摘 要：高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)關(guān)注設(shè)計(jì)優(yōu)化。本文從剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)出發(fā)，分析設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問題，最終提出高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU973.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0175-01

1 剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)是一種比較堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，可以承受較大的水平、垂直壓力，適合在高層建筑中應(yīng)用，可以承受高層建筑中的各種壓力。設(shè)計(jì)剪力墻的時(shí)候，一定要根據(jù)實(shí)際情況，認(rèn)真研究，對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證墻體的的堅(jiān)固。

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)布置

剪力墻結(jié)構(gòu)布置的時(shí)候，首先要考慮到的是如何滿足要求，這種要求包括抗側(cè)、抗扭剛度。因此，在結(jié)構(gòu)中要保證剪力墻的布置量，這是保證剪力墻剛度的必要條件。

1.2 剪力墻洞口設(shè)置

剪力墻的洞口設(shè)置必須考慮到墻體的抗震設(shè)計(jì)，由于洞口的存在，往往致使墻體不是直線分布，會造成一定的偏離，但這種偏離是微小的也是必然存在的。因此，洞口設(shè)置的時(shí)候，一定要考慮周全，不能影響墻體的抗震設(shè)計(jì)。

1.3 剪力墻的構(gòu)造措施

剪力墻的結(jié)構(gòu)比較特殊，“外柔內(nèi)剛”，即平面外堅(jiān)固度和承載能力，相對于平面內(nèi)的堅(jiān)固度和承載能力較小，所以應(yīng)該控制剪力墻平面外的彎矩?？拐饓Y(jié)構(gòu)應(yīng)該根據(jù)這種狀況進(jìn)行調(diào)試，按照規(guī)定設(shè)置墻體構(gòu)造，通常情況下，剪力墻平面內(nèi)側(cè)放置豎向鋼筋，外側(cè)放置水平鋼筋。這樣一來，就符合了剪力墻自身“外柔內(nèi)剛”的特點(diǎn)。

1.4 剪力墻結(jié)構(gòu)方案的選擇

在剪力墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，方案的選擇和優(yōu)化起著非常重要的作用，能夠占到大約七成，因此一定要對方案的優(yōu)化給予重視，不能有絲毫疏忽。在方案的選擇階段首先要考慮合理性，建筑的結(jié)構(gòu)布置和建筑的功能要相契合，一定的結(jié)構(gòu)要為一定的功能服務(wù)，要有針對性，不要南轅北轍。其次要考慮建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，控制總體成本，結(jié)合建筑層數(shù)制定合理的方案，低層的采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，沒有超過二十層的高層可以采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，超過二十層的高層宜采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。對于不同的層數(shù)的建筑采用各自合適的剪力墻結(jié)構(gòu)，提供合理的預(yù)算，這樣才能夠控制成本，保證資金使用最優(yōu)化，保證建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。剪力墻結(jié)構(gòu)方案的選擇能夠保證合理性和經(jīng)濟(jì)性，這個(gè)方案就是比較適宜的方案，下面就可以根據(jù)方案進(jìn)行下一步的施工了。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的原則

剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，水平荷載作用下側(cè)向變形也小，剪力墻的設(shè)計(jì)計(jì)算是考慮水平和豎向作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析，梁進(jìn)行框架剪力墻調(diào)整與不調(diào)整兩次計(jì)算，有選擇的進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。剪力墻連梁的跨高比不應(yīng)小于 2.5，否則很容易出現(xiàn)剪力和彎矩超過規(guī)范限值，調(diào)整后的連梁彎矩、剪力設(shè)計(jì)值不應(yīng)低于使用狀況值，也不應(yīng)低于比設(shè)防烈度低一度的地震組合所得的彎矩設(shè)計(jì)值，否則會造成危險(xiǎn)；剪切變形的控制以豎向構(gòu)件的多少來決定，高層建筑應(yīng)盡量減少扭轉(zhuǎn)變形，但也不能只根據(jù)這些層間位移而不加分析地盲目增加豎向構(gòu)件的剛度，在工程實(shí)際設(shè)計(jì)中，可能有些設(shè)計(jì)人員一看到某一方向?qū)娱g位移的規(guī)范要求不能滿足，就會不斷地增加該項(xiàng)的側(cè)向剛度；樓板在自身平面內(nèi)的剛度可視為無限大，而在平面外的剛度很小，可以忽略；根據(jù)結(jié)構(gòu)類型與受力情況，對剪力墻兩端及洞口兩側(cè)的加強(qiáng)邊緣，按墻肢在重力荷載代表值作用下墻肢軸壓比的界線及加強(qiáng)部位要求可分為約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問題

