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

戴芳勇

良好的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一方面可以縮短建筑工程的施工周期，另一方面也可以延長(zhǎng)建筑工程的使用壽命。因此，需要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻設(shè)計(jì)的重視程度，確保設(shè)計(jì)的合理性。

1　剪力墻結(jié)構(gòu)分類

剪力墻結(jié)構(gòu)可以分以下四類：

（1）整截面剪力墻，不開(kāi)洞，或開(kāi)洞面積不大于15%的墻，該類型的剪力墻如同一個(gè)整體的懸臂墻，整個(gè)墻肢高度上沒(méi)有突變，也沒(méi)有反彎點(diǎn)，變形主要為彎曲型變形。

（2）整體小開(kāi)口剪力墻，開(kāi)口較小，但開(kāi)洞面積大于15%的墻，該類型的剪力墻彎矩在連系梁處發(fā)生突變，但在整個(gè)墻肢高度沒(méi)有反彎點(diǎn)或僅僅個(gè)別樓層出現(xiàn)反彎點(diǎn)，變形任以彎曲型變型為主。

（3）雙肢、多肢剪力墻，有較大洞口或開(kāi)口，并且從整體形式上來(lái)看，分布呈分列方式，其開(kāi)口雖然與整體性小開(kāi)口存在一定差異，但是兩者在受力上較為相似[1]。

（4）壁式框架剪力墻，開(kāi)洞較大，連梁的線剛度大于或接近墻肢線剛度，彎矩在樓層處有突變，而且在大多數(shù)樓層都出現(xiàn)反彎點(diǎn)，整個(gè)剪力墻的變形以剪切變形為主，受力與框架結(jié)構(gòu)相似。

2　墻體布置形式

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了確保設(shè)計(jì)的合理性，要對(duì)墻體的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局，在布置過(guò)程中，主要依照主軸和其他某一方向的雙向布置，避免僅單向布置，使其具有較好的空間工作性能。剪力墻要均勻布置，數(shù)量適當(dāng)，同時(shí)，盡量布置在建筑的外側(cè)，具有較好的抗扭性能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)使墻體的墻長(zhǎng)較大，這樣的設(shè)計(jì)可以使墻體承受較大的彎矩、水平剪力，避免結(jié)構(gòu)遭受破壞，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了避免脆性破壞，較長(zhǎng)的剪力墻宜開(kāi)設(shè)洞口，分成若干墻段，之間用弱連梁連接。此外，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)建立墻體抗風(fēng)、抗震等各項(xiàng)內(nèi)容的重視。需要特別注意的是，剪力墻受本身結(jié)構(gòu)限制，將會(huì)對(duì)建筑的室內(nèi)布局造成一定程度影響，基于此，在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)期間，要對(duì)剪力墻的應(yīng)用形式進(jìn)行全面分析，確保設(shè)計(jì)的合理性，通過(guò)綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合在賓館、住宅等不同建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式中應(yīng)用，并且從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

3　剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

通常來(lái)說(shuō)，剪力墻的寬度和高度都要與厚度相比要大出很多，同時(shí)因?yàn)槠涫菐缀翁卣飨虬澹虼思袅Y(jié)構(gòu)受力形態(tài)與柱子的受力十分相似，但是仍然存在細(xì)微差別。如果肢長(zhǎng)與厚度的比未超過(guò)3，可以將剪力墻設(shè)計(jì)看成柱子，若比值在3～5之間，則可將其作為異形柱。

剪力墻結(jié)構(gòu)中的墻面是平面構(gòu)件，其在建筑中，一方面需要承受水平方向的彎矩與水平剪力，另一方面還需要承受豎向壓力，若剪力墻結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度可以滿足抗震需求，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要對(duì)剛度內(nèi)容進(jìn)行充分考慮，而且需要考慮其延性，只有這樣，才能確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

若剪力墻在同一平面內(nèi)，其承載力和剛度較大，平面外兩者則較小。如果平面外梁與剪力墻連接，容易使墻肢在平面外出現(xiàn)彎矩，因此具體設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)盡量避免同平面外梁進(jìn)行連接，如果受建筑結(jié)構(gòu)限制，必須連接，則應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，避免意外情況的發(fā)生。

4　剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)用，能夠使整個(gè)設(shè)計(jì)流程變得更加簡(jiǎn)單，這也是現(xiàn)代建筑在具體設(shè)計(jì)過(guò)程重點(diǎn)應(yīng)用形式。但是，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，作為設(shè)計(jì)人員，為了確保整體設(shè)計(jì)的合理性，要加強(qiáng)對(duì)橫向與豎向布局的重視，避免剪力墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)斷裂、裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，必須遵守循序漸進(jìn)的方式，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中的墻肢和窗體要進(jìn)行有效連接，避免由于連接上的問(wèn)題，導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的作用，從而對(duì)工程的整體質(zhì)量造成不良影響。在剪力墻的應(yīng)用期間，作為設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)剪力墻布局形式的重視，要注意保持剪力墻之間的距離，避免距離過(guò)近，這樣可以確保剪力墻始終都能夠保持一個(gè)相對(duì)平衡狀態(tài)，從而確保承受力分布均勻，從而使剪力墻結(jié)構(gòu)的性能能夠得到充分發(fā)揮，這對(duì)于提高剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量，以及提升建筑工程的質(zhì)量都有著重要意義[3]。除此之外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也使計(jì)算形式得到了全面提高，同時(shí)有與計(jì)算是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的核心內(nèi)容，該項(xiàng)內(nèi)容對(duì)于提升建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性來(lái)說(shuō)意義重大，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力得到準(zhǔn)確判斷。例如，在剪力墻結(jié)構(gòu)的分析過(guò)程中，對(duì)計(jì)算的數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，這樣一方面可以使建筑結(jié)構(gòu)的使用、穩(wěn)定性能得到提升，另一方面也使剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量得到了全面提升，因此意義重大。如，表1是剪力墻抗震能力表。

表1　剪力墻抗震能力表

5　結(jié)束語(yǔ)

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用，但是我國(guó)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容并沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定，設(shè)計(jì)中的許多內(nèi)容都需要設(shè)計(jì)人員通過(guò)大量的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合理應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量可以得到提升，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性的到提升，滿足人們對(duì)建筑性能及質(zhì)量的需求，這也使得建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

[1]周文華.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2017（07）：26～27.

[2]周斌.關(guān)于弱加強(qiáng)層在超高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].建筑知識(shí)，2016，36（08）：50～51.

[3]陳鐵文.對(duì)高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些問(wèn)題的思索[J].建材與裝飾，2016（26）：100～101.