史志強

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用分析

史志強

（內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古呼和浩特市 010000）

剪力墻是建筑中的常用墻體結(jié)構(gòu)之一，因其作用，又被稱之為抗震墻、抗風(fēng)墻以及結(jié)構(gòu)墻等。剪力墻一般是用鋼筋混凝土建成，用于承受風(fēng)荷載、地震引起的水平荷載，以及重力引起的豎向荷載，通過承受荷載作用，防止建筑結(jié)構(gòu)遭到剪切破壞，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮著重要的作用。本文首先分析了剪力墻結(jié)構(gòu)的常見類型，并詳細探討了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則及優(yōu)化策略。

建筑結(jié)構(gòu)；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用分析

一、剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

根據(jù)剪力墻的開洞與否、開洞大小以及洞口排列等內(nèi)容，可以對剪力墻進行以下四類的劃分：①整體墻，所謂整體墻，是指墻體沒有門窗洞口，或者開洞但洞口很小，面積不超過15%，且洞口邊長要小于洞口與洞口、墻邊的間距的一種剪力墻結(jié)構(gòu)。此類剪力墻的變形主要以曲型為主，墻體的整個墻肢上，彎矩圖無彎點出現(xiàn)，也不出現(xiàn)突變。②小開口整體墻。這種墻體的門窗洞口要比整體墻大，且其開洞面積大于整體面積的15%。這類剪力墻的變形則主要以彎曲型為主。不過強制墻肢高度基本不存在反彎點，但彎矩圖會發(fā)生一定的突變。③多肢剪力墻。這種剪力墻上往往有一列或者很多列洞口，洞口的開口一般也很大。雖然開口與整體強有所不同，但是多肢剪力墻與整體墻的受力特點較為接近。④壁式框架剪力墻。這種剪力墻，一般具有很大的開洞尺寸，且其墻肢線的剛度與連梁線剛度較為接近。這種剪力墻的變形以剪切型為主，且在高層建筑的運用中會出現(xiàn)反彎點，此外彎矩圖在樓層出也會出現(xiàn)突變。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

2.1注重剪力墻規(guī)則性

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，相關(guān)的設(shè)計人員要注意建筑物內(nèi)部的不同區(qū)域和不同作用。并在此基礎(chǔ)上安排好剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，從而使得剪力墻設(shè)計能有效的保障各個區(qū)域的功能劃分，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在滿足人們多樣化需求的同時，最大限度的保障整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則有序。此外，相關(guān)設(shè)計人員還要充分結(jié)合建筑發(fā)展的趨勢進行剪力墻的設(shè)計，從而為后期的建筑物維護和拓展工作中提供便利。例如，在高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其平面布置應(yīng)該順建筑物的兩個主軸方面，來進行布置，布置要用雙向布置，且此方向的剪力墻側(cè)向剛度，需要注意避免存在過大差異，從而避免建筑物出現(xiàn)側(cè)向位移的狀況；而在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，也需注意剪力墻設(shè)計的規(guī)則化和簡單化，在設(shè)計過程中還要避免出現(xiàn)單向有墻的情況，從而在地震發(fā)生之時，建筑物能夠防止因剪力墻倒塌而出現(xiàn)的變形狀況；若建筑物的整體平面結(jié)構(gòu)以圓形、三角形或者多邊形為主，為了避免單向有墻的問題，可以根據(jù)平面特點，進行環(huán)向、徑向的剪力墻布置，而出現(xiàn)轉(zhuǎn)折時，可設(shè)計為一道剪力墻的模式。

