冒圣明 陳茹

摘要：近年來(lái)，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，對(duì)提高建筑工程的抗震力大有裨益。本文主要分析剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，從而為建筑行業(yè)的不斷發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu);建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);運(yùn)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)的建筑行業(yè)正在呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)。剪力墻結(jié)構(gòu)不僅具有良好的抗震性能，同時(shí)其剛度也相對(duì)加強(qiáng)，這在很大程度上提高了建筑工程的穩(wěn)定性。針對(duì)這種情況，相關(guān)部門必須對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)在特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，并不斷加強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理運(yùn)用，從而充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際效能。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)主要是由大量構(gòu)件組成的墻體，它能夠承受結(jié)構(gòu)的水平力，從而有效減少外界因素對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞[1]。鋼筋混凝土是剪力墻結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對(duì)提高建筑物穩(wěn)定性具有非常積極的影響。目前，剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，穩(wěn)定性強(qiáng)。剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑工程承重結(jié)構(gòu)的重要組成部分，因此剪力墻結(jié)構(gòu)必須具備良好的穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步提高建筑工程的堅(jiān)固程度。在城市化不斷推進(jìn)的現(xiàn)代社會(huì)，城市人口的數(shù)量急劇增加，為了有效節(jié)約當(dāng)前的土地資源，為城市居民提供更多的生活場(chǎng)所和生產(chǎn)場(chǎng)所，大量的高層建筑開始拔地而起，這對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提出了更高層次的要求。其二，安全性高。在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，安全問題一直受到相關(guān)部門的廣泛關(guān)注。剪力墻結(jié)構(gòu)能夠切實(shí)提高建筑工程的安全系數(shù)，因此施工單位不能僅僅追求施工技術(shù)的優(yōu)化，而降低對(duì)施工安全的整體要求。其三，提高抗震能力。剪力墻結(jié)構(gòu)的自身設(shè)計(jì)具有強(qiáng)抗震能力，這對(duì)提高建筑工程的穩(wěn)定性大有裨益。地震具有不可預(yù)測(cè)的內(nèi)在特點(diǎn)，同時(shí)其產(chǎn)生的破壞力會(huì)嚴(yán)重威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。剪力墻結(jié)構(gòu)能夠切實(shí)提高建筑物的承載能力，從而有效減少地震造成的不良影響，進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定和諧發(fā)展。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

為了充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際效能，工作人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)切實(shí)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：其一，避免剪力墻結(jié)構(gòu)與梁平面外連接。在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能避免剪力墻結(jié)構(gòu)與梁平面外連接，從而有效減少墻平面外的彎曲程度。當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)必須與梁平面外進(jìn)行連接時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須采取行之有效的措施。其二，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行全面分析。在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)剪力墻在垂直方向和水平方向的受力情況進(jìn)行全面分析，根據(jù)分析結(jié)構(gòu)驗(yàn)證判斷剪力墻結(jié)構(gòu)的安全性，并且設(shè)計(jì)人員還要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)斜截面的承載力進(jìn)行全面分析，根據(jù)分析結(jié)構(gòu)驗(yàn)證判斷剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除此之外，設(shè)計(jì)人員還要全面分析剪力墻結(jié)構(gòu)能夠承載的集中荷載極限值，從而進(jìn)一步優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。其三，有效控制剪力墻結(jié)構(gòu)的寬度和高度。連梁和墻肢是剪力墻結(jié)構(gòu)的重要組成部分，因此設(shè)計(jì)人員在開展在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的寬度和高度進(jìn)行有效控制和精確計(jì)算。在此過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將剪力墻結(jié)構(gòu)高度與寬度的比值控制在3以內(nèi)，然后參考具體結(jié)構(gòu)開展設(shè)計(jì)工作，當(dāng)該比值超過3時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)參考雙向受壓結(jié)構(gòu)開展設(shè)計(jì)工作，從而進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性[2]。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

（一）提高設(shè)計(jì)方案的合理性

隔墻結(jié)構(gòu)能夠切實(shí)提高建筑物的穩(wěn)定性，因此工作人員必須結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)在特點(diǎn)和設(shè)計(jì)需求，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性，從而充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的最大效能。首先，地震和臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重影響建筑物的穩(wěn)定性，使得建筑物出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，因此工作人員在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)這些因素的影響進(jìn)行綜合考慮，并根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整。其次，工作人員要善于應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并選擇適宜且質(zhì)量上乘的原材料，切實(shí)提高建筑規(guī)劃的完善性，優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，從而為建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的保障。最后，工作人員要根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，同時(shí)綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及施工方法等各種因素的影響，進(jìn)一步提高建筑設(shè)計(jì)的工作質(zhì)量和工作效率。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢長(zhǎng)度的確定

