剪力墻結(jié)構(gòu)在高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

錢志華

南京常榮聲學(xué)股份有限公司 江蘇 南京 210000

前言：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子的促進(jìn)下，建筑行業(yè)作為重要的經(jīng)濟(jì)支柱，在發(fā)展趨勢(shì)方面相較于以往獲得了全面性的更新，在民用建筑范疇內(nèi)，高層建筑占據(jù)主導(dǎo)地位，在廣泛推廣高層建筑的同時(shí)也意味著現(xiàn)有的工程環(huán)境逐漸復(fù)雜化，如何保證高層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，是目前建筑企業(yè)需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題之一。而剪力墻作為一種具有顯著穩(wěn)定支撐效能的技術(shù)，在高層建筑領(lǐng)域具有著十分廣泛的應(yīng)用，因此，建筑企業(yè)需要做好該技術(shù)的全面落實(shí)，在設(shè)計(jì)期間本著穩(wěn)定性發(fā)展的原則，依托剪力墻技術(shù)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，全面提高高層建筑的整體品質(zhì).。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻，是目前高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和作業(yè)領(lǐng)域，一種應(yīng)用范圍相對(duì)來(lái)講比較廣泛，并且所呈現(xiàn)的效能比較突出的技術(shù)手段，具體指針對(duì)高層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行合理控制，通過(guò)承載負(fù)荷的優(yōu)化設(shè)置，全面增強(qiáng)建筑整體在抗震、風(fēng)等方面的性能水平。

通常情況下，在當(dāng)前的剪力墻設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其包含的結(jié)構(gòu)類型具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）整體墻。該種方式在高層實(shí)際設(shè)計(jì)領(lǐng)域相對(duì)來(lái)講具有廣泛的應(yīng)用性，顧名思義，該種結(jié)構(gòu)方式具有較強(qiáng)的整體性，在墻體表面不具備開(kāi)口，或者說(shuō)其所占據(jù)的比例相對(duì)來(lái)講比較低，一般控制在15%以內(nèi)，則可以歸納為整體墻。除了上述幾種情況之外，開(kāi)口間距與最長(zhǎng)邊相對(duì)比相對(duì)較小，或者說(shuō)開(kāi)口的位置與墻體的整體性能之間并不存在明顯的功能關(guān)系時(shí)，則可以看做是整體墻的一種形式。

（2）壁式墻。通常情況下，如果高層建筑內(nèi)部墻上，所包括的開(kāi)口規(guī)模相對(duì)較大，超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則就意味著在墻肢、連梁等不同位置的參數(shù)表現(xiàn)相對(duì)來(lái)講比較低下，在這樣的情況下就需要合理的設(shè)置框架，以達(dá)到結(jié)構(gòu)支撐或者穩(wěn)定的效果。

（3）聯(lián)肢墻。同壁式墻一樣，該類型剪力墻其開(kāi)口規(guī)模也比較大，依托于若干個(gè)墻肢和借助連梁的輔助支撐，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，從而保證高層結(jié)構(gòu)內(nèi)部穩(wěn)定性特征更加顯著。

因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，建筑企業(yè)需要綜合民用高層實(shí)際工程要求，對(duì)剪力墻類型進(jìn)行規(guī)范選擇，并做好設(shè)計(jì)處理，從而充分發(fā)揮其所具有的穩(wěn)定性支撐功能。

二、高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）墻肢的平面布置

在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，墻肢作為重要組成，在設(shè)計(jì)工作全面開(kāi)展過(guò)程中對(duì)平面布置具有嚴(yán)格要求，建筑企業(yè)需要從基礎(chǔ)布置和計(jì)算參數(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而保證準(zhǔn)備工作充分、全面。首先，明確具體的設(shè)計(jì)原則。一般來(lái)講，遵循平面和傳力統(tǒng)一的原則，做好基層設(shè)置[1]。對(duì)剪力墻樁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，做好空間布局合理安排，從而保證高層內(nèi)部結(jié)構(gòu)中所對(duì)應(yīng)的剪力墻中心點(diǎn)具有一定的協(xié)調(diào)性。這樣做的好處在于能夠有效的控制建筑體系內(nèi)部剪力墻的間距，避免出現(xiàn)位移參數(shù)上的偏差和資源的浪費(fèi)。其次，做好主軸方向的明確，并以此為依據(jù)進(jìn)行墻肢布置。同時(shí)，建筑企業(yè)需要做好全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，即針對(duì)雙向結(jié)構(gòu)墻，就具體的剛度指標(biāo)，借助一定的模板和載體進(jìn)行智能化分析。保證其在雙向上均具有良好的承載力，從而全面提高負(fù)荷承載能力。

