麻 麗

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沈陽科遠(yuǎn)國網(wǎng)電力工程勘察設(shè)計有限公司 遼寧 沈陽 110000

【摘 要】剪力墻結(jié)構(gòu)主要是指豎向的鋼筋混凝土墻板，建筑物的水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上的。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻結(jié)構(gòu)不僅具有抗側(cè)剛度大，能有效的減少側(cè)移，而且具有較好的抗震性能等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于多層和高層鋼筋混凝土建筑。本文首先概述了剪力墻結(jié)構(gòu)，闡述了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用進行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)；設(shè)計原則；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

一、剪力墻結(jié)構(gòu)的概述

剪力墻是指在建筑中主要用來承受風(fēng)荷載或者地震作用引起的水平荷載的墻體。因此，剪力墻又被稱為抗風(fēng)墻、抗震墻或者結(jié)構(gòu)墻。也就是說，建設(shè)剪力墻的主要目的是防止建筑結(jié)構(gòu)遭到剪切破壞。為了保證房屋及構(gòu)筑物的堅固性，剪力墻的建筑材料一般選用鋼筋混凝土。由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗側(cè)剛度大、用鋼量小以及抗震性能強等優(yōu)點，目前已經(jīng)在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

二、建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

1、剪力墻連梁超限進行調(diào)整的原則。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，如果剪力墻的跨高比小于2.5，可能會出現(xiàn)剪力和彎矩超過相應(yīng)的規(guī)定限度的現(xiàn)象。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)該遵循剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高比大于2.5的原則。應(yīng)該注意的是，剪力墻的連梁跨高比也不是越大越好，例如：在保證剪力墻連梁剛度不發(fā)生變化的前提下，當(dāng)剪力墻的連梁跨高比在5～6之間的時候，剪力墻的剪力或者彎矩就會出現(xiàn)超出規(guī)定限值的現(xiàn)象，勢必導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常。所以，在剪力墻的連梁跨度比超過5的時候，我們就應(yīng)該采用框架梁的方式進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計了?？傊诩袅Y(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，必須對剪力墻連梁的超限情況進行調(diào)整，一方面保證剪力墻建筑的施工質(zhì)量，一方面實現(xiàn)對建筑工程資金成本投入的有效控制。

2、樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，建筑物樓層之間應(yīng)該遵循調(diào)整最小剪力系數(shù)的原則。首先，在施工的過程當(dāng)中，為了降低房屋及構(gòu)筑物的自身重量，進一步增強建筑物的抗震能力，應(yīng)該在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩40%以內(nèi)的前提之下，盡量控制剪力墻的數(shù)量。其次，在遵循上一前提的基礎(chǔ)之上，對剪力墻進行大開間處理，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變得更好。這樣，建筑樓層之間的最小剪力系數(shù)將得到有效的控制，工程造價因此減少，有效地降低了建筑工程的成本。

3、樓層之間最大位移和樓層高之間的比例進行調(diào)整的原則。對于普通建筑進行設(shè)計的時候，設(shè)計的重點主要集中在對樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形和剪切變形的處理上。我們知道，建筑物的剪切變形處理是用豎向構(gòu)件的數(shù)量進行控制的。因此，一旦豎向構(gòu)件的數(shù)量過多，剪力墻的剪重比例勢必變得偏大。這種不合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計將直接導(dǎo)致建筑樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，且變形的程度較大。在這種情況之下，剪力墻結(jié)構(gòu)同樣難以滿足建筑物樓層之間發(fā)生位移的需要。因此在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，建筑物樓層之間的位移不能僅僅依靠豎向構(gòu)件的剛度進行調(diào)整，還應(yīng)該盡可能地減少樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，這就需要我們注意調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高之間的比例。

三、建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析

1、加強基礎(chǔ)方案的設(shè)計?；A(chǔ)方案是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，非常關(guān)鍵和重要，相關(guān)設(shè)計者要想把好這一關(guān)就要積極深入實際、展開考察、調(diào)查和研究，特別是要積極預(yù)防和處理可能會發(fā)生的質(zhì)量問題。具體的考察項目應(yīng)該包括工程所在地的地質(zhì)條件、水文狀況等等，同時要對設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、臨近工程項目的布局狀況等實行妥善、科學(xué)的規(guī)劃，只有這樣才能確保所設(shè)計出的基礎(chǔ)方案能夠積極發(fā)揮有效作用。相關(guān)設(shè)計工作者要本著不斷修改、更新與完善的原則，在已制定設(shè)計的基礎(chǔ)方案上進行完善，這樣才能確保其質(zhì)量。

