黃曉蘭

摘 要 本文介紹了高層建筑裝配式剪力墻的結(jié)構(gòu)體系，并總結(jié)了結(jié)構(gòu)體系的分類以及結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理、過程和方法。闡述了剪力墻結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計方式以及各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接和承載力，希望能夠為相關(guān)部門提供參考。

關(guān)鍵詞 高層建筑;裝配式;剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著我國建筑工業(yè)化的迅猛發(fā)展，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)正越來越多地用于建筑項目。這些類型的結(jié)構(gòu)使用可以有效地改善由昂貴且缺乏人力的傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)所引起的環(huán)境污染。組裝式整體剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計研究仍處于發(fā)展階段，許多方面還不完善，因此本文著重研究組裝式整體剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

1組裝式整體剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

本文主要介紹了我國預(yù)制建筑的具體設(shè)計方法和相關(guān)要求，并闡述了相關(guān)設(shè)計原則以及關(guān)鍵構(gòu)件連接設(shè)計方式。

1.1 基本原則

預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)是根據(jù)規(guī)格和“就位”原則（即相對成本）設(shè)計的。測試結(jié)果證明，組裝好的整體剪力墻結(jié)構(gòu)的性能與現(xiàn)澆剪力墻相似，它們具備相同的結(jié)構(gòu)性能。在設(shè)計預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)時，必須使用高強度混凝土和高強度鋼筋來增加結(jié)構(gòu)的剛度和完整性。與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)不同，裝配集成結(jié)構(gòu)設(shè)計的連接部分設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。特別是連接設(shè)計通常需要根據(jù)項目的實際情況采取可靠的連接配置措施[1]。

1.2 設(shè)計過程

目前，我國政府正在積極開發(fā)預(yù)制構(gòu)件，并制定了鼓勵我國企業(yè)開發(fā)和建造預(yù)制構(gòu)件的政策，并且一些地區(qū)對預(yù)制構(gòu)件的速度提出了明確要求。對于預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)建筑物，使用預(yù)制組件的體積與組件總數(shù)之比必須達(dá)到指定值。在設(shè)計項目之前，必須闡明項目的施工標(biāo)準(zhǔn)和施工目標(biāo)。組裝好的整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程可以大致分為技術(shù)規(guī)劃階段和規(guī)劃決策階段。技術(shù)規(guī)劃階段主要是弄清項目的工程背景和甲方的要求，以確定項目的必要技術(shù)路徑，規(guī)劃決策階段是實現(xiàn)項目建設(shè)的關(guān)鍵過程。

（1）技術(shù)規(guī)劃階段。首先，弄清項目的背景信息，確定項目大綱，并選擇合理的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。組裝后的整體剪力墻結(jié)構(gòu)主要是使剪力墻承受垂直和水平力，并且具備更靈活的空間結(jié)構(gòu)布局，能夠有效應(yīng)用于高層住宅建筑。甲方應(yīng)明確組裝率的要求，以確定建設(shè)項目追求高水平的工業(yè)發(fā)展還是滿足當(dāng)?shù)貙︻A(yù)制構(gòu)件的政策要求[2]。

（2）項目階段。在此階段，設(shè)計人員必須根據(jù)現(xiàn)有工程建筑圖紙對目標(biāo)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行建模。組裝的整體式剪力墻結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計必須遵守模塊化調(diào)整的原則，同時滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐用性，以便預(yù)制零件可以具有“更少的規(guī)格和更多的組合”[3]。當(dāng)結(jié)構(gòu)達(dá)到結(jié)構(gòu)的機械性能和規(guī)格后，必須提供相應(yīng)的深入工作。

2裝配整體式剪力墻模型彈性時程分析

彈性時程分析是時程分析方法的動態(tài)時程分析，通過輸入和整合結(jié)構(gòu)基本運動方程中的地震加速度記錄，來獲得結(jié)構(gòu)在這段時間內(nèi)的地震效應(yīng)。彈性時程分析法是一種結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算方法。

2.1 時間歷史分析方法應(yīng)用范圍

當(dāng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜特殊時，彈性時程分析方法可以通過動態(tài)時程補償結(jié)構(gòu)的地震作用。這里的特殊結(jié)構(gòu)是指某些高層或超高層建筑的特殊不規(guī)則建筑物，或超過規(guī)范和A類建筑物指定的特定高度特殊高層建筑。結(jié)構(gòu)不規(guī)則主要有四種類型：平面不規(guī)則、垂直不規(guī)則、復(fù)雜的高層結(jié)構(gòu)以及超出規(guī)范的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)為不規(guī)則扭轉(zhuǎn)，其需要額外的地震計算。

2.2 地震波選擇

（1）光譜特征。從類型、地震波大小和震中距離以及地球地震加速度記錄數(shù)據(jù)庫中，選擇并記錄數(shù)百種地面加速度，以獲得每個記錄的響應(yīng)譜。地點類型分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組。分為遠(yuǎn)地震、正地震和近地震。對響應(yīng)頻譜進(jìn)行平滑處理，以在代碼中獲得地震影響因子曲線。

（2）地震波的有效峰值。所選地震波的有效峰值基于GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中的表1。

（3）地震波數(shù)量選擇。在彈性時程分析中選擇的地震波是自然波和人工波的組合。通常是兩種，天然波浪與人造波浪相結(jié)合。此組合適用于結(jié)構(gòu)高度低且主體相對規(guī)則且對稱的高層結(jié)構(gòu)。對于超高層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)和多塔結(jié)構(gòu)等復(fù)雜的高層結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇7套地震波組合進(jìn)行分析[4]。在這種結(jié)構(gòu)中，只能分析地面上的單個塔，并且可以選擇和驗證三個地震波來分析單個塔。

3結(jié)束語

本文主要介紹組裝式整體剪力墻結(jié)構(gòu)，它是一種組裝式結(jié)構(gòu)。零件在工廠進(jìn)行預(yù)制，然后組裝并現(xiàn)場澆筑，再與混凝土的層合在一起形成整體結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)施工方法相比，組合式整體剪力墻結(jié)構(gòu)的施工效率較高。通過減少組裝結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場的濕工作量。我國提倡綠色環(huán)保，新建筑方法的發(fā)展也應(yīng)符合中國的環(huán)境保護(hù)政策。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓愛紅，許衍彬，安亞楠，等.剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化設(shè)計[J].低溫建筑技術(shù)，2020（1）：86-88，91.

[2] 汪夢甫，楊惠迪.預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀與改進(jìn)策略[J].工程抗震與加固改造，2020，21（1）：1-9.

[3] 孟琳，羅碧玉.高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計及施工控制[J].粘接，2020，42（5）：120-123，136.

[4] 錢稼茹，崔瑤，張薇.裝配式空心板剪力墻結(jié)構(gòu)疊合連梁抗震性能試驗研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2020，41（1）：51-60.