剪力墻結構在建筑結構設計中的應用解析

葛元龍

摘要：隨著人們生活質量和水平的提高，人們對居住環(huán)境的要求也在不斷提高，這就給建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機。在現(xiàn)代建筑結構的設計中，剪力墻結構是一項保證建筑物穩(wěn)定性的重要項目，也是建筑結構設計中應用最為廣泛的一種建筑結構形式。

關鍵詞：剪力墻結構；建筑結構設計

中圖分類號：TU398.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—168—02

前言

剪力墻結構因具有抗震性能好、荷載能力強等諸多優(yōu)點而被廣泛應用于現(xiàn)代建筑結構設計中，為了提高剪力墻結構在建筑結構設計中的應用效果，建筑單位應加強對剪力墻結構的研究，從而促進建筑物質量的提高。

1在建筑工程項目結構設計中，剪力墻結構的設計原則

剪力墻結構主要是由鋼筋混凝土材料制成，其代替了建筑項目中的框架梁柱結構，通過鋼筋混凝土結構來承載內力，從而保證了結構的水平承載力。現(xiàn)在剪力墻結構已經(jīng)應用到眾多建筑中，同時其作用也越來越重要，已經(jīng)成為建筑不可或缺的結構體系。

1.1科學探析墻體受力情況

在開展剪力墻結構設計工作時，設計人員必須深入的探究墻體結構的具體受力情況。這是由于墻體屬于平面構件，所以其不僅需要承受彎矩以及水平方向的剪力，同時還需要承受豎向壓力。所以在設計剪力墻結構時，一定要深入的探究剪力墻的具體受力情況，從而一方面保證墻體的強度，另一方面提升墻體的實際使用效果。

1.2注重平面內搭接的使用

由于剪力墻結構所具有的特殊性，這就使得在同一平面剪力墻結構所需要承擔的承載力以及剛度相對較大，同時導致平面外的承載力以及剛度逐漸減弱。若是直接連接有平面外的梁體結構以及剪力墻，則會導致墻肢平面外彎矩逐漸提升。然而大多建筑設計，均會忽視墻的平面外剛度以及承載力大小的驗算，從而導致墻體受力情況出現(xiàn)計算不足這一情況，導致安全隱患、問題出現(xiàn)。所以在開展剪力墻結構設計作業(yè)的過程匯總，需要有效的防止平面外的連接情況，若是不能夠避免，則需要根據(jù)相關規(guī)定要求使用有效的加固手段，從而提升剪力墻平面外的穩(wěn)固性以及安全性。

1.3注重超限的調整

在對剪力墻結構的連梁進行設計時，應當確保其連梁跨高比可在2.5之上，從而防止剪力超出要求或者是彎矩過大等問題發(fā)生。若是連梁結構的跨高不小于5，則一定要根據(jù)框架梁的標準要求開展結構設計工作，同時避免折減框架梁的剛度。另外若是框架梁結構的跨高比維持在5—6左右，需要合理的折減該結構的剛度，從而避免發(fā)生剪力超限或者是彎矩超出等問題。通過科學的調整已經(jīng)優(yōu)化剪力墻結構的連梁超限，能夠有效降低建筑項目的成本造價。

2在建筑工程項目結構設計中，剪力墻結構的設計要點

2.1科學開展平面布置工作

在設計剪力墻結構的過程中，需要科學開展其平面布置工作，一般需遵循對稱原則，使得墻面結構的重心以及剛度可以充分、完美結合，從而將減少誤差問題的發(fā)生，使得剪力墻結構所受到的各種作用力能夠達到平衡狀態(tài)。在開展設計工作時，還應當沿著主軸方向，同時順著雙重或者是多重方向開展剪力墻結構平面布置、設計工作。為了保證剪力墻結構抗震設計工作的有效性以及科學性，需要減少單向墻設計的出現(xiàn)。另外為了提升建筑工程項目的安全性能與其建設質量，同時降低施工作業(yè)成本，還應當減弱墻體側抗力所具有的剛度，這是由于若是其剛度提升或者是過大，可能會導致墻體重力逐漸的提升，導致剪力墻結構所具有的框架以及支撐作用得不到充分發(fā)揮。在開展剪力墻結構剛度設計工作時，一般需使用如下公式，也就是T=（0.05-0.06）n，其中n指的是建筑物所具有的樓層數(shù)。

2.2科學確定剪力墻結構的設計厚度以及長度

在開展剪力墻結構設計工作時，應當科學的確定其厚度以及長度。其中在厚度設定方面，根據(jù)相關抗震規(guī)定要求，在建筑抗震等級大小在一、二級的情況下，剪力墻結構的底部加強墻厚應當設置在兩百毫米左右，同時要求其應超過樓層高度大小的十六分之一，同時其它地方的墻厚需要維持在160毫米左右。在開展設計作業(yè)時，若是建筑工程項目的情況較為特殊，則需要使用概念設計分析，同時對墻肢軸壓的比值進行充分、有效的控制，一方面提升建筑墻體的整體連結，另一方面降低墻的實際厚度。