對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，剪力墻結(jié)構(gòu)的墻肢長(zhǎng)度與剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性之間有著非常緊密的聯(lián)系。因此工作人員在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程中，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的墻肢長(zhǎng)度進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，工作人員也要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的特殊部位進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，并通過連續(xù)墻肢的來(lái)確保剪力墻結(jié)構(gòu)的寬高比，從而進(jìn)一步優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際效能。除此之外，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度與方位布局之間會(huì)發(fā)生相互影響，如果剪力墻結(jié)構(gòu)高度的穩(wěn)定性相對(duì)較差，那么其在某一點(diǎn)的剛度就會(huì)就會(huì)明顯下降，導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)總體不平均的不良現(xiàn)象。針對(duì)這種情況，工作人員在開展剪力墻布局的具體實(shí)踐中，要切實(shí)提高其均勻程度，并且混凝土的硬度也要隨著上下的高度進(jìn)行合理改變，或者根據(jù)實(shí)際情況對(duì)墻肢的數(shù)量進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，從而進(jìn)一步優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。

（三）全面分析剪力墻結(jié)構(gòu)的受力情況

剪力墻結(jié)構(gòu)是一個(gè)豎構(gòu)件，因此它受到的力較為復(fù)雜，不僅包括水平方向和垂直方向，同時(shí)還包括其他各個(gè)方向。針對(duì)這種情況，工作人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行全面分析，根據(jù)分析結(jié)構(gòu)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，并對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)承受力的形式和荷載大小進(jìn)行精確計(jì)算，從而進(jìn)一步提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

（四）剪力墻結(jié)構(gòu)墻體厚度設(shè)計(jì)

工作人員在開展剪力墻結(jié)構(gòu)墻體厚度設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，短肢剪力墻底部加強(qiáng)部位應(yīng)大于200mm，其余部位應(yīng)大于180mm。在建筑工程的施工過程中，剪力墻的剛度會(huì)出現(xiàn)不同程度的改變，因此工作人員要通過階段變化的方式開展剪力墻結(jié)構(gòu)墻體厚度設(shè)計(jì)工作，從而將剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度變化控制在50-100mm之間，為墻體的均勻變化提供強(qiáng)有力的保障[3]。當(dāng)混凝土等級(jí)發(fā)生變化時(shí)，工作人員應(yīng)錯(cuò)開樓層開展設(shè)計(jì)工作，從而確保墻體厚度保持在合理范圍之內(nèi)，從而進(jìn)一步優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（五）剪力墻結(jié)構(gòu)墻身鋼筋的配置

對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)而言，墻身是其重要組成部分，同時(shí)也是荷載承受的關(guān)鍵基礎(chǔ)，因此工作人員必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行墻身鋼筋的選擇。在此過程中，工作人員要切實(shí)做好以下幾方面的工作：其一，精確計(jì)算垂直方向和水平方向的承載力，使得剪力墻結(jié)構(gòu)能夠切實(shí)滿足建筑抗震的切實(shí)需求。其二，有效驗(yàn)算剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋配比，并得出最佳的剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋配比率。其三，剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋配比率應(yīng)高于0.25%，并且鋼筋與鋼筋之間的間距應(yīng)小于300mm，同時(shí)鋼筋的直徑應(yīng)大于8mm。

（六）邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

邊緣設(shè)計(jì)工作在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著非常重要的地位，切實(shí)優(yōu)化邊緣構(gòu)建設(shè)計(jì)工作，不僅能夠切實(shí)提高剪力墻結(jié)構(gòu)的延展性，有效減少剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生位移超限的概率，同時(shí)還能進(jìn)一步提高剪力墻結(jié)構(gòu)的抗剪能力[4]。在優(yōu)化邊緣構(gòu)建設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，工作人員要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)的高度進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的剪力墻邊緣構(gòu)件，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的鋼筋配比，從而切實(shí)提高剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步優(yōu)化工程建筑的抗震性能。

（七）連梁設(shè)計(jì)

在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，有效增加連梁的截面積，可以切實(shí)增強(qiáng)連梁自身的抗剪能力，但是也會(huì)使得連梁的剛度出現(xiàn)不同程度的增加，因此通過增加連梁面積增加的抗剪承載力是非常有限的。因此當(dāng)增加連梁截面積已經(jīng)無(wú)法明顯增加抗剪承載力時(shí)，工作人員需要通過一些人為干預(yù)降低連梁的剛度，從而對(duì)抗剪承載力的分配比例進(jìn)行合理控制，使得連梁的抗剪性能問題能夠得到有效解決[5]。在此過程中，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇科學(xué)合理的計(jì)算參數(shù)，然后對(duì)連梁剛度折減系數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，從而達(dá)到影響內(nèi)力重新分配的根本目的。

結(jié)語(yǔ)：

近年來(lái)，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)用愈加廣泛，這在很大程度上提高了建筑物的安全性和穩(wěn)定性。但是在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，由于各種因素的影響和制約，因此剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際效能會(huì)受到不同程度的影響。針對(duì)這種情況，工作人員應(yīng)積極引入一些新技術(shù)、新工具、新理念和新標(biāo)準(zhǔn)，并不斷加強(qiáng)工作經(jīng)驗(yàn)的積累總結(jié)，從而為剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化提供良好的先決條件。

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