剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

【摘 要】剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑工程中比較常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型，這種結(jié)構(gòu)有著廣闊的應(yīng)用前景，其在應(yīng)用實(shí)踐的過(guò)程中，收到了良好的效果，不但施工簡(jiǎn)單、成本較低，還提高了建筑的安全性。在應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合國(guó)家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，還要結(jié)合相關(guān)計(jì)算公式，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。本文分析了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及標(biāo)準(zhǔn)，還對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，希望對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供一定參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；原則；應(yīng)用

建筑行業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，這對(duì)人們的收入以及生活水平的提升有著促進(jìn)作用。建筑工程的增多，使得城市建筑日新月異，還使得人們居住的環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越高。在很多高層建筑中，都應(yīng)用了剪力墻這一結(jié)構(gòu)，其具有剛性強(qiáng)度大、抗震性高的特點(diǎn)，所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，可以有效的提高建筑的安全性。剪力墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行修改，要做到因地制宜，這樣才能加快工程施工的進(jìn)度以及經(jīng)濟(jì)效益。

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與標(biāo)準(zhǔn)

剪力墻結(jié)構(gòu)在由兩部分構(gòu)成，一部分是墻肢結(jié)構(gòu)，另一部分是連梁裝置結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)有較多的優(yōu)勢(shì)，其剛度以及抗震性都比較強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在應(yīng)用的過(guò)程中，可以提高建筑的美觀性，對(duì)優(yōu)化室內(nèi)布置有著積極影響，其優(yōu)良的特性受到了施工單位以及設(shè)計(jì)人員的青睞，在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用。為了更好的發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其部件的布置進(jìn)行合理優(yōu)化，在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，還要遵循以下三點(diǎn)原則，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，遵循以下原則設(shè)計(jì)出的剪力墻結(jié)構(gòu)，具有較高的承載力度、剛度以及抗震性。

（1）剪力墻的高度以及寬度一般都比較大，但是其厚度卻比較小，剪力墻外形與板狀較為相似，但是由于構(gòu)成部件性能比較強(qiáng)，所以，剪力墻的承重能力比較強(qiáng)。在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，要結(jié)合剪力墻的外形特點(diǎn)，還要按照其外形墻體的長(zhǎng)度與厚度的比值對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化。按照相關(guān)規(guī)定，剪力墻長(zhǎng)度與厚度的比值在不超過(guò)3的前提下，需要按照柱體結(jié)構(gòu)對(duì)墻體進(jìn)行設(shè)計(jì)，而其比值介于3到5之間時(shí)，需要按照雙向受壓的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)。

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)平面內(nèi)，其剛度以及承載力都比較大，但是平面外的承載力卻比較小，根據(jù)這一特點(diǎn)，這設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，需要通過(guò)相關(guān)計(jì)算，對(duì)剪力墻與梁的連接處進(jìn)行優(yōu)化，防止其出現(xiàn)外彎的現(xiàn)象。這考慮了設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)與能力，設(shè)計(jì)人員需要掌握相關(guān)計(jì)算知識(shí)，還要驗(yàn)算剪力墻外剛度以及承載力，只有反復(fù)驗(yàn)算，才能保證設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，對(duì)于檢驗(yàn)不合格的地方，一定要采取防護(hù)措施進(jìn)行改善。

（3）在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要考慮墻體水平以及垂直方向的作用力，對(duì)剪力墻整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，另外，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)墻體正截面以及斜截面受到的承載力進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)發(fā)現(xiàn)墻體受到的負(fù)載比較大時(shí)，還要通過(guò)相關(guān)計(jì)算公式，對(duì)墻體局部受力情況進(jìn)行分析。在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中，對(duì)于剪力墻間的距離、墻體門洞之間的寬度、墻體總長(zhǎng)度的1/10等等這些情況下都要取其計(jì)算最小值。以上就是在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循的一些原則和要求。

2.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

2.1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(lái)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(guò)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(lái)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(lái)調(diào)整剪力墻的剛心，確保剪力墻的穩(wěn)定性以承載性。

2.2剪力墻結(jié)構(gòu)長(zhǎng)、厚度及配筋

根據(jù)上面所說(shuō)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(zhǎng)度也要根據(jù)抗震等級(jí)系數(shù)來(lái)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(shuō)，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(zhǎng)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(zhǎng)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(lái)調(diào)整。

2.3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(wú)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(lái)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)。

2.4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(lái)說(shuō)，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(shì)和特點(diǎn)，保證其承載力和抗震力度。

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的分析可以看出，剪力墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用的過(guò)程中，想要保證其效用的最大發(fā)揮，需要遵循一定設(shè)計(jì)原則，還要按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改與優(yōu)化，這樣才能保證施工設(shè)計(jì)的規(guī)范性。剪力墻結(jié)構(gòu)具有較多優(yōu)勢(shì)，其抗震性比較好，在高層建筑中應(yīng)用比較多，在地震等外力作用的影響下，可以減輕建筑結(jié)構(gòu)變形的程度，可以有效的保證住戶的生命以及財(cái)產(chǎn)安全。

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