高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)探討

祝捷

摘 要：剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中越來越重要，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身就是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的工作。隨著人們生活水平的提高，導(dǎo)致人們對建筑設(shè)計(jì)的要求也越來越高，因此設(shè)計(jì)出滿足人們需求的建筑是當(dāng)前建筑行業(yè)的目標(biāo)。本文將對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)進(jìn)行簡要的探討和分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)；要點(diǎn)探討

引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，我國的建筑設(shè)計(jì)水平也隨之提高。隨著建筑行業(yè)的進(jìn)程不斷加快，能源日益短缺，這是建筑行業(yè)目前所面臨的問題。因此，在建筑行業(yè)今后的發(fā)展中，設(shè)計(jì)師只有不斷的加強(qiáng)建筑剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能夠滿足人們實(shí)際需求。建筑剪力墻的剛度越大，則建筑的整體性就越好。將剪力墻融入到建筑設(shè)計(jì)中，能夠起到很好的抗震作用，不僅如此，剪力墻的成本價格也比較實(shí)惠，所以被廣泛的推廣和應(yīng)用。由于人們生活水平的提高，導(dǎo)致人們對建筑設(shè)計(jì)的要求也越來越高[1]。因此設(shè)計(jì)出滿足人們需求的建筑是當(dāng)前建筑行業(yè)的目標(biāo)。

1 剪力墻的含義

剪力墻結(jié)構(gòu)能夠代替建筑框架結(jié)構(gòu)中，梁柱承擔(dān)來自不同方向的荷載，還能夠控制結(jié)構(gòu)水平力上混泥土和鋼筋現(xiàn)澆的結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)主要分為兩種，一種就是連梁結(jié)構(gòu)，還有一種是墻肢結(jié)構(gòu)，剪力墻的優(yōu)點(diǎn)很多，例如：剛度大、承載力強(qiáng)、整體性好、建筑過程用鋼量偏少等。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)將會被廣泛的推廣和使用，例如：位于學(xué)院路口的廬山花園，里面的高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其居室與客房空間都是相對較小的，設(shè)置了很多的分隔墻，對其運(yùn)用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)，能夠使得承重墻與分隔墻之間相互結(jié)合，經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)。因此，在今后的建筑設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)對剪力墻的研究與探討，并對剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)分析，進(jìn)而不斷的提高剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

2 剪力墻的優(yōu)點(diǎn)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅能夠降低用鋼量，還能夠降低建筑工程的成本，與此同時，剪力墻的整體性能比較強(qiáng)，因此建筑剪力墻的剛度越大，則建筑的整體性就越好，剪力墻的剛度能夠抵擋各種類型的荷載，特別是水平方向的。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有效的融入剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠使建筑內(nèi)部的分隔墻和建筑內(nèi)部的承重墻有效的結(jié)合在一起，進(jìn)而使得建筑物內(nèi)部的空間不僅安全，還美觀。

3 剪力墻的缺點(diǎn)

剪力墻就跟網(wǎng)絡(luò)一樣，有利就有鄙。雖然說剪力墻的優(yōu)點(diǎn)很多，但是在其眾多的優(yōu)點(diǎn)之下，還是存在一定的缺點(diǎn)。在框架結(jié)構(gòu)上，剪力墻會導(dǎo)致建筑重量增加，進(jìn)而導(dǎo)致建筑成本增加，因此地震反應(yīng)也會隨之增加；雖然，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠降低鋼筋的使用率，但是也會降低結(jié)構(gòu)的延性；剪力墻的墻肢自身的承載能力會受到一定的制約，進(jìn)而不能夠得到充分的利用；雖然說剪力墻的剛度能夠抵抗側(cè)向變形，與此同時，建筑本身的結(jié)構(gòu)自上而下也需要進(jìn)行加強(qiáng)，因此將進(jìn)一步導(dǎo)致建筑成本的增加[2]。

4 剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)

4.1 對剪力墻暗柱鋼筋進(jìn)行合理配置

相關(guān)規(guī)定表明，對于一級、二級以及三級剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一定要設(shè)置暗柱與端柱。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)置暗柱與端柱，能夠在一定程度上消耗大量地震波的能量，因?yàn)榧袅Φ倪吘墭?gòu)建抗拉的能力很強(qiáng)，所以能夠有效的提高建筑的穩(wěn)定性。例如：坐落在南京路口的金色水岸辦公住宅樓，其地下有一層地下車庫，地上為29層的公寓住宅，建筑的總高度約為82m左右，。金色水岸經(jīng)過論證后，決定采用剪力墻結(jié)構(gòu)類型，來直接承受建筑物來自各個方向的荷載，進(jìn)而提高建筑的抗震能力。