（二）墻肢的豎向布置

在進(jìn)行墻肢具體設(shè)計(jì)時(shí)，建筑企業(yè)需要從豎向的角度進(jìn)行規(guī)范設(shè)置[2]。一般情況下，上下對(duì)齊，是比較典型的設(shè)計(jì)原則，同時(shí)也是一種能夠有效規(guī)避布置風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)方式，以保證高層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在剛性等各項(xiàng)指標(biāo)方面切實(shí)符合工程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其次，規(guī)范開(kāi)洞操作。在針對(duì)這一模塊展開(kāi)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，建筑企業(yè)需要做好剪力墻所處位置的全面調(diào)研，并做好圖紙規(guī)范設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)洞口數(shù)量和位置的精準(zhǔn)和定位，有效的控制在實(shí)際操作的過(guò)程中出現(xiàn)誤差風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在針對(duì)特殊剪力墻展開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，比如說(shuō)一些應(yīng)力參數(shù)要求相對(duì)比較嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要通過(guò)一定的技術(shù)干預(yù)，進(jìn)行穩(wěn)定性參數(shù)的有效保障和提升。

（三）墻肢長(zhǎng)度設(shè)計(jì)

在剪力墻設(shè)計(jì)操作范圍內(nèi)，長(zhǎng)度是決定穩(wěn)定性指標(biāo)建設(shè)的重要因素，同時(shí)也是高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作。因此，建筑企業(yè)需要針對(duì)此方面對(duì)具體的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行優(yōu)化。首先，對(duì)具體的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行明確。通常來(lái)講設(shè)計(jì)人員需要站在成本和性能方面對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)分析，保證設(shè)計(jì)工作達(dá)標(biāo)，并且達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)控制效果。在長(zhǎng)度設(shè)置方面，需要根據(jù)民用高層本身所應(yīng)該具有的功能指標(biāo)，以及具體的穩(wěn)定性控制指標(biāo)進(jìn)行全面考慮，避免過(guò)長(zhǎng)或者過(guò)短而誘發(fā)不良的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。為了規(guī)范長(zhǎng)度參數(shù)設(shè)計(jì)，建筑企業(yè)要對(duì)具體的數(shù)值范圍進(jìn)行明確，一般將墻肢長(zhǎng)度控制在8米之內(nèi)。這樣做的優(yōu)勢(shì)在于避免出現(xiàn)裂縫等其他類型的風(fēng)險(xiǎn)因素。

（四）不同方向的鋼筋設(shè)計(jì)

在剪力墻實(shí)踐作業(yè)領(lǐng)域，鋼筋設(shè)計(jì)也是重要的工作要點(diǎn)，通常情況下，建筑企業(yè)需要按照不同的方向?qū)唧w的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行優(yōu)化。（1）做好基礎(chǔ)的計(jì)算工作。以墻肢為對(duì)象，就具體的截面，以及所對(duì)應(yīng)的承載力指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)性的計(jì)算和分析。以此為依據(jù)對(duì)鋼筋的類型進(jìn)行明確。（2）合理的確定鋼筋的數(shù)量，并本著提高穩(wěn)定性的原則對(duì)鋼筋的整體布局進(jìn)行合理優(yōu)化。

（五）邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

在剪力墻設(shè)計(jì)操作領(lǐng)域，建筑企業(yè)需要高度重視邊緣構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)置。首先，對(duì)構(gòu)件的位置進(jìn)行明確。通常體現(xiàn)在墻體兩端，亦或者是以洞口為對(duì)象，就雙側(cè)的位置進(jìn)行構(gòu)件處理[3]。同時(shí)，根據(jù)民用高層的抗震指標(biāo)，對(duì)構(gòu)件的類型、規(guī)格和具體的性能指標(biāo)進(jìn)行明確。

（六）連梁設(shè)計(jì)

在剪力墻設(shè)計(jì)領(lǐng)域，連梁所發(fā)揮的支撐作用也十分關(guān)鍵。首先，做好跨高比參數(shù)的設(shè)定，根據(jù)承載力標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)提高跨高比參數(shù)，以保證高層內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。同時(shí)，連梁設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)剪弱彎的原則，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)合理化計(jì)算，做好鋼筋類型和規(guī)格的選擇。

結(jié)論：依前所述，對(duì)于民用高層來(lái)講，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化處理，對(duì)全面提高工程整體作業(yè)品質(zhì)具有著十分顯著的意義。因此，建筑企業(yè)需要立足于實(shí)際情況進(jìn)行綜合性考慮，本著穩(wěn)定設(shè)計(jì)的原則對(duì)剪力墻這一重要的技術(shù)手段進(jìn)行規(guī)范使用。分別從平面布置、豎向布置、長(zhǎng)度、鋼筋、邊緣構(gòu)件以及連梁等不同位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，從而保證高層建筑其內(nèi)部所具有的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，同時(shí)也能夠保證建筑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，全面提高高層建筑的行業(yè)影響力，促進(jìn)行業(yè)整體實(shí)現(xiàn)規(guī)范化發(fā)展。