閆青

摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設計中使用剪力墻結(jié)構(gòu)可以降低含鋼量，從而降低建筑成本。此外，剪力墻的整體性也有所提高，剛度越大，整體性越好。在設計剪力墻結(jié)構(gòu)時，既要保證剪力墻結(jié)構(gòu)的層間位移角滿足規(guī)范要求的層間位移角限值，同時要更好地體現(xiàn)框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中各種抗側(cè)移結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，以確保建筑構(gòu)件的經(jīng)濟性、科學性和安全性。

關鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);剪力墻;結(jié)構(gòu)設計

剪力墻和框架剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑中兩種常用的結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)。剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻設計對整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起著重要作用。一般來說，設計人員在設計剪力墻結(jié)構(gòu)時，應根據(jù)自己的工作經(jīng)驗和相應的建筑設計要求，進行科學規(guī)范的設計，合理把握剪力墻結(jié)構(gòu)設計的難點，使剪力墻結(jié)構(gòu)設計更具可行性。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)的概念

剪力墻結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上是用鋼筋混凝土板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的框架梁、柱，承受一系列荷載引起的內(nèi)力，也可以合理控制建筑結(jié)構(gòu)的水平力。這種結(jié)構(gòu)剪力墻是一種剪力墻結(jié)構(gòu)，它利用鋼筋混凝土板來承受水平力和豎向力。目前，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應用范圍逐漸擴大，已經(jīng)成為建筑工程施工過程中常見的建筑結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑物的主要支撐結(jié)構(gòu)，不能拆除，也不容易破壞。它所承受的壓力主要是外界風或地震等自然災害引起的水平荷載，抵抗外界的破壞，在一定程度上提高了建筑物的穩(wěn)定性和安全性。根據(jù)墻體開洞的情況，剪力墻一般分為雙肢或多肢剪力墻、壁式框架剪力墻等類型。

二、建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)設計的難點分析

近年來，剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)已廣泛應用于建筑中。此結(jié)構(gòu)體系大大提高了建筑的最大允許高度。對整個工程來說，由于剪力墻部分相對于項目總成本的比例較高，建筑工程相對復雜，因此如果無法進行現(xiàn)實的設計，項目成本可能會增加。如果剪力墻的數(shù)量或布局不足，可能會影響建筑的安全性和可用性。建筑抗沖擊性是現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)建筑設計的重要組成部分。為了具有良好的抗沖擊性，建筑應盡可能設計適當?shù)臋M向剛度，平面布置應簡單，兩側(cè)的側(cè)向剛度不應過大，以免兩個方向的動態(tài)變化太大。對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)，應合理控制剪力墻部分承受的地震傾覆力矩在結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩中的占比，以及框架和剪力墻的剪力分攤比，使其在滿足抗震要求的前提下，具有較好的經(jīng)濟性。采用剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時，需注意兩種結(jié)構(gòu)體系的建筑最大適用高度。剪力墻的截面高度和厚度必須精確設計，符合規(guī)范要求，底部加強區(qū)需特別注意。在框剪結(jié)構(gòu)中，在規(guī)定的水平力作用下，結(jié)構(gòu)的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩之比不相同，結(jié)構(gòu)性能相差很大。在結(jié)構(gòu)設計中，應根據(jù)傾覆力矩比確定結(jié)構(gòu)的適用高度和結(jié)構(gòu)抗震措施。在確定傾覆力矩比時，應根據(jù)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進行實際輸入和計算?？蚣芎图袅Φ目拐鸬燃売山Y(jié)構(gòu)底層框架部分承受的地震傾覆力矩與結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的比值確定。在具體建筑工程設計中，應在適當?shù)奈恢迷O置剪力墻，以滿足建筑的使用要求，同時確保建筑的安全。

三、建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化措施

1.準確定位剪力墻結(jié)構(gòu)

為了充分利用施工項目中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，設計師應完善剪力墻結(jié)構(gòu)布置，圍繞平面結(jié)構(gòu)布局和垂直結(jié)構(gòu)布局設計。剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置時，結(jié)構(gòu)形狀宜簡單、規(guī)則，質(zhì)量和承載力分布宜均勻。豎向布置時，豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和收進。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化。整體而言，剪力墻結(jié)構(gòu)設計不應過于復雜。重要的是，設計要根據(jù)相關規(guī)范和準則進行，以確保剪力墻的剛度適當，符合建筑要求，從而充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

2.優(yōu)化剪力墻平面布置

為保證設計的合理性和優(yōu)化性，建設項目的結(jié)構(gòu)設計要求施工企業(yè)結(jié)合相應的設計人員更加重視剪力墻的平面布置。剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置應滿足建筑物的使用要求，并沿外圍均勻布置剪力墻。為保證剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布置，部分建筑的電梯機房、樓梯間等位置應盡量布置剪力墻。此外，還應注意的是，剪力墻之間的距離不宜過大，需滿足規(guī)范的間距要求。最后，在布置剪力墻結(jié)構(gòu)時應注意抗震設計的合理安排。圍繞主軸方向合理布置，不能采取單向布置措施。要減少短肢剪力墻數(shù)量，提高整體剪力墻的布置效果，從而保證后續(xù)工作的順利實施，為施工企業(yè)的建設項目施工水平提供良好的基礎保證，為建設項目的整體經(jīng)濟效益發(fā)揮合理的規(guī)劃。

3.大墻肢處理

在設計具有較長形狀的剪力墻時，宜設置跨高比較大的連梁將其分成長度較均勻的若干墻段。當墻肢長度相對較短時，由于彎曲產(chǎn)生的裂縫不會很寬，從而能真正發(fā)揮墻體的作用。對于剪力墻結(jié)構(gòu)，其剪力主要由墻肢承擔。當墻肢有強烈振動時，很容易對墻體造成破壞，應采取切實有效的處理措施，避免質(zhì)量問題的發(fā)生。因此，在實際施工過程中，應先在長墻肢上開洞處理，然后用填充墻進行砌筑，從而將長墻肢變?yōu)槎虊χ?/p>

4.剪力墻連梁設計的優(yōu)化

優(yōu)化剪力墻連梁設計的第一步是相應地降低梁的高度，并控制在一定范圍內(nèi)，不能發(fā)生連梁剪切變形。其次，注重墻體結(jié)構(gòu)的塑性變形，并調(diào)整用于抗震設計中的剪力墻連梁彎矩。當超負荷產(chǎn)生的影響在可控制范圍內(nèi)時，通過多次計算準確確定剪力墻連梁的承載力，并根據(jù)不同程度采取相應的結(jié)構(gòu)抗震措施。此外，剪力墻結(jié)構(gòu)計算中出現(xiàn)超筋問題，采取措施使其滿足施工規(guī)范要求，連梁問題應采用鉸接方式處理。

四、結(jié)語

綜上所述，在建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計中，必須根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設計的實際需要進行科學合理的設計，以保證其能最大限度地滿足建筑結(jié)構(gòu)的功能要求。通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)設計創(chuàng)新，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，提高設計水平。同時，在設計過程中，設計師要結(jié)合設計經(jīng)驗，不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)和設計水平，努力在降低建設項目成本的同時提高工程設計質(zhì)量，促進建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]崔波，耿炳成.民用建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)設計分析[J].居舍，2020（13）：70.

[2]王菁菁.剪力墻結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（09）：63.

[3]錢志華.剪力墻結(jié)構(gòu)在高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用分析[J].城市建設理論研究（電子版），2019（18）：61.

[4]戴芳勇.建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)設計的應用研究[J].建材與裝飾，2018（12）：107.