在確定墻肢長度時，通常來說剪力墻結構墻肢截面所具有的高度相當于其墻肢的長度。一般來說，剪力墻結構墻肢長度需要維持在八米以內。另外在開展剪力墻結構設計作業(yè)時，，應當使剪力墻結構具有一定的延性，從而防止脆性出現(xiàn)剪切破壞情況。對于高剪力墻結構，同時其高寬比超過2，則設計人員可以將其設置為具有彎曲破壞情況的延性剪力墻結構。另外由于部分墻體長度相對較高，所以為了使得墻體的高寬比值能夠維持在2以上，可通過開設洞口等手段，使得長墻形成長度相對較小，同時均勻布設的連肢墻，同時將其洞口設置為約束彎矩比相對較小的弱連梁結構。

2.3科學設計約束邊緣構件

在剪力墻結構之中，其邊緣構件主要是由有約束邊緣以及無約束邊緣兩種構件構成。相比于由有約束邊緣構成的剪力墻構件，由無約束邊緣構成的剪力墻構件，其樓層間所具有的位移角度會出現(xiàn)一定的變化，同時結構的抗震能力會降低大約百分之二十左右，矩形截面所具有的極限承載力可能會降低百分之四十，同時還會導致剪力墻結構的墻板可靠性以及穩(wěn)定性減弱。一般來說，需基于剪力墻結構所具有的軸壓比大小、等級確定邊緣構件形式。

2.4連梁結構的設計要點

在連梁設計時，有很多因素均會影響到連梁結構的跨高比與其截面尺寸大小，若是設計不當可能會導致連梁截面大小和規(guī)范規(guī)定不一致，以及連梁承載力超限等情況發(fā)生，所以為了保證設計質量，需對連梁結構的設計進行嚴格控制。

通常應當對連梁結構剛度施以適當?shù)恼蹨p處理。因為連梁結構所具有的跨高比相對較小，同時和連梁結構所相連的墻肢結構存在大剛度等情況，導致連梁結構由于受到水平力的作用，進而在出現(xiàn)屈服情況時發(fā)生梁端開裂情況。所以在開展剪力墻整體結構設計計算工作中，應當對連梁結構剛度施以折減處理。然而相關規(guī)定中說明，若是建筑結構構件都選擇彈性剛度大小來參與整體分析，然而在進行抗震設計工作時，會導致剪力墻結構所具有的連梁剛度不超過墻肢剛度，進而導致剪力墻結構需要承擔過大的剪力以及彎矩，從而導致配筋設計的難度大大提升。所以在忽視剪力墻結構所具有的豎向荷載的情況下，可以通過減少剛度，來使得內力可以被轉移到剪力墻結構的墻體上。一般可以在設防烈度低的情況下，適當降低折減，比如說在6、7度的情況下，取0.7，同時在設防裂度高的情況下，適當多折減，比如說在8、9度的情況下，選擇取0.5，然而折減系數(shù)仍握標準，自覺提高節(jié)能的意識，需要在0.5以上，從而使連梁結構具有承受豎向荷載的作用。3剪力墻結構在建筑結構設id-中的應用

加強剪力墻結構的優(yōu)化設計對于保證建筑結構的穩(wěn)定性具有很重要的意義。一般來說，設計人員在進行設計時都會采取一系列有效措施來保證建筑結構的受力平衡。因剪力墻結構本身就具有很強的穩(wěn)定性，在建筑結構設計中應用剪力墻結構使設計更具經(jīng)濟性。為了進一步提高剪力墻結構在建筑結構設計中的質量，設計人員在進行設計時應綜合考慮建筑工程的安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性，使這些因素的結合中優(yōu)化剪力墻結構在建筑結構中的使用效果。

由于剪力墻結構在保證建筑物整體結構的安全性與穩(wěn)定性上的重要作用，建筑設計單位應提高對剪力墻結構問題方面的重視程度。根據(jù)實際經(jīng)驗不斷提高剪力墻結構的設計水平，優(yōu)化剪力墻設計方案，使之達到最佳效果。在進行剪力墻結構設計前，相關人員應首先對現(xiàn)場施工環(huán)境和條件進行勘察和分析，并以實際施工情況為依據(jù)，制定科學合理的剪力墻結構設計方案。在剪力墻結構實施過程中，建筑單位需對剪力墻的施工進行嚴格的監(jiān)理和把控，建立健全施工管理體制，使現(xiàn)場一切施工作業(yè)按照規(guī)范標準進行，嚴格保證剪力墻的施工質量。

4結語

總之，剪力墻結構是時代建筑物崛起的關鍵技術，擁有關鍵性技術可以促進建筑業(yè)的發(fā)展，進而加快和諧社會的發(fā)展步伐。應用過程中必須保證剪力墻結構的可行性、持續(xù)性、經(jīng)濟性、科學性與藝術性，保持剪力墻在建筑中的有利地位。