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

孫守才

白城市建筑設(shè)計(jì)研究院 吉林白城 137000

剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，抗震性強(qiáng)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。剪力墻在應(yīng)用中具有許多優(yōu)點(diǎn)，并且受到開(kāi)發(fā)者和所有者的廣泛歡迎，在應(yīng)用中，有必要認(rèn)真分析剪力墻的優(yōu)缺點(diǎn)，提高剪力墻結(jié)構(gòu)的綜合利用率，更好地促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的基本原則

①降低連梁的剛度和彎矩設(shè)計(jì)值。一般的剪力墻結(jié)構(gòu)中，可以采用彎矩調(diào)幅的方法，降低連梁的彎矩設(shè)計(jì)值，使連梁先于墻肢屈服。②改變連梁的幾何尺寸，加大連梁跨度減少高度。③開(kāi)水平通縫。連梁在開(kāi)水平通縫后，有效的降低了連梁的高度，從而使其跨高比顯著提高，在地震作用下，使連梁發(fā)生延性較好的彎曲破壞、減小了剪切變形的影響。④交叉配筋。交叉配筋連梁的原理是利用交叉鋼筋來(lái)抵抗地震下方向不斷改變的剪力。交叉鋼筋與主筋方向一致，可以抵抗由于彎剪作用所引起的主拉應(yīng)力，從而有效的約束了裂縫的開(kāi)展。⑤鋼板混凝土的應(yīng)用。在混凝土連梁中配置鋼板形成鋼板混凝土連梁。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化原則

2.1 樓層剪力系數(shù)最小

實(shí)際工程施工過(guò)程，應(yīng)保證各樓層間的剪力系數(shù)最小的原則，有效降低建筑物重量，防止建筑物的抗震性能降低進(jìn)而引起嚴(yán)重安全隱患的間題，建筑設(shè)計(jì)根據(jù)短肢剪力墻承受力矩的大小，實(shí)際調(diào)整樓層間剪力系數(shù)達(dá)到最小值，并保證建筑物質(zhì)量的前提下，合理減少剪力墻的數(shù)量，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)，這可以有效降低整個(gè)建筑工程的建設(shè)成本和資源浪費(fèi)，在合理范圍內(nèi)擴(kuò)大建筑各方和建筑用戶的經(jīng)濟(jì)利益。

2.2 樓層間位移最大化與層高比

在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)實(shí)際調(diào)整層間位移和層高比，以保證樓層間位移最大值和層高比原則。與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算位移沒(méi)有加入建筑結(jié)構(gòu)變形因素，其位移計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)是樓層間的彎曲變形情況，而通常樓層間發(fā)生的彎曲變形主要是扭轉(zhuǎn)和剪切，就剪切變形而言，其主要受建筑結(jié)構(gòu)中的豎向構(gòu)件影響。豎向構(gòu)件應(yīng)根據(jù)實(shí)際建筑情況進(jìn)行有效調(diào)整，保證數(shù)量適中，保證樓層間不會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形或變形程度較小。因此實(shí)際高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)樓層間位移最大化與層高比進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以降低扭轉(zhuǎn)變形，進(jìn)而提升整體建筑結(jié)構(gòu)的安全性和剛度。

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

3.1 邊緣構(gòu)件約束處理

為保證剪力墻與建筑物之間的契合性有所提升，必須對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)邊緣構(gòu)件進(jìn)行約束處理，同時(shí)保證剪力墻約束邊緣構(gòu)件負(fù)載能力符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，在保證剪力墻與建筑物相互銜接的同時(shí)，全面提升剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。不僅如此，在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行邊緣構(gòu)件約束處理時(shí)，還需要考慮建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震效果，盡可能保證建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師所選取的邊緣構(gòu)件抗震效果和其他方面因素能夠滿足建筑物實(shí)際需求。而且建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的邊緣構(gòu)件約束處理技術(shù)非常多。這就需要按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求選取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段進(jìn)行邊緣構(gòu)件約束處理。在提升建筑剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度和抗震效果的同時(shí)，確保建筑吳正體穩(wěn)定性和安全性有所提升。

3.2 墻身鋼筋的使用

眾所周知，建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中使用的鋼筋材料具有一定抗震效果，因此，在進(jìn)行建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證所選取的鋼筋材料抗震效果符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，有效抵擋地震波對(duì)建筑物產(chǎn)生的侵襲，進(jìn)一步提升建筑物整體穩(wěn)定性。而且在對(duì)建筑剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析的過(guò)程中，了解到不同抗震級(jí)別的剪力墻，其水平方向和豎直方向的配筋率存在本質(zhì)上的差異?；诖耍谶M(jìn)行建筑剪力墻設(shè)計(jì)之前，需要考慮建筑物整體結(jié)構(gòu)和建筑物周邊地震率等多方面因素，據(jù)此制定合理的建筑結(jié)構(gòu)配筋方案。在保證建筑結(jié)構(gòu)抗震效果的條件下保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足建筑施工多方面要求。

3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)連梁超限的調(diào)整

對(duì)于剪力墻的跨高比小于2.5的剪力墻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)剪力和彎矩超過(guò)相應(yīng)規(guī)定限度的現(xiàn)象，因此應(yīng)當(dāng)在遵循剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高比大于2.5的原則的基礎(chǔ)上來(lái)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)，另外一方面對(duì)于剪力墻的連梁跨高比也不能過(guò)大，例如，5到6之間的剪力墻連梁跨高比在保證剪力墻連梁剛度不發(fā)生變化的前提下會(huì)導(dǎo)致剪力墻的剪力或者彎矩超出了規(guī)定的極限值，這樣就容易導(dǎo)致剪力墻的結(jié)構(gòu)異常，因此應(yīng)當(dāng)采取框架梁的方式處理連梁跨度比超過(guò)5的剪力墻結(jié)構(gòu)。由以上研究可以看出，為了保證設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)過(guò)程中的剪力墻連梁超限情況進(jìn)行有效的調(diào)整，只有這樣才能夠有效的保證建筑工程資金投入的有效性。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高層建筑數(shù)量也在不斷增多，剪力墻應(yīng)用也呈現(xiàn)出普遍性的發(fā)展趨勢(shì)，優(yōu)化剪力墻設(shè)計(jì)，是提升剪力墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑施工的可行性、使用安全的穩(wěn)定性及工程質(zhì)量都具有極大的影響。所以，在針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須將剪力墻結(jié)構(gòu)的整體布局設(shè)計(jì)考慮清楚，遵照一定的原則，并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)需要、建筑物特點(diǎn)等設(shè)計(jì)要求來(lái)完善剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的合理分析和計(jì)算。本文從兩個(gè)方面對(duì)此進(jìn)行了分析，首先對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行分析，進(jìn)而提了具體的設(shè)計(jì)對(duì)策，希望通過(guò)文本的研究能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工作人員提供一些建議和參考。