淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

張媛 王禹

黑龍江四方建設(shè)工程設(shè)計(jì)院

淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

張媛 王禹

黑龍江四方建設(shè)工程設(shè)計(jì)院

在當(dāng)前我國建筑行工程施工的過程中，剪力墻結(jié)構(gòu)由于有著較強(qiáng)的剛度和良好的抗震性能，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到人們的廣泛應(yīng)用。不過在不同的建筑工程項(xiàng)目中，剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容也就不一樣。因此我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要按照工程施工的實(shí)際情況和相關(guān)的規(guī)范要求，來對(duì)其進(jìn)行處理從而使得剪力墻結(jié)構(gòu)的各方面性能都滿足工程施工的相關(guān)要求。本文通過對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，討論了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的實(shí)際應(yīng)用，以供相關(guān)人士參考。

剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)；應(yīng)用分析

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國的建筑行業(yè)也在蒸蒸日上，因此人們?yōu)榱吮Ｕ辖ㄖこ淌┕べ|(zhì)量和建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，人們也將一些新型的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用到其中。而剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，不僅使得建筑結(jié)構(gòu)的剛度和抗震性能得到進(jìn)一步的提高，還使得建筑工程施工的效益得到增強(qiáng)，因此在當(dāng)前建筑工程施工中剪力墻結(jié)構(gòu)就得到人們廣泛應(yīng)用。不過，在當(dāng)前我國建筑過程建筑行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來看，我們?cè)趯?duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，并沒有統(tǒng)一的規(guī)范方案，這就使得在不同建筑工程施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)的大小和尺寸都存在著一定的差異。為此，我們?cè)诮ㄖこ碳袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，一定要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的要求，只有這樣才能使得建筑結(jié)構(gòu)的性能得到進(jìn)一步的提高。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和標(biāo)準(zhǔn)

目前在建筑工程施工的過程中，剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了人們的廣泛應(yīng)用，這不僅使得建筑結(jié)構(gòu)的剛度和抗震性能等方面得到進(jìn)一步的提高，而且施工工藝也比較簡便，滿足了現(xiàn)階段建筑行業(yè)發(fā)展的相關(guān)要求。從而使得剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)可以得到充分的發(fā)揮，因此我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中必須要遵守以下幾個(gè)設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)：

第一，在一般情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)的高度和寬度都比較大，其受力情況和柱形體結(jié)構(gòu)相似，因此我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，來對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的高度、寬度和跨度之間的比值進(jìn)行確定。

第二，在建筑工程施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的剛度和承載能力較強(qiáng)，而平面外的剛度和承載能力就比較弱，這就使得人們?cè)趯?duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，基本上不對(duì)其外在剛度和承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，而是采用相關(guān)的防護(hù)措施來對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的處理，以避免剪力墻結(jié)構(gòu)在使用的過程中受到外界環(huán)境因素的影響，而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

第三，目前我們?cè)趯?duì)其建筑剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的過程中，設(shè)計(jì)人員除了要對(duì)墻體結(jié)構(gòu)的水平和垂直方向的作用力進(jìn)行確定以后，還要對(duì)整體結(jié)構(gòu)截面的承載能力進(jìn)行分析，只有這樣才能使得剪力墻結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，可以很好的滿足建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。從而使得建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，都得到了進(jìn)一步的增強(qiáng)。

總而言之，在建筑剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，遵守剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和標(biāo)準(zhǔn)有著十分重要的意義，只有這樣才能有效的保障建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而滿足了現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)的要求，使得建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全得到進(jìn)一步保障。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用

由此可見，在建筑工程施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)有著許多的優(yōu)點(diǎn)，它可以使得建筑結(jié)構(gòu)各方面性能得到有效的提升，因此得到了人們的廣泛應(yīng)用，下面我們就對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。

（一）剪力墻肢種類和具體結(jié)構(gòu)設(shè)置

剪力墻墻肢的分類主要是根據(jù)墻肢厚度和高度比來劃分的，主要有兩類：短肢剪力墻和一般剪力墻。如果剪力墻高度超過其厚度的7倍時(shí)，就是一般剪力墻，如果剪力墻高厚比值在5-8之間時(shí)，就是短肢剪力墻。此外，剪力墻還可以根據(jù)其墻面開口大小的狀況來分為整面剪力墻、整體小開口剪力墻、連肢剪力墻以及壁式框架等這幾種。

