陳維麗

摘要：近年來(lái)隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，建筑行業(yè)取得了有目共睹的發(fā)展。在建筑過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分是剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)具有靈活組建空間的優(yōu)點(diǎn)，此外還有較好的承載力、抗震力，能夠加強(qiáng)建筑質(zhì)量，減少側(cè)移現(xiàn)象，所以目前在建筑建造過(guò)程中廣泛運(yùn)用。本篇文章主要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用做了探究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；剪力墻結(jié)構(gòu)；應(yīng)用探究

剪力墻的主要優(yōu)點(diǎn)是：剛度大、抗震強(qiáng)、整體性能好，被廣泛的運(yùn)用在各項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)中，正是由于剪力墻有諸多優(yōu)點(diǎn)，成為了各大房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商關(guān)心的問(wèn)題。但剪力墻結(jié)構(gòu)并不是十全十美，它在建筑應(yīng)用中也存在著一些缺陷，這就要求我們必須正確的了解剪力墻結(jié)構(gòu)，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保證剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更好的發(fā)揮，為建筑業(yè)做出更強(qiáng)的貢獻(xiàn)。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)的概念

剪力墻結(jié)構(gòu)的高度和寬度尺寸較大，但是厚度較小，這樣的結(jié)構(gòu)決定了剪力墻的受力形態(tài)。如圖所示剪力墻結(jié)構(gòu)：

剪力墻的受力形態(tài)和柱子的受力形態(tài)基本是一樣的，但在比值上還是與柱子存在著一定的區(qū)別[1]。在剪力墻結(jié)構(gòu)中墻體是一種平面結(jié)構(gòu)，承受了建筑結(jié)構(gòu)中豎向壓力以及水平壓力的雙重力量。如果發(fā)生地震或者臺(tái)風(fēng)，剪力墻結(jié)構(gòu)只滿足剛度和強(qiáng)度是不夠的，還必須要滿足在變形斷裂情況下不倒的要求。

二、剪力墻的分類(lèi)以及特點(diǎn)

（一）整體墻

剪力墻中的整體墻結(jié)構(gòu)是指沒(méi)有洞口，或者門(mén)窗和洞口的總面積不超過(guò)剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)面積的15%，并且洞口與下一個(gè)洞口之間的距離以及到墻邊的距離要大于洞口的尺寸。整體墻的受力特點(diǎn)就像一面懸臂墻，彎矩圖受到擠壓也不會(huì)突變，沒(méi)有反彎點(diǎn)，在使用過(guò)程中，整體墻的變形主要特點(diǎn)是彎曲。

（二）小開(kāi)口的整體墻

小開(kāi)口整體墻是指沒(méi)有洞口門(mén)窗，或者洞口和門(mén)窗的總面積不超過(guò)整面墻的15%，小開(kāi)口整體墻的特點(diǎn)是彎矩圖連接房屋房梁的部分會(huì)發(fā)生清楚可見(jiàn)的突變，小開(kāi)口整體墻在高度上沒(méi)反彎點(diǎn)，但是出現(xiàn)這種狀況并不是絕對(duì)的，在個(gè)別的建筑設(shè)計(jì)上還是會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)[2]。

（三）連肢墻

連肢墻的定義是墻面上開(kāi)一列或者多列洞口，而且洞口的面積較大，這時(shí)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和小開(kāi)口整體墻有相同點(diǎn)。

（四）壁式框架

壁式框架的剪力墻洞口尺寸比較大，連接房梁線和墻肢線的剛度比較接近，剪力墻結(jié)構(gòu)壁式框架最顯著的特征是彎矩圖在有些建筑設(shè)計(jì)上會(huì)發(fā)生明顯突變，而且還會(huì)出現(xiàn)反彎點(diǎn)。

三、剪力墻設(shè)計(jì)、布置原則

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1、按照墻面長(zhǎng)度、厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)

在目前眾多的建筑中，剪力墻設(shè)計(jì)每次時(shí)高度、寬度的尺寸都是不同的，因此，在剪力墻的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)墻面的受力情況計(jì)算出來(lái)墻面厚度和長(zhǎng)度比例，并且根據(jù)得出的結(jié)果決定是采用雙重力量的受力還是按柱設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出承壓力強(qiáng)的建筑設(shè)計(jì)[3]。

2.要有高強(qiáng)度承載力

在建筑設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要考慮到墻體可能會(huì)面對(duì)的來(lái)自多方面的壓力，比如豎向壓力、水平壓力、地震壓力以及臺(tái)風(fēng)壓力等，所以，作為設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之初要選用延性彎曲型，這樣就可有效的增強(qiáng)建筑的承載力以及抗震性。

3、要保證施工安全

建筑設(shè)計(jì)中剪力墻設(shè)計(jì)在施工過(guò)程中要盡量不使用平面外高空搭接的辦法，如果不可避免，在施工過(guò)程中就必須要采取規(guī)范的防護(hù)措施，有效的保證剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平面外的安全。

（二）布置原則

剪力墻的布置一般情況下分為四個(gè)方面，即：均勻、對(duì)稱(chēng)、分散和周邊，剪力墻結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)該集中在這四個(gè)方面。剪力墻結(jié)構(gòu)如果布置得當(dāng)，對(duì)于提高建筑的整體質(zhì)量的作用是顯而易見(jiàn)的，在施工過(guò)程中，要對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的布置。

