建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

蔡坤

安徽寶業(yè)建工集團(tuán)有限公司 安徽 合肥 230000

引言

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，房屋建筑工程的高度增加。剪力墻結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的剛度，被普遍運(yùn)用到高層建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中。所以，施工作業(yè)人員需要對該結(jié)構(gòu)引起足夠重視。通過合理的優(yōu)化技術(shù)方式，解決剪力墻結(jié)構(gòu)中存在的缺陷問題，從而確保墻體自身的穩(wěn)定性。這樣，才能為人們提供安全的居住環(huán)境，促進(jìn)整個建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)具體含義闡釋

剪力墻結(jié)構(gòu)指的是由大量構(gòu)件組成的可以承擔(dān)水平作用力的結(jié)構(gòu)，從而避免在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，因?yàn)榧羟辛^大而被破壞。就目前應(yīng)用狀況來看，該結(jié)構(gòu)多是利用到鋼筋混凝土的抗拉能力和混凝土的抗壓能力，完成對梁柱的建設(shè)和施工，從而能夠承受水平力。另外，剪力墻結(jié)構(gòu)還能夠在一定程度上有效提升整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，從而被廣泛使用到各個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中。但是在實(shí)際施工過程中，會受到施工預(yù)算、施工人員主觀因素等方面的影響，導(dǎo)致其厚度降低，對整體建筑質(zhì)量產(chǎn)生一定影響[1]。

2 剪力墻的主要特點(diǎn)

（1）剛度特點(diǎn)。對于剪力墻結(jié)構(gòu)來說，當(dāng)其受到外部強(qiáng)力沖擊的時候，自身剛度通常會受到一定的影響。為此，工作人員便需要結(jié)合具體情況，為其設(shè)計(jì)相應(yīng)的抗震等級。之后再對此進(jìn)行參照，采取最為有效的抗震方式，以此提升建筑物的穩(wěn)定性和安全性，以防事故發(fā)生。

（2）受力特點(diǎn)。剪力墻本身和地面保持完全垂直的狀態(tài)，而對于懸梁臂部分，但凡受到了外部較強(qiáng)的作用力，很容易出現(xiàn)變形的情況，逐步演變?yōu)榧粜巍４藭r，該結(jié)構(gòu)便可以有效承受由水平方向傳遞而來的壓力。正是因?yàn)檫@一特點(diǎn)，相比于其他結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性更高。

（3）抗震特點(diǎn)。針對框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度展開有效控制，可以有效增強(qiáng)建筑物本身的穩(wěn)定程度，促使其有著更強(qiáng)的抗震效果。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

（1）確定合適的寬度和高度。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，要嚴(yán)格按照相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。為了進(jìn)一步提升其整體性，在具體施工建設(shè)過程中，通常會根據(jù)實(shí)際需求和工程需求，對其高度和寬度進(jìn)行有效調(diào)整。具體來看，設(shè)計(jì)合適的建筑高度能夠穩(wěn)定承載各結(jié)構(gòu)力所產(chǎn)生的影響，如果在設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)了高度較高、但厚度相對較小的問題，則需要對其高度和厚度比進(jìn)行調(diào)整，從而避免雙向受壓對建筑穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響[2]。

（2）對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系數(shù)進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化。整個剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含了眾多參數(shù)和相關(guān)信息，設(shè)計(jì)人員需要針對工程實(shí)際所需要的各種數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行有效處理。借助公式，對相關(guān)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使其能夠更好地滿足工程的需求。在進(jìn)行基本系數(shù)調(diào)整時，需要從系數(shù)調(diào)整原則角度出發(fā)，對剪力墻進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，更好地提升其抗震性能。

（3）嚴(yán)格遵循因地制宜的原則。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建設(shè)時，需要嚴(yán)格按照因地制宜的原則，結(jié)合具體地質(zhì)狀況、地貌結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行綜合性考慮，從而提升建筑整體性能。為此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要針對實(shí)際需求，對其豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，有效避免在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中所出現(xiàn)的剪力比重失調(diào)現(xiàn)象，從而避免建筑抗震能力下降問題。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

（1）結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)。只有對剪力墻進(jìn)行合理布局，才能體現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的作用，因此要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及建筑使用功能對剪力墻進(jìn)行合理的選型布置。在設(shè)計(jì)中，剪力墻應(yīng)盡量布置在建筑物端部、轉(zhuǎn)角、平面突出及荷載較大的位置，如山墻、電梯間等。在對剪力墻布置時要保證雙向均勻，保證合理的間距，為了減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，應(yīng)使平面的剛心和重心盡量重合。通過截面采用“I、L、T”形的組合墻形式，在布置中要盡量減少一字墻設(shè)計(jì)，短肢墻也不宜過多采用，以此達(dá)到剪力墻穩(wěn)定性和延性的要求[3]。

（2）注重分析結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)。首先，基于剪力墻結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中必須注意剪力墻結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)，要采用相應(yīng)的提高延性的措施，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗倒塌的能力。其次，高層建筑軸向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須對建筑結(jié)構(gòu)承受荷載的基本情況予以明確，高層建筑受豎向荷載和水平荷載的影響較大，而剪力墻能對橫向及豎向荷載進(jìn)行協(xié)調(diào)和抵抗，即使在高強(qiáng)度的水平荷載作用下，也可將其側(cè)移距離保持在合理范圍內(nèi)。

（3）剪力墻厚度設(shè)計(jì)要點(diǎn)。剪力墻結(jié)構(gòu)墻厚設(shè)計(jì)與高層建筑穩(wěn)定性設(shè)計(jì)相統(tǒng)一，設(shè)計(jì)人員要明確剪力墻厚度要求，采用合適的厚度設(shè)計(jì)，墻厚大于300mm時，則需要在端部中間設(shè)置鋼筋，并沿墻肢方向設(shè)置箍筋，以滿足剪力墻穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度的要求。另外，為了給后期建筑施工帶來便利，在設(shè)計(jì)墻的厚度時，應(yīng)以結(jié)構(gòu)層高最小值來選取合適的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度；結(jié)構(gòu)厚度確定后，要對剪力墻結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)進(jìn)行明確，如支撐點(diǎn)可以采用剪力墻與剪力墻相交處及剪力墻與樓板交接處等；為了達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求，應(yīng)以建筑層數(shù)及施工材料來加強(qiáng)底層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，若建筑物處于地震頻率較大區(qū)域，還應(yīng)加強(qiáng)底部剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，以此提高建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[4]。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目數(shù)量逐漸增多。由于我國國土面積有限，各項(xiàng)資源分布并不均勻，高層建筑工程項(xiàng)目數(shù)量逐漸增多。為了提升工程施工安全性，剪力墻結(jié)構(gòu)的使用范圍逐漸擴(kuò)大。針對我國高層建筑物數(shù)量日益增多，通過剪力墻結(jié)構(gòu)運(yùn)用，可以有效地節(jié)約施工成本，提高高層建筑的整體穩(wěn)定性，從而充分滿足人民的生活需求。與此同時，對我國建筑行業(yè)發(fā)展有著非常重要的意義。