墻是剪力墻結(jié)構(gòu)中一種最常見的表現(xiàn)形式，實(shí)體墻就是沒有開洞的建立起設(shè)計(jì)，或者開洞的大小也都保證在一定的范圍內(nèi)，不能夠超過正常墻體面積的百分之五十。這種剪力墻結(jié)構(gòu)所負(fù)擔(dān)的承載力相對(duì)較大，并且墻體不會(huì)出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象，在很多建筑中實(shí)體墻都會(huì)被用在外墻部分。

1.2.2 剪力墻整體小開口。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，前提上出現(xiàn)開洞面積約占整個(gè)墻體面積百分之十五以內(nèi)的剪力墻設(shè)計(jì)被稱為剪力墻的整體小開口，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常常會(huì)應(yīng)用這種設(shè)計(jì)形式，這種類型的建立起結(jié)構(gòu)在使用過程中墻體的彎矩圖處穩(wěn)定性相對(duì)較高，不會(huì)出現(xiàn)異常的情況。

1.2.3 雙肢或者多肢類型的剪力墻。雙肢或者多肢類型的剪力墻是指剪力墻墻體上的洞成列狀排列或者是開洞的面積過大的剪力墻。

1.2.4 壁式框架剪力墻。壁式框架剪力墻是指剪力墻墻體上的開洞尺寸足夠大，并且剪力墻墻肢線上所具有的剛度和墻體連粱線上的剛度相差不大，非常接近。這種類型的剪力墻會(huì)在樓層處的彎矩圖點(diǎn)發(fā)生突變現(xiàn)象，并且會(huì)在建筑中出現(xiàn)很多的異?，F(xiàn)象，那就是反彎點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在建筑的大多數(shù)樓層中。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

在施工項(xiàng)目中，進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)，并不是為了能夠達(dá)到目的而隨意的去進(jìn)行剪力墻的施工，一定要嚴(yán)格根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用的規(guī)范對(duì)實(shí)際狀況進(jìn)行勘察，促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)在國內(nèi)施工結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用能夠達(dá)到最佳狀態(tài)。在剪力墻設(shè)計(jì)過程中，在施工技術(shù)方面會(huì)有一定程度的受限。所以在剪力墻的設(shè)計(jì)過程中，必須對(duì)這些制約條件進(jìn)行重視，保證夠建設(shè)出更加合理、標(biāo)準(zhǔn)、正當(dāng)?shù)募袅Α?/p>

2.1 建筑物樓層之間進(jìn)行調(diào)整量小剪力系數(shù)的原則

為了減少建筑結(jié)構(gòu)本身的重量，增強(qiáng)建筑承載地震的性能，在建筑施工過程中，需要盡量的減少使用剪力墻的地方，這就必須使用短肢種類的剪力墻負(fù)擔(dān)處在第一震型，底端的地震傾覆力矩要比剪力墻結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)的總底端地震傾覆力矩小百分之六十以上，把剪力墻墻體上進(jìn)行大開間處置，可以提升剪力墻結(jié)構(gòu)的傾向剛度。

2.2 調(diào)整建筑物樓層與樓層之間最大位移和樓層商之間的比例

建筑物在施工設(shè)計(jì)的過程中，樓層之間的彎曲處置也是一項(xiàng)非常重要的部分。如果建筑物的彎曲處置不合理，那么也將會(huì)影響到整個(gè)建筑的使用性能。對(duì)建筑物剪切彎曲的處置需要參照一定結(jié)構(gòu)配件的數(shù)量來進(jìn)行相應(yīng)的控制，但是塑向結(jié)構(gòu)配件數(shù)量過多的話，控制工作也很難進(jìn)行，剪力墻的剪重比例也會(huì)相應(yīng)的增大，這樣剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求，樓層和樓層之間彎曲的部分會(huì)逐步增加，整個(gè)樓層在長期使用后還會(huì)出現(xiàn)位移的現(xiàn)象。因此在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中必須要嚴(yán)格的控制好樓層和樓層間的扭轉(zhuǎn)彎曲，這也是提高建筑穩(wěn)定性的基本保障。

2.3 調(diào)整剪力墻連粱超限的原則

剪力墻連梁超限的原則是在剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)的過程中建立起來的，由于剪力墻的跨高通常會(huì)出現(xiàn)超限的情況，這也就要求在剪力墻設(shè)計(jì)的過程中要做好剪力墻的連梁跨高，通常來說，剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中都會(huì)將剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高設(shè)計(jì)在一定的范圍內(nèi)，并且用框架梁的方式來進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)。而如果剪力墻的跨高比在5-6的范圍內(nèi)時(shí)，還要保證剪力墻的連梁剛度不出現(xiàn)波動(dòng)，剪力墻的承載力和彎矩也要控制在一定的范圍內(nèi)，這樣才能夠符合剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

我國的建筑設(shè)計(jì)中采用剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相對(duì)較為廣泛，大多數(shù)的建筑中都應(yīng)用了這種設(shè)計(jì)形式，而通過上面對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的分析也可以看出，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中能夠表現(xiàn)出更好的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，因此對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用分析也有著非常重要的意義，下面通過幾點(diǎn)內(nèi)容來對(duì)建立起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用來進(jìn)行詳細(xì)的說明論述。

3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的布置

建立起結(jié)構(gòu)的水平布置是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，剪力墻的水平方向安排需要盡量的將重量核心和剛度核心布置在一起，同時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要對(duì)平面設(shè)計(jì)進(jìn)行軸對(duì)稱的方式來安排，這樣做的目是為了更好的降低剪力墻的扭矩。同時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要注重對(duì)建立起抗震性能的把握，如果剪力墻的抗震效果差，那么說明剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還存在一定的問題，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要特別注重設(shè)計(jì)的合理性，不能夠應(yīng)用單向的形式來安排設(shè)計(jì)，這樣會(huì)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生一定的負(fù)面效果，從而造成建筑物整體的抗震性能降低。此外，為了更好的提高剪力墻結(jié)構(gòu)的使用效果，剪力墻墻體之間的間隔也要控制在一定的范圍內(nèi)，這樣既能夠保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又能夠提高剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度，對(duì)于建筑物整體使用性能的提高也有著非常好的效果。

3.2 約束邊緣構(gòu)件處理

對(duì)剪力墻邊緣構(gòu)件的處理通常有兩種不同的方式，一種是無約束的邊緣構(gòu)件處理，另一種是有約束的邊緣構(gòu)件處理，對(duì)比兩種處理方式可以看出，無約束的處理方式在承載力上表現(xiàn)的更加優(yōu)秀，并且樓層間的位移角度也會(huì)出現(xiàn)一定的變化，但是在抗震能力上要相對(duì)較弱，而剪力墻在整體的問題性上也有一定的不足，在進(jìn)行選擇時(shí)候需要根據(jù)不同的情況來加以判斷。

4、結(jié)束語

從上述內(nèi)容可以看出，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中有著非常好的作用效果，因此在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)剪力墻設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，促進(jìn)剪力墻的施工達(dá)到剪力墻設(shè)計(jì)的每一項(xiàng)規(guī)范需求，確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性、經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而減少施工項(xiàng)目施工成本。

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