論剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中的應用

王曉羽

摘 要：在我國現(xiàn)有建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)是一種被普遍采用的結(jié)構(gòu)形式。剪力墻具有良好的整體性、抗震性和耐久性，且具有良好的耗能能力和延性。本文重點針對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計展開了分析和研究，提出了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作要點，以期不斷提高剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu)

文章編號：2095-4085（2020）05-0039-02

在建筑設(shè)計的方案階段，結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師應提前參與，根據(jù)建筑物的功能特點，初步確定剪力墻的布置位置。后續(xù)設(shè)計中，通過進一步計算，合理調(diào)整剪力墻的布置，使結(jié)構(gòu)平面剛度均勻分布，豎向剛度均勻變化，既能提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，又能充分實現(xiàn)建筑使用功能最大化。同時，由于剪力墻自身具有剛性防水的特點，有利于建筑物的防水抗?jié)B性能的提高;此外，鋼筋混凝土剪力墻具有優(yōu)異的耐久性能，可有效延長建筑物的使用壽命。因此，合理設(shè)置剪力墻，對結(jié)構(gòu)的建筑功能和抗震性能都有著至關(guān)重要的影響。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的特點

剪力墻結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土墻作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，具有良好的整體性和抗震性，同時具有較好的延性?，F(xiàn)階段，我國很多高層建筑采用剪力墻結(jié)構(gòu)，有效提高了建筑物的整體安全性和抗震性，同時也為高層建筑提供出了良好的支撐效果，保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全。通過剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計，還可以省去建筑部分橫梁結(jié)構(gòu)，提高了建筑體整體使用工作效果，有效降低了樓層的高度[1]。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)存在弊端

剪力墻結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)勢，但是也存在一定的問題?，F(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對剪力墻的布置間距有明確的規(guī)定，因此建筑剪力墻結(jié)構(gòu)不適合在一些需要較大使用空間的建筑中應用，并且剪力墻的設(shè)計靈活性相對較低。除此之外，剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻是主要承重構(gòu)件，不允許進行后期的改動或者是拆除，這樣會造成無法滿足居民的一些空間個性化要求。再者，剪力墻結(jié)構(gòu)中使用大量的鋼筋混凝土，導致結(jié)構(gòu)自重較大，不利于結(jié)構(gòu)的整體抗震。

1.3 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

剪力墻布置應符合下列規(guī)定。

1）平面布置宜簡單、規(guī)則，宜沿兩個主軸方向或其他方向雙向布置，兩個方向的側(cè)向剛度不宜相差過大。抗震設(shè)計時，不應采用僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置。

2）宜自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。

3）門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁;宜避免造成墻肢寬度相差懸殊的洞口設(shè)置;抗震設(shè)計時，一、二、三級剪力墻的底部加強部位不宜采用上下洞口不對齊的錯洞墻，全高均不宜采用洞口局部重疊的疊合錯洞墻。同時，剪力墻不宜過長，較長剪力墻宜設(shè)置跨高比較大的連梁將其分成長度較均勻的若干墻段，各墻段的高度與墻段長度之比不宜小于3，墻段長度不宜大于8m。

除此之外，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，需要充分做好相應的防護措施，有效保證剪力墻的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。要有效把握好建筑層與層間之間的彎曲程度，這樣才可以有效提高建筑體的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[2]。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的具體應用

2.1 合理確定剪力墻的布置位置

剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)中普遍應用的結(jié)構(gòu)形式。由于剪力墻結(jié)構(gòu)自身存在的一些弊端，致使剪力墻結(jié)構(gòu)具有一定的局限性。因此合理布置剪力墻至關(guān)重要。

相關(guān)設(shè)計人員在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案階段，就必須要對整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，并且要考慮到自然環(huán)境對建筑的影響，比如風荷載，地震作用，溫度應力等。根據(jù)建筑物所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度和基本風壓，合理控制剪力墻的間距、結(jié)構(gòu)的自振周期和變形。既要做到安全，又要充分滿足建筑物的空間使用要求。同時，對于超出規(guī)范規(guī)定溫度區(qū)段長度的結(jié)構(gòu)，尚應采取減小溫度應力影響的施工措施，比如，設(shè)置后澆帶，分段施工并加強養(yǎng)護，或者增配抗裂溫度鋼筋等。

在建筑剪力墻的設(shè)計工作中還需要充分控制工程的成本，及時獲取建筑設(shè)計相關(guān)信息，從中選擇出性價比更高的材料來加以使用。同時還需要考慮到建筑體結(jié)構(gòu)的整體平衡狀況，保證建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的高度和寬度符合建筑工程的穩(wěn)定性標準，盡可能實現(xiàn)建筑對稱性結(jié)構(gòu)，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也提高了建筑的外觀美觀性[3]。

2.2 科學處理剪力墻長墻肢問題

剪力墻結(jié)構(gòu)應具有延性，細高的剪力墻（高寬比大于3）容易設(shè)計成具有延性的彎曲破壞剪力墻。長的剪力墻具有較好的抗側(cè)剛度，但當墻的長度（即墻段截面高度）很長時，受彎后產(chǎn)生的裂縫寬度會較大，墻體的配筋容易被拉斷，因此墻段的長度不宜過大，一般不宜大于8m。

對于超過8m的長墻，可通過開設(shè)洞口將長墻分成長度較小的墻段，使每個墻段成為高寬比大于3的獨立墻肢或聯(lián)肢墻，分段宜較均勻。用以分割墻段的洞口上可設(shè)置跨高比不小于6的弱連梁。

2.3 墻體配筋方式

剪力墻作為主要抗側(cè)力構(gòu)件，其配筋首先要滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的最低要求。同時，通過調(diào)整墻體的布局，減少結(jié)構(gòu)的應力集中，避免應結(jié)構(gòu)的不合理布置引起局部墻肢配筋很大，造成浪費。同時，應采用高強鋼筋，對于滿足規(guī)范要求的墻身水平鋼筋，可作為剪力墻邊緣構(gòu)件的箍筋使用。

總之，通過合理的布置和精心設(shè)計，有效提高墻體結(jié)構(gòu)的安全性和整體性，保證剪力墻結(jié)構(gòu)不會在外力的作用下產(chǎn)生過大變形或損壞，同時還可以有效提高剪力墻結(jié)構(gòu)的整體抗震效果，對提高建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性有著重要的作用。除此之外，剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋率也直接影響到了整個工程的施工成本，對工程施工項目的經(jīng)濟效益產(chǎn)生了一定的影響[4]。

3 結(jié) 語

綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中非常重要的環(huán)節(jié)，相關(guān)設(shè)計人員需要對建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的各個環(huán)節(jié)設(shè)計要點加以充分的關(guān)注，并且依照工程的實際設(shè)計情況對剪力墻結(jié)構(gòu)進行合理的調(diào)整，對特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)提出相應的施工要求和防護措施，有效發(fā)揮出建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的性能。

參考文獻：

[1]關(guān)志榮.剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用[J].黑龍江科學，2020，11（2）：70-71.

[2]李奇.高層及多層民宅建筑設(shè)計中剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計建議[J].中國標準化，2019，（22）：61-62.

[3]王香娟.試析剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用[J].門窗，2019，（21）：137，139.

[4]潘楊.剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用分析[J].門窗，2019，（21）：158.