張翰斌

摘 要：隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，當(dāng)前高層建筑成為城市發(fā)展過程中建筑的主要趨勢(shì)。在當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)體系中，剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用較為廣泛。剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行合理布置，對(duì)可能會(huì)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)帶來影響的因素進(jìn)行明確，對(duì)于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并進(jìn)一步對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，制定科學(xué)合理的連梁和上下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，確保高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)體系的完善。

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)原則

前言

近年來我國(guó)高層建筑的數(shù)量不斷增加，這也使剪力墻結(jié)構(gòu)得以在高層建筑布局中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，有效的規(guī)避了柱子外凸的問題，而且對(duì)提高建筑工程的美觀性具有極其重要的意義。但在應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，容易對(duì)其他公共設(shè)施帶來較大的影響，因此為了能夠有效的對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中存在的弊端進(jìn)行規(guī)避，則需要對(duì)墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置和優(yōu)化，更好的對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行解決，確保高層建筑的安全性和穩(wěn)固性。

1 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)形式具有多樣化的特點(diǎn)，但剪力墻結(jié)構(gòu)不僅整體性較好，而且結(jié)構(gòu)剛度較大，特別是在水平狀態(tài)作用下的荷載力不易引發(fā)剪力墻結(jié)構(gòu)變形的發(fā)生，在當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)受到普遍的青睞，應(yīng)用也越來越廣泛。剪力墻結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前高層建筑應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還需要從整體性的角度來對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的橫縱向進(jìn)行分析，對(duì)多種計(jì)算方式進(jìn)行合理利用和調(diào)整，同時(shí)做好建筑工程配筋的設(shè)計(jì)工作。

剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑應(yīng)用過程中，需要對(duì)其連梁跨度比進(jìn)行有效控制，最適宜的數(shù)值需要保持在2.5以上，而且還要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的剪力問題進(jìn)行有效的避免，使其彎矩保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)后，還需要對(duì)其使用狀況值進(jìn)行確定，從而有效的保證剪力設(shè)計(jì)值和連梁彎矩保持在較好的狀態(tài)，確保剪力墻結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性的提升。另外還需要加強(qiáng)對(duì)剪田和墻構(gòu)建數(shù)量設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，有效的規(guī)避剪切變形問題的發(fā)生，確保剪力墻豎向構(gòu)建剛度能夠得到有效的控制。

在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)建筑層間位移無法滿足其設(shè)計(jì)需要時(shí)，往往會(huì)增加剪力墻側(cè)向剛度，這就會(huì)導(dǎo)致剪力墻平面外剛度處于較小的狀態(tài)。因此設(shè)計(jì)人員需要合理調(diào)整洞口兩側(cè)部分，對(duì)墻肢的壓軸比界限進(jìn)行有效控制，通過對(duì)剪力墻相應(yīng)的部位進(jìn)行加強(qiáng)，優(yōu)化處理邊緣構(gòu)造設(shè)計(jì)，確保剪力墻邊緣構(gòu)造設(shè)計(jì)水平的提升。

2 高層建筑中剪力墻的合理布置

2.1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在社會(huì)快速發(fā)展過程中，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求不斷提高，為了能夠確保高層建筑更好的滿足人們的使用要求，則需要在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)上下層結(jié)構(gòu)采取不同的設(shè)置方案，而且要對(duì)建筑使用功能進(jìn)行不斷完善，確保設(shè)計(jì)的變化性和動(dòng)態(tài)性，使其實(shí)用性得以增加。在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)換塊壘結(jié)構(gòu)布置作為其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，需要合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高位轉(zhuǎn)換底部空間。而且在對(duì)轉(zhuǎn)換層高位轉(zhuǎn)換狀態(tài)下需要對(duì)其升高質(zhì)量和剛度進(jìn)行有效的調(diào)整，確保轉(zhuǎn)換層能夠與上線的剛度保持良好的一致性。但在轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí)，還需要控制好其剛度和質(zhì)量。因此需要在對(duì)層間位移角均勻性進(jìn)行檢查外，還需要對(duì)轉(zhuǎn)換層的水平狀態(tài)進(jìn)行檢查，精確分析和判斷轉(zhuǎn)換層內(nèi)部的空間，對(duì)轉(zhuǎn)換層的均勻狀況進(jìn)行了解。對(duì)于所選擇的建筑材料，需要確保其質(zhì)量，同時(shí)還要使其保持較小的剛度，對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的薄弱部位要加強(qiáng)調(diào)整和優(yōu)化。對(duì)轉(zhuǎn)換層中內(nèi)力的分配特點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)研究，調(diào)整和完善較為薄弱的部位，對(duì)構(gòu)件配筋的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，對(duì)其性能進(jìn)行有效的改善，確保高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的安全性。