1、雙向布置以及多項(xiàng)布置

設(shè)計(jì)師在剪力墻設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最好的辦法就是雙向布置或多項(xiàng)布置，設(shè)計(jì)方向最好是順著主軸方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果剪力墻設(shè)計(jì)方向不一樣就要盡快的將其連接在一起，一定不能出現(xiàn)拉通或者對(duì)直的現(xiàn)象。在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要做到側(cè)向的剛度差距不大，最主要的是要盡量保證墻肢簡(jiǎn)單，嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工方法進(jìn)行操作。如果是高層建筑，剪力墻設(shè)計(jì)就必須要進(jìn)行雙向布置或是多項(xiàng)布置，而且必須順著主軸方向，尤其抗震性能的設(shè)計(jì)不能出現(xiàn)只有單面有墻的狀況，只有這樣布置才能保證剪力墻最大力度發(fā)揮價(jià)值[4]。

2、從下往上的連續(xù)布置

剪力墻設(shè)計(jì)在豎直方向上要從下向上連續(xù)布置來(lái)避免剛度突變的狀況。在高層建筑中，剪力墻設(shè)計(jì)要遵照規(guī)則簡(jiǎn)易原則。剪力墻設(shè)計(jì)在豎直方向上的剛度要平均，剪力墻設(shè)計(jì)的門(mén)窗或者洞口要形成明確的連接梁。

3、在布置設(shè)計(jì)中不能過(guò)于密集

剪力墻設(shè)計(jì)在布置設(shè)計(jì)時(shí)不能太過(guò)密集，要讓整個(gè)結(jié)構(gòu)都有相互適應(yīng)的剛度，如果側(cè)面剛度較大，不但會(huì)加大墻體本身的重力，還會(huì)在發(fā)生地震會(huì)時(shí)增加震力，從而增加建筑物倒塌的可能性。

4、洞口、門(mén)窗一定要上下對(duì)齊

剪力墻設(shè)計(jì)洞口以及門(mén)窗一定要做到上下一致，并且成行列布置，同時(shí)要盡量避免使用疊合的錯(cuò)誤墻體洞口，因?yàn)檫@樣會(huì)影響剪力墻設(shè)計(jì)的承重力，造成墻體變形。

四、剪力墻設(shè)計(jì)使用的優(yōu)化方案

（一）剪力墻設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案

在剪力墻設(shè)計(jì)中，剪力墻應(yīng)沿著主軸方向進(jìn)行雙向布置，使剪力墻能形成固定的空間結(jié)構(gòu)，在抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要盡量規(guī)避單一的布置，要使兩個(gè)受力方向的抗震剛度相互接近，使能有一定的空間性能。剪力墻的抗震剛度和承載性能都比較大，為了能充分的使用剪力墻的優(yōu)點(diǎn)，減輕剪力墻結(jié)構(gòu)的重量，剪力墻的布置不能太過(guò)緊密，應(yīng)該讓結(jié)構(gòu)具有適度的側(cè)面剛度。

比如較長(zhǎng)的剪力墻要開(kāi)設(shè)門(mén)窗或者洞口，并且將其分為長(zhǎng)度相等的墻段，墻段之間應(yīng)該采取弱連梁相接，應(yīng)該避免剪力墻產(chǎn)生脆性損壞，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該避免在洞口門(mén)窗之間形成的墻肢截面總面積較小的墻肢，當(dāng)小墻肢的截面高度小于墻肢的厚度時(shí)，就應(yīng)該按照框架柱形的設(shè)計(jì)加大密度[5]。

（二）剪力墻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的優(yōu)化方案

在剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，首先要想到層樓之間的高度以及每一層之間位移的比列，調(diào)整樓層的最小剪力系數(shù)，在連接房梁的問(wèn)題上，要適當(dāng)調(diào)整連梁之間的幅度，要以樓間的彎曲變形度為主，可以扣除整體的彎曲變形，所以，對(duì)高層的建筑應(yīng)該盡可能扭轉(zhuǎn)為最小變形。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師不能看某一方向?qū)娱g位移不滿足規(guī)范要求就增加該層的側(cè)向剛度，應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的減重比，如果該層減重過(guò)大，就不能減小另一側(cè)的結(jié)構(gòu)剛度；如果比重減小，地震的損害也會(huì)減小，一樣可以達(dá)到預(yù)期結(jié)果[6]。

五：結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的運(yùn)用已經(jīng)很廣泛，但因?yàn)槟壳拔覈?guó)并沒(méi)有規(guī)范剪力墻設(shè)計(jì)這方面的法律，致使很多細(xì)節(jié)只能依據(jù)設(shè)計(jì)師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)。剪力墻的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)按照不同的劃分也有不同的類(lèi)型，設(shè)計(jì)師要依靠建筑設(shè)計(jì)自身的要求以及特點(diǎn)進(jìn)行選擇，不要盲目的使用剪力墻結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候要進(jìn)行多次優(yōu)化，只有這樣，才可以保證建筑的質(zhì)量，保障群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，適應(yīng)構(gòu)建和諧社會(huì)和經(jīng)濟(jì)化建設(shè)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志會(huì).剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，14：124.

[2]寧曙偉.芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2014，08：81-82.

[3]趙宇.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].科技傳播，2012，17：45-46.

[4]曹彬，李銘.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)分析[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，22：65.

[5]付艷強(qiáng).論剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014，01：142-143.

[6]鄭若飛.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，01：60-61.