2.2注重剪力墻的良好延性

為了保證剪力墻的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要注重剪力墻的良好延性特征。在整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，很多細高剪力墻，由于其連梁應(yīng)力的影響，往往會造成墻體的嚴(yán)重拉伸及彎曲現(xiàn)象，這會進一步造成墻體的脆性，引起嚴(yán)重的剪切破壞。故針對這一問題，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要對墻體結(jié)構(gòu)進行分析，若墻體的長度在9米以內(nèi)（包括9米），則高度比需要高于2。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)需要用較長的墻體時，還需要做好翼緣的設(shè)置，同時剪力墻的設(shè)計要避免出現(xiàn)一字型，另外還要在部分截面處進行洞口設(shè)置工作，從而確保較長墻體能夠被有效分割為若干個不超過9米的段墻，從而形成弱連梁連接聯(lián)肢墻結(jié)構(gòu)。需要注意的是，若短肢剪力墻較多的時候，可能會與高層建筑剪力墻的設(shè)計原則存在一定的出入。因此在布置短肢剪力墻時，一般可布置為筒體，這樣就能使其變?yōu)楣餐挚顾綉?yīng)力的墻體結(jié)構(gòu)。

2.3注重剪力墻的連續(xù)性原則

建筑結(jié)構(gòu)維護及分隔構(gòu)建是剪力墻結(jié)構(gòu)運用的主要作用，剪力墻在建筑中的運用，能有效發(fā)揮豎向承重以及水平抗側(cè)的作用，在此過程中就能通過降低剛度影響，從而避免剪力墻的突變和建筑物的側(cè)移狀況的發(fā)生。在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)該自上而下進行剪力墻的設(shè)計工作，從而有效預(yù)防建筑的高度突變情況。同時，設(shè)計人員還要注意將墻體厚度設(shè)計得更厚，或者在墻體高度或部分墻肢方向上，運用更高等級的混凝土完成設(shè)計施工，從而確保剪力墻能有效分擔(dān)抗側(cè)剛度。對于特殊環(huán)境下的建筑物，如房間面積小、開間較小、有有較高的抗震性能要求，或者有較多墻體等相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)時，若存在難以保障剪力墻連續(xù)性的問題，則需要針對性的強化延生剪力墻，并在此過程中，確保上下洞口的對齊，同時在洞口設(shè)置好連梁和重疊墻肢，從而確?？拐鹦圆恢劣诔霈F(xiàn)問題。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化工作探討

通常而言，剪力墻的平面中剛度和承重力一般更大，但歐平面外剛度和承載力則較小。針對這一問題，需要對剪力墻平面外的彎矩進行嚴(yán)格控制，從而提高建立剪力墻平面外的穩(wěn)定性，從而提高整個建筑物的整體質(zhì)量。在剪力墻設(shè)計中，若存在剪力墻墻肢于與其平面外方向的樓面梁相連接時，就應(yīng)針對性的采取措施，降低梁端部彎矩給整個墻體造成的不良影響。

在設(shè)計剪力墻的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注重滿足位移比、最大層間位移、周期比等各個指標(biāo)，同時結(jié)合結(jié)構(gòu)分析工作，確定好各層剪力墻的厚度。同時，在確定這些內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還要考慮抗震等級軸壓比的問題，避免其對整個建筑物造成的穩(wěn)定性和構(gòu)造方面的不良影響。特別是，若建筑位于七八度區(qū)域時，墻體的厚度需要根據(jù)構(gòu)造要求和穩(wěn)定性要求進行嚴(yán)格的控制，避免因厚度問題留下的建筑安全隱患。

結(jié)束語：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，相關(guān)人員要重視基本概念設(shè)計。首先對各種剪力墻進行劃分和了解，并在了解各種剪力墻特點的基礎(chǔ)上，遵循好相應(yīng)的設(shè)計原則，從而確定好合理的剪力墻結(jié)構(gòu)長度與寬度，并對厚度進行良好控制。唯有如此，才能發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的最大優(yōu)勢，為整體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作打下良好基礎(chǔ)。

[1]余添朋. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用價值分析[J]. 江西建材,2016,11:11+18.

[2]陳鐵文. 對高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中一些問題的思索[J]. 建材與裝飾,2016,26:100-101.

[3]孫合平. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計[J]. 建材與裝飾,2016,33:48-49.

[4]趙伯霖,苗寅. 淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐運用[J]. 河南科技,2014,24:154-155.

史志強，1980.04.15，大學(xué)本科，工作單位：內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司，

TU7

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1007-6344（2017）03-0071-01