4.2 對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠有效的利用鋼筋水泥混泥土的剪力墻，承擔(dān)一定的水平地震作用力以及來自各個方向的荷載力。所以，在對剪力墻進(jìn)行布置的時候，一定要達(dá)到建筑本身的要求，找到建筑自身的曲線，再對其進(jìn)行規(guī)則性的布置。在對其進(jìn)行布置的時候，除了要考慮建筑豎向的承載構(gòu)建的布置，還要考慮建筑結(jié)構(gòu)的對稱性，進(jìn)而避免建筑在受到水平地震力的時候，發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置，首先，要慎重的選擇短肢的剪力墻結(jié)構(gòu)，這樣不僅能夠?qū)ㄖM(jìn)行靈活的布置，還能夠有效的減少建筑結(jié)構(gòu)的重量，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑的抗震能力不強(qiáng)，不能夠保障建筑的穩(wěn)定性。所以，在選擇的時候，一定要進(jìn)行深思熟慮。其次，在建筑結(jié)構(gòu)中不能夠出現(xiàn)獨(dú)立的小墻肢，如果在建筑設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)了獨(dú)立的小墻肢，就會加大建筑施工的難度系數(shù)。因此，在建筑設(shè)計(jì)中，要運(yùn)用合并洞口來對建筑剪力墻進(jìn)行合理的布置，進(jìn)而來避免使用獨(dú)立墻肢，降低施工的難度系數(shù)。最后，要保障剪力墻的整體剛度，在施工過程中，如果剪力墻的剛度過大，那么就能夠有效的減少施工的時間，導(dǎo)致地震力較大，消耗更多的加建筑能源，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)差[3]。除此之外，地震力增大將會導(dǎo)致建筑墻肢與連梁超筋之間不能夠達(dá)到抗剪力的標(biāo)準(zhǔn)，因此加大了截面設(shè)計(jì)的難度系數(shù)。所以在控制剪力墻整體剛度時，一定要滿足位移限制的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 合理的控制剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)

為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)中剪力墻結(jié)構(gòu)布置的合理性、恰當(dāng)性、以及科學(xué)性，就要對位移比例、側(cè)向剛度比例、周期比例等等，一些參數(shù)進(jìn)行有效的控制。位移比例通常是指高層建筑中，豎向構(gòu)建本身的樓層之間的位移與樓層平均值，以及水平位移之間的比值。除此之外，還對剪力墻結(jié)構(gòu)布置其自身的不規(guī)則性進(jìn)行限值，這樣能夠有效的防止建筑出現(xiàn)偏心力，出現(xiàn)建筑扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。位移比限值得基礎(chǔ)就是對剛性樓板的確定，高層建筑的豎向構(gòu)建位移比例不能夠超過1.2m的。

4.4 剪力墻的連梁設(shè)計(jì)

剪力墻本身就有一定的剛度和強(qiáng)度，只有這樣才能夠協(xié)調(diào)好連梁與墻體之間的工作，連梁能夠提高剪力墻剛度的作用。所以，在進(jìn)行高層建筑整體計(jì)算的時候，一定要折減連梁的剛度。但是折減的值要保持在零點(diǎn)五到一之間。假如其在折減弱剛度后，建筑結(jié)構(gòu)的受彎承載力不足，可以適當(dāng)?shù)慕档瓦B梁的高度，進(jìn)而來降低地震帶來不看影響。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)將會被廣泛的推廣和使用。所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時候，一定要充分的將剪力墻的作用發(fā)揮出來，進(jìn)一步提高高層建筑的抗震水平。由此可見，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，將剪力墻結(jié)構(gòu)融入進(jìn)去，能夠有效的提高建筑的抗震性能。因此，在今后的建筑設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)對剪力墻的研究與探討，進(jìn)而不斷的提高剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，只有這樣才能夠滿足人們對建筑的需求，做到與時俱進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭兆偉.高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2011，01（11）：39～40.

[2]張建勛，谷軍，張帆.等.框架剪力墻結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2011，10（03）：98～99.

[3]孫國華，顧強(qiáng)，齊永勝.等.剛辦剪力墻結(jié)構(gòu)的剪切形變分析[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2013，15（22）：45～46.