剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

【摘要】隨著工程建設(shè)的不斷發(fā)展，使得建筑單位在追求經(jīng)濟效益的同時也逐漸加強了對于社會效益的追求。在這樣的背景之下，各建筑單位逐漸加強了對于工程建筑質(zhì)量的提高。事實上，剪力墻結(jié)構(gòu)憑借著其具有高效的抗震性等優(yōu)勢，在實際的建筑環(huán)節(jié)獲得了建筑單位的青睞，并逐步投入到工程建設(shè)環(huán)節(jié)。本文主要對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行分析研究。

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

1、剪力墻的結(jié)構(gòu)分類

剪力墻根據(jù)是否開洞和開動的大小具體分為四個方面：（1）墻壁式的結(jié)構(gòu)框架：墻壁式的結(jié)構(gòu)框架需要在剪力墻上開一個較大的開口，而連梁線十分接近墻肢線的剛度，使得受力墻受力發(fā)生剪切性的變形， 這在受力特點上接近框架結(jié)構(gòu)特點。在建筑高層建筑的樓層建筑上，剪力墻會產(chǎn)生反彎點，使得樓層與樓層之間發(fā)生有彎矩形的突變；（2）整體小型開口的剪力墻結(jié)構(gòu)框架： 整體小型開口的剪力墻框架結(jié)構(gòu)雖然在開口上相比較小但開洞的面積不低于整體墻面的 15%， 此類剪力墻一般會產(chǎn)生曲型變形但在墻肢高度上基本沒有彎點，只是彎矩位置會在墻上發(fā)生變化；（3）多肢、雙肢的剪力墻結(jié)構(gòu)框架：此類剪力墻大多采用較大洞口或開口并以“列”的形式進行分布。這種開口模式同整體較小的開口模式相比雖有不同，但受力特點十分相似；（4）若實體墻或者截面的剪力墻在開洞面積低于整體面積的 15%或不開洞的情況下，墻肢高度的彎矩圖無突變、無彎點。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

剪力墻結(jié)構(gòu)主要由墻肢、連梁兩種結(jié)構(gòu)組成，具有良好的抗震性能和較高的剛度，其在建筑結(jié)構(gòu)中的主要作用是抵擋各種荷載特別是風荷載，是建筑物的主要支撐結(jié)構(gòu)。為了使剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，必須對其進行合理設(shè)計和安排。在設(shè)計過程中，應(yīng)遵循以下原則：（1）控制剪力墻的高度和寬度。對于剪力墻結(jié)構(gòu)而言，其高度和寬度較大，厚度較小，在外形上類似于板狀，而受力形態(tài)卻趨向于柱子結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)根據(jù)外形墻體長度和厚度比值進行設(shè)計，當比值小于 3 時，可按照柱體結(jié)構(gòu)要求設(shè)計，當比值在 3～5 之間時，則按照雙向受壓結(jié)構(gòu)設(shè)計，以更好滿足彈性、非彈性以及延伸性等要求。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)剛度和實際承載力較大，平面外的則較小，連接剪力墻和平面外梁時容易使墻肢外彎，基于此，在設(shè)計時應(yīng)盡量避免將兩者相連，如果必須連接，則要采取一定的保護措施。（3）設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時，必須充分考慮墻體水平、垂直方向上的作用力以及墻體整體結(jié)構(gòu)作用力，同時，計算正截面承載力，并按照斜截面受剪承載力進行分析和驗算。若墻體所受負荷作用比較集中且大，應(yīng)計算出局部受壓承載力。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

3.1剪力墻的平面布置

為了進一步保障剪力墻的經(jīng)濟性和安全性，要科學合理，系統(tǒng)地布置剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻的結(jié)構(gòu)布置，主要從豎向布置和平面布置兩方面入手，盡可能地從對稱均勻的原則出發(fā)。剪力墻的平面布置必須遵循均勻?qū)ΨQ的原則，保證剪力墻的平面結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度中心能夠重合，從而有效地減少扭矩。加強內(nèi)外剪力墻的對直和拉通，并確保剪力墻的抗震效果，在建筑結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當雙向設(shè)置剪力墻，單方向有墻時要保證剪力墻的抗側(cè)力剛度不能超限。

3.2剪力墻中的大墻肢相關(guān)處理方法

為了保障剪力墻質(zhì)量，剪力墻必須具有一定的延展性。剪力墻中大墻肢一旦超過8 m，應(yīng)當對其進行開洞處理。通常采用開施工洞和結(jié)構(gòu)洞的方法，結(jié)構(gòu)洞就是在進行結(jié)構(gòu)計算前，假設(shè)剪力墻存在洞，但是在具體的施工時仍然是混凝土墻，可以使其他的較小強肢配筋能力也有所增強。施工洞就是在施工過程中，在墻上留洞，在施工結(jié)束后進行砌填的方法填充墻體，進一步實現(xiàn)將長墻肢分為短墻肢目標。剪力墻的肢截面不應(yīng)過于復雜，應(yīng)當簡單規(guī)則。剪力墻的抗側(cè)力剛度不應(yīng)過大或過小，如果剪力墻有適宜的側(cè)向剛度，剪力墻的承載能力和抗側(cè)力剛度會得到充分發(fā)揮，進一步擴大剪力墻的可用空間。

3.3剪力墻截面厚度和墻體配筋

相關(guān)規(guī)定要求剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度要根據(jù)抗震等級系數(shù)選取。為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性、剛性和穩(wěn)定性，一、二級剪力墻底部加強部位墻厚應(yīng)大于 200mm，大于層高的 1/17，其他部位墻厚要大于 160mm，墻端頭無翼墻或暗柱的時候，墻厚要大于層高的 1/12，但是這些規(guī)定不適用于低高層和八度地震區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計?？刂萍袅ε浣钣欣诮Y(jié)構(gòu)的安全性和工程的經(jīng)濟性，在 1～3 級抗震等級的剪力墻中，豎向、水平分布筋的最小配筋率應(yīng)大于0.3%，部分框支剪力墻底部加強部位的配筋率要大于0.35%，上述配筋率比較適用于高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計；對于低層建筑、結(jié)構(gòu)相對較矮小的建筑的剪力墻，其水平分布筋和配筋數(shù)量要適當增加。

3.4連梁設(shè)計

剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁是連接墻肢與墻肢之間的梁。當剪力墻受到水平荷載的時候，墻肢可能會出現(xiàn)扭曲情況，連梁裝置則能夠均衡墻肢的水平負荷力，改善墻肢受力狀態(tài)，對墻肢起到了一定的約束和穩(wěn)定作用?？梢?，墻肢之間的連梁對整個剪力墻結(jié)構(gòu)都具有重要作用，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中是不可或缺的環(huán)節(jié)，一旦設(shè)計失誤或是不合理，必然會對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計帶來不良影響。所以，在進行連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計師應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定適當折減連梁結(jié)構(gòu)剛度和高度，適當增加其跨度，從而降低結(jié)構(gòu)剛度，完善抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，緩解地震作用的對剪力墻結(jié)構(gòu)的影響。

結(jié)語：

剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中的作用至關(guān)重要。 本文簡要分析了剪力墻在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用形式。 剪力墻的抗震性、硬度十分重要，在實際設(shè)計過程中需因地制宜進行分析設(shè)計。從而有效提升剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑行業(yè)的發(fā)展離不開千千萬萬的建筑行業(yè)從業(yè)者孜孜不倦的學習與探索， 作為其中一員我深感驕傲， 也必將努力學習研究進而間接推動我國建筑行業(yè)走向欣欣向榮。

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