（1）在運(yùn)用軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整軟件的各項(xiàng)參數(shù)及簡化模型，使其最大限度地反映實(shí)際工程的情況，盡可能地使其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際模型相一致。了解各參數(shù)的實(shí)際意義，合理設(shè)置各參數(shù)。對于整體性系數(shù)較大的短肢墻，應(yīng)盡可能使其肢強(qiáng)系數(shù)小，這樣的結(jié)構(gòu)在水平反復(fù)荷載作用下耗能能力強(qiáng)；（2）工程設(shè)計(jì)不能盲目依賴計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果，更不能因某一部分的計(jì)算結(jié)果有誤差就全盤否定計(jì)算軟件，只有在實(shí)踐中逐步了解軟件并在工作中避免其產(chǎn)生誤差，這樣才能使我們的設(shè)計(jì)更安全，更合理；（3）要充分利用梁、墻等構(gòu)件可任意偏心布置的特點(diǎn)，盡可能避免近距離的軸線和節(jié)點(diǎn)，提高計(jì)算精度。如節(jié)點(diǎn)距離過近，可能會引起后面計(jì)算出錯(cuò)，同時(shí)應(yīng)注意構(gòu)件偏心布置時(shí)偏心不能太大，尤其不能跨節(jié)點(diǎn)或軸線；（4）SAT-WE 程序中，在各種抗震等級下，墻的內(nèi)力放大系數(shù)均是隱含值，但作為設(shè)計(jì)者，應(yīng)清楚這些系數(shù)的取值；（5）合理確定連梁和墻肢的強(qiáng)度，要確保連梁的屈服先于墻肢的屈服。和框架結(jié)構(gòu)一樣，短肢剪力墻的設(shè)計(jì)也要遵循強(qiáng)肢弱梁、強(qiáng)剪繼彎的原則；（6）對由軟件計(jì)算的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理分析與判斷；（7）在進(jìn)行短肢剪墻結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)時(shí)，必須要重視概念設(shè)計(jì)，使房屋各項(xiàng)指標(biāo)都滿足“抗震規(guī)范”及“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”的要求。

4 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化其它措施

4.1 施工過程應(yīng)注意的問題

在施工過程中要注意的問題有很多，每一項(xiàng)都應(yīng)該做到細(xì)致入微，不能有絲毫馬虎，每一個(gè)細(xì)小的疏忽都會造成整個(gè)建筑的質(zhì)量問題，將來有可能影響到多人的生命安全。框架結(jié)構(gòu)中各種部件的長度必須符合要求，不允許有誤差；要保證抗震墻的延伸和耗能能力，配置合理；施工過程邊緣構(gòu)件的設(shè)置要合理。

4.2 控制建筑結(jié)構(gòu)成本的措施

由于一棟建筑的建造過程每一項(xiàng)都會耗費(fèi)成本，匯總下來會有不少的花費(fèi)，因此每一項(xiàng)都要注意節(jié)約，這樣可以節(jié)省下來不少成本。為降低建筑結(jié)構(gòu)的成本可以采取一定的措施。原料采購時(shí)，要采用高強(qiáng)度鋼筋，這樣就可以減少鋼筋的使用量，空出一筆資金；計(jì)算時(shí)，一定要保證數(shù)據(jù)精確，這樣免去失誤導(dǎo)致的數(shù)量增加。

5 結(jié)語

綜上所述，關(guān)注高層剪力墻的設(shè)計(jì)優(yōu)化是必要的。本文通過分析高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的原則，提出了設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問題，最后總結(jié)了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化其它措施。希望這些建議能對未來百姓的住房安全提供一些幫助。

參考文獻(xiàn)

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