2.2 不斷優(yōu)化連梁設(shè)計(jì)

高層建筑連梁設(shè)計(jì)主要以抗震性設(shè)計(jì)和非抗震性設(shè)計(jì)兩種為主，當(dāng)連梁設(shè)計(jì)方案類型不同時(shí)，其所承受的受剪力也會(huì)有所區(qū)別，而且對(duì)截面配筋數(shù)量的要求也會(huì)不同，因此在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要嚴(yán)格按照剪力墻設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，進(jìn)一步優(yōu)化連梁設(shè)計(jì)方案。

首先，在對(duì)剪力墻內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要提前做好連梁自身剛度的拆減處理工作。

其次，當(dāng)完成內(nèi)力計(jì)算后，則需要對(duì)連梁中的剪力數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于計(jì)算方法，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇適宜的方法，從而計(jì)算剪力和彎矩設(shè)計(jì)值，確保計(jì)算數(shù)據(jù)要小于調(diào)整后的數(shù)據(jù)，努力提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。

最后，在設(shè)計(jì)彎矩過程中需要對(duì)彎矩的預(yù)防烈度進(jìn)行明確，確保所設(shè)計(jì)的彎矩小于一度預(yù)防烈度的組合值，這樣不僅可以有效的確保彎矩的正常使用，而且在一些小型地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)也不易發(fā)生損害，有利于高層建筑結(jié)構(gòu)安全性的提高。

2.3 優(yōu)化上下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果要準(zhǔn)確傳遞兩種不同結(jié)構(gòu)形式的力，就需要充分考慮到剛度突變這一因素，通過優(yōu)化上下部結(jié)構(gòu)的方式解決剛度突變的問題。第一，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少結(jié)構(gòu)上部剛度，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少剪力墻結(jié)構(gòu)的數(shù)量，在上部結(jié)構(gòu)符合壓軸比之后還應(yīng)當(dāng)將墻肢縮短；第二，下部的剛度結(jié)構(gòu)要適當(dāng)加大，設(shè)置合理的落地剪力墻，并使這種剪力墻結(jié)構(gòu)均勻地布置在較大的空間層之內(nèi)，而不宜采用集中布置的方法；第三，應(yīng)當(dāng)合理選擇上下部剛度。因?yàn)槿绻麆偠冗^大，就容易使剪力墻受到地震的影響。因此，要不斷增強(qiáng)豎向剛度要求，但是這種方法會(huì)耗費(fèi)大量的建筑材料，也就增加了建設(shè)成本；第三，在上下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)沉降問題，這也是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題，原因在于轉(zhuǎn)換層中的剛度過小。對(duì)于這一問題，應(yīng)當(dāng)從截面尺寸選擇方面來加以控制，更加合理地設(shè)計(jì)截面尺寸，并要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來控制剛度。

2.4 合理控制設(shè)計(jì)成本

在設(shè)計(jì)高程建筑剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)、認(rèn)真地對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查和審核，并要將剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作做細(xì)，優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，避免出現(xiàn)建筑質(zhì)量問題，確保建筑工程的安全性。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照規(guī)范檢查各部件的長(zhǎng)度與規(guī)格，使各種部件都能夠符合建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，盡量消除設(shè)計(jì)中存在的誤差。同時(shí)還需要對(duì)抗震墻的延伸能力耗能能力進(jìn)行合理配置，確保高層建筑抗震能力的提升。

在剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)，還需要對(duì)其邊緣設(shè)計(jì)進(jìn)行重視，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的消耗都要重點(diǎn)控制，在確保其質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效的實(shí)現(xiàn)成本的最小化。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用的鋼筋數(shù)量需要準(zhǔn)確進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還要確保選擇鋼筋具有較高的強(qiáng)度，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋使用量的有效控制，有利于成本的降低。

3 結(jié)束語

剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中進(jìn)行應(yīng)用，可以有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的美觀性和簡(jiǎn)潔性，而且對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度的提升也具有極其重要的意義，有利于建設(shè)成本的有效控制，提高工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。而且在當(dāng)前高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于節(jié)能環(huán)保也較為重視，不僅有效的降低了施工過程中對(duì)資源的消耗，而且還盡可能的降低了高層建筑對(duì)周圍環(huán)境的影響，這對(duì)于當(dāng)前我國(guó)可持續(xù)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]魏敏.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].江西建材，2014（5）.

[2]陳耀.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析探討[J].福建建材，2011 （4）.

[3]趙東升.框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻合理布置方法[J].中華建設(shè)，2013（11）.