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)用研究

【摘要】近年來(lái)，在我國(guó)建筑事業(yè)快速發(fā)展的促進(jìn)下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取得了很大進(jìn)步。建筑業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而目前在我國(guó)大部分的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，都采用了剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好、抗震性能強(qiáng)、質(zhì)量好，所以才廣受業(yè)界青睞。但是，若想充分發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，還需要在設(shè)計(jì)時(shí)注重一定的技巧，從而提高其設(shè)計(jì)效果。本文主要針對(duì)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)用進(jìn)行了淺要分析，僅供參考。

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

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系著建筑工程的整體質(zhì)量和安全，所以必須要選擇合理的結(jié)構(gòu)。并采取科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。觀目前我國(guó)大部分的建筑工程，其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中多是應(yīng)用的剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于剛度大、抗震性能好、質(zhì)量?jī)?yōu)等。但是在剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于技術(shù)方面的不足，加之相關(guān)法律制度不完善，所以仍然存在很多不足。為了更好地提高剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能，還需要進(jìn)一步研究其設(shè)計(jì)技巧。筆者結(jié)合實(shí)際，對(duì)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)用進(jìn)行了淺要分析，僅作拋磚引玉之用。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)的概念

剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的一種結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是厚度小而高度和寬度大。剪力墻結(jié)構(gòu)的主要材料是鋼筋混凝土，即以鋼筋混凝土墻板代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)梁柱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的支撐。也因此，剪力墻結(jié)構(gòu)的幾何特征和受力形態(tài)也都是獨(dú)特的，其幾何特征可以用板來(lái)形容，面積較大，而厚度較薄；其受力形態(tài)則有點(diǎn)類似于柱子，但比值與柱子又有一些不同。剪力墻結(jié)構(gòu)之所以用“墻”來(lái)命名，就是因?yàn)槠渚哂袎w的特點(diǎn)，這個(gè)墻是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠承受雙向力的作用，即豎向壓力與水平剪力[1]。并且由于剪力墻結(jié)構(gòu)大多是延性彎曲型的，所以其剛度和強(qiáng)度較大，延性較好，這使得其具有良好的抗震性能。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

在建筑結(jié)構(gòu)中，剪力墻結(jié)構(gòu)是一個(gè)大的分類，但其還可以細(xì)分成幾個(gè)小分類。目前在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常見(jiàn)的剪力墻結(jié)構(gòu)主要有四類：第一類是一種變形以曲型為主的剪力墻結(jié)構(gòu)，筆者認(rèn)為可以用“一個(gè)整體的懸臂墻”來(lái)形容這類剪力墻結(jié)構(gòu)，從整個(gè)墻肢高度上來(lái)看，其彎矩圖既無(wú)彎點(diǎn)、也無(wú)突變，而實(shí)體墻一般情況下也無(wú)開(kāi)洞，只有個(gè)別的有小開(kāi)洞，但開(kāi)洞面積也不會(huì)超過(guò)15%。第二類是也是一種變形以曲型為主的剪力墻結(jié)構(gòu)，但是其與第一類的不同之處在于，從整個(gè)墻肢高度上來(lái)看，其彎矩圖無(wú)反彎點(diǎn)，有位置突變，整體開(kāi)口較小，而開(kāi)洞面積較大，一般都在15%以上。第三類是具有雙肢或者雙肢以上的剪力墻結(jié)構(gòu)，其受力特點(diǎn)與小開(kāi)口剪力墻相似，但卻是大開(kāi)口，洞口往往成列分布。第四類是一種變形以剪切型為主的壁式框架的剪力墻結(jié)構(gòu)，一般在高層建筑樓層中，這類剪力墻結(jié)構(gòu)的彎矩圖有反彎點(diǎn)，個(gè)別樓層有突變，洞口尺寸較大，連梁線與墻肢線剛度相近。

1.3剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

之所以在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中多選用剪力墻結(jié)構(gòu)，主要是由于其具備傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)所不具備的一些優(yōu)點(diǎn)。一者，剪力墻結(jié)構(gòu)的承載力大，無(wú)法隨意拆除；二者，剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度大，性能優(yōu)，同時(shí)建造起來(lái)的用鋼量又較少；三者，剪力墻結(jié)構(gòu)可承受的重力荷載大，并可抵抗地震和風(fēng)荷載等，穩(wěn)定性很好；四者，剪力墻結(jié)構(gòu)能夠承受雙向力的作用；最后，剪力墻結(jié)構(gòu)在外觀上也滿足人們對(duì)建筑美觀性的要求[2]。

2、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

2.1整體布局

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于剪力墻結(jié)構(gòu)的整體布局。剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種建筑結(jié)構(gòu)，其身上承擔(dān)著許多重任，如需要承受建筑自身的重力荷載、地震作用、風(fēng)荷載等等，所以才要求其必須要具備良好的整體布局。一般來(lái)說(shuō)，在剪力墻結(jié)構(gòu)的整體布局上，第一要考慮的是軸線受力最小和對(duì)稱布局更穩(wěn)定的性質(zhì)，在實(shí)際布局中，盡量不要使用那些抗震性能不好的短肢結(jié)構(gòu)，并要盡可能地合并處理各洞口，以免出現(xiàn)獨(dú)立墻肢；另外還要對(duì)其整體剛度進(jìn)行有效控制，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的整體剛度達(dá)到位移限值要求，這樣才能夠確保其抗震性能的優(yōu)異性[3]。

2.2數(shù)值選擇

一些關(guān)鍵數(shù)值的選擇是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要點(diǎn)。這里所說(shuō)的關(guān)鍵數(shù)值，主要指剪力墻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度與厚度。一般墻肢長(zhǎng)度與墻肢截面高度一樣，且在8米及以下。為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的延性，以免其容易發(fā)生脆性破壞，也可以將一般的細(xì)高剪力墻設(shè)計(jì)成為彎曲的延性剪力墻，但需要通過(guò)開(kāi)洞將長(zhǎng)墻分布成多個(gè)短的均勻連肢墻[4]。

2.3計(jì)算原則

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還會(huì)涉及到鋼筋配比的確定。無(wú)論是墻體本身，還是連梁，都需要合理計(jì)算鋼筋配比。對(duì)于墻體本身而言，其鋼筋配比的計(jì)算需要先對(duì)鋼筋各方向上的抗彎承載力和抗剪承載力進(jìn)行計(jì)算，然后再科學(xué)控制鋼筋用量，以保證其擁有良好的抗震性能?？拐鹦阅苡腥?jí)，需要根據(jù)建筑工程的實(shí)際需要來(lái)達(dá)到特定的等級(jí)，但無(wú)論哪級(jí)，其豎向與水平的配筋率都必須在0.25%及以上、距離最好在300mm左右[5]。而對(duì)于連梁而言，為了提高剪力墻的剛度，并保證與墻肢緊密連接，需要適量減少其剛度；若折減后連梁的受彎承載力不足，可以再通過(guò)適當(dāng)降低連梁高度或整體剛度來(lái)改善。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，當(dāng)今時(shí)代，隨著建筑工程，尤其是高層建筑工程數(shù)量的不斷增多，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種優(yōu)勢(shì)明顯、特點(diǎn)鮮明的建筑結(jié)構(gòu)，受到了當(dāng)今建筑業(yè)界的廣泛青睞。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，必須要把握好技巧，無(wú)論是在整體布局還是數(shù)值選擇上，都要科學(xué)、合理，這樣才能夠充分發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，并確保整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)：

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