一些高層建筑大多愛用剪力墻結(jié)構(gòu)，尤其是那些建筑都需要較大的空間工作能力，因此，其剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)置就需要設(shè)計(jì)成雙向的，從而形成新的開工建設(shè)結(jié)構(gòu)，在抗震區(qū)域的建筑物中的剪力墻結(jié)構(gòu)就更要如此設(shè)計(jì)了。此外，對(duì)于剪力墻雙向的墻體剛度最好要接近，其墻面受力要均勻，也要采取一定的措施來調(diào)整剪力墻的剛心，確保剪力墻的穩(wěn)定性以承載性。另外，如果剪力墻出現(xiàn)平面外彎的現(xiàn)象，就要改變其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者添加裝置來緩解這種現(xiàn)象，進(jìn)而確保梁端安全。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)長、厚度及配筋

根據(jù)上面所說的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度及配筋也有相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)建筑抗震相關(guān)資料的要求規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度和長度也要根據(jù)抗震等級(jí)系數(shù)來調(diào)整。據(jù)相關(guān)規(guī)定，為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性以及鋼性，剪力墻結(jié)構(gòu)厚度的最小值為200mm，而且其高厚比要小于1/6。也就是說，居住建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度一般要小于200mm，其高厚比也要符合要求。如果一些高層建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度和長度出現(xiàn)比值不均，在不滿足條件的情況下，就要采取L、T形截面剪力墻代替一字形剪力墻，并增加其翼緣長度或者采取其他方式，使得剪力墻結(jié)構(gòu)滿足其設(shè)計(jì)構(gòu)造原則和要求。對(duì)于一般剪力墻結(jié)構(gòu)中的水平和垂直風(fēng)險(xiǎn)上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情況下的剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋比也要根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)整。

（三）剪力墻邊緣結(jié)構(gòu)

根據(jù)以往剪力墻結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果，剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣約束性截面剪力墻比無約束性的截面剪力墻的極限承載力要大2/5還要多，而其抗震消耗能量也多有1/5，且墻面的穩(wěn)定性也要好很多。因此，對(duì)于剪力墻的邊緣結(jié)構(gòu)而言，就要根據(jù)其設(shè)計(jì)使用效果和相關(guān)承載力的規(guī)定來決定其墻體邊緣是設(shè)置約束性邊緣結(jié)構(gòu)還是非約束性邊緣結(jié)構(gòu)。

（四）剪力墻連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻肢之間相連接的梁體就是剪力墻的連梁，而剪力墻的連梁裝置能夠均衡墻肢的水平負(fù)荷力，并能夠?qū)袅χ鸬揭欢ǖ募s束和穩(wěn)定的作用，因此，剪力墻之間的連梁裝置對(duì)剪力墻的整體結(jié)構(gòu)有著非常重要的作用。對(duì)于剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)來說，其結(jié)構(gòu)的高度和截面大小受到很多因素的影響，一旦設(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤，或者不合理的地方，就會(huì)影響整個(gè)剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)剪力墻連梁結(jié)構(gòu)時(shí)，其設(shè)計(jì)師要主要對(duì)剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)的剛度按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行一定的折減，對(duì)于剪力墻連梁結(jié)構(gòu)的跨度要略加，對(duì)于高度要略減，從而減少結(jié)構(gòu)剛度，緩解地震作用力的影響。此外，設(shè)計(jì)師也要適當(dāng)增加剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，進(jìn)而增加連梁截面的寬度，使得剪力墻連梁結(jié)構(gòu)裝置能夠發(fā)揮其最大的優(yōu)勢和特點(diǎn)，保證其承載力和抗震力度。

三、結(jié)束語

綜上所述，目前在建筑工程施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)一定得到了人們的廣泛應(yīng)用，因此我們?cè)趯?duì)其剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，就要按照工程施工的實(shí)際情況和相關(guān)要求，來對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和安排。只有這樣才能使得建筑結(jié)構(gòu)的工作性能得到全面的提高，使得建筑整體質(zhì)量和安全得到有效的保障。

[1]孫國華,顧強(qiáng),齊永勝,方有珍.鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的剪切變形分析[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(02).

[2]潘鵬,鄧開來,石苑苑,苗啟松,李文峰,王濤.低配筋剪力墻單邊抗震加固試驗(yàn)研究[J].工程抗震與加固改造,2013(02).