2、剪力墻的平面布置。首先，由于在剪力墻結(jié)構(gòu)中，全部豎向荷載和水平力都是由鋼筋混凝土墻來承受的，因此剪力墻應(yīng)該沿著平面主要軸線的方向進行布置。其次，在剪力墻的平面布置中，為了使剪力墻的質(zhì)量中心與其剛度中心保持一致，剪力墻的平面應(yīng)該盡量講究對稱，這樣還可以起到降低剪力墻扭矩的作用。另外，我們還應(yīng)該注意到，對于以抗震為主要目的的剪力墻結(jié)構(gòu)，在對其進行設(shè)計的時候應(yīng)該避免使用單向的平面布置形式，否則將大大影響剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震效果。

3、完善承重構(gòu)件的科學(xué)設(shè)計。在高質(zhì)量的基礎(chǔ)方案已經(jīng)得到了優(yōu)化設(shè)計和確定以后，相關(guān)設(shè)計者就需要根據(jù)有關(guān)的制度、指標(biāo)以及規(guī)范等來加強對承重構(gòu)件的優(yōu)選，這樣才能有效保證建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，確保其穩(wěn)定性、安全度。例如：要重點加強剪力墻承重構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計，集中把握剪力墻墻體自身的配筋率，根據(jù)我國當(dāng)前制定并實施的一些指標(biāo)中已經(jīng)明確規(guī)定：通常的剪力墻抗震有三個等級，水平方向、豎直方向的配筋率至少要在0.25%以上，同以往對比起來，當(dāng)前的配筋率安排水平得到了顯著提高，甚至正在接近國際化水平，因此，要想確保剪力墻設(shè)計質(zhì)量，相關(guān)設(shè)計者就需要重點把握基礎(chǔ)方案設(shè)計，承重構(gòu)件的設(shè)計等等，要在遵循國家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上注重一些科學(xué)指標(biāo)以及工藝參數(shù)的正確選擇與完美結(jié)合。

4、合理配置剪力墻暗柱鋼筋。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，一、二、三級剪力墻加強部位都必須設(shè)置暗柱、端柱。這主要是為了滿足抗震的要求，因為設(shè)置暗柱、端柱等邊緣構(gòu)件的剪力墻在地震作用下可以消耗大量的地震波能量，其邊緣構(gòu)件抗拉能力強，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性也有很大程度的提高。

5、有效控制剪力墻的數(shù)量。剪力墻的建設(shè)是為了承受風(fēng)荷載或者地震作用引起的水平荷載，但是剪力墻的建設(shè)也不是越多越好。事實上，在建筑施工過程中，為了降低建筑結(jié)構(gòu)的自身重量，進一步增強其抗震性能，反倒應(yīng)該盡量控制剪力墻的數(shù)量。一般而言，剪力墻的建設(shè)比較講究對稱和均勻，數(shù)量適當(dāng)就好。

6、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的其他應(yīng)用。在建筑施工過程中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑質(zhì)量，應(yīng)該綜合考慮多種因素，實現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。首先，必須保證剪力墻結(jié)構(gòu)的順利建設(shè)，這是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)工作。其次，要充分考慮剪力墻結(jié)構(gòu)的安全性問題。我們知道，剪力墻結(jié)構(gòu)本身的建設(shè)就是為了增強建筑的抗震性能，保證房屋及構(gòu)筑物的安全施工。反過來，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的安全可靠度，也能夠使剪力墻結(jié)構(gòu)的功能得到最大化程度的發(fā)揮，同樣能夠達(dá)到經(jīng)濟合理的設(shè)計目的。最后，還應(yīng)該考慮剪力墻結(jié)構(gòu)的工程造價問題。為了節(jié)省工程造價，我們可以從技術(shù)手段以及原材料的使用等方面著手。例如，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，將原材料的含鋼量控制在一定的范圍之內(nèi)，力求達(dá)到在不損害建筑的安全性的前提之下充分發(fā)揮原材料的最大用途，就能實現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。

四、結(jié)束語

綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)不僅在性能上具有良好的抗震性，而且具有非常好的剛度，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程當(dāng)中，施工單位會采用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平方向的各類荷載，從而有效地控制建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平力。

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