如何加強剪力墻結構設計

摘要：隨著我國房地產事業的進一步發展，對于建筑空間的要求更加嚴格，高層建筑也就日益增多。而剪力墻結構具有結構剛度大、整體性好等優勢，自然而然的在高層建筑中得到了普遍的應用。盡管剪力墻結構在實際應用已經相當的廣泛，但是其還是存在一些需要解決和避免的問題，這些問題往往會對建筑的一些功能產生較大的影響。本文主要通過研究分析剪力墻結構的特點，以及其在實際的結構設計過程中存在的不足和缺陷，最后探討如何加強剪力墻結構設計的具體措施，以優化高層建筑中剪力墻的結構設計，并為類似工程的建設提供依據。

關鍵詞：高層建筑、剪力墻、結構設計、加強

在當前，在我國的高層建筑中一般都是采用剪力墻墻體，這主要是依賴于其剛度大、整體性好的優點，成為住宅、公寓以及旅館等高層建筑的首選設計結構。除了上述優勢外，剪力墻結構還具有水平力作用產生的位移小，鋼筋混凝土墻體承擔了主要的豎向荷載，能夠很好地抵抗風和地震作用傳來的剪力，抗側力能力強，適用于層數較多的高層建筑。

1.研究意義

隨著我國的高層建筑的發展日益精細化，在其中科技的發展和應用越來越多，建筑表現出更多的個性化和創新化，對技術的綜合應用不斷加強，但這所提到的一切必須依靠于建筑結構設計。而對于高層建筑，剪力墻結構設計是我們需要探究分析的重點，只有通過不斷加強剪力墻結構設計，才能不斷提高建筑的安全穩定性以及經濟適用性。另外，加強剪力墻結構設計還可以實現高層建筑結構優化，滿足開發者的個性化要求。

2.高層建筑的剪力墻結構體系

2.1剪力墻結構的定義

剪力墻是房屋或構筑物中，主要用以承受風荷載或地震作用引起的水平剪力的鋼筋混凝土墻體。剪力墻一般會設置一些門窗洞口來滿足建筑物使用功能的需求，而根據這些洞口的有無、大小、和位置等，一般剪力墻可劃分為以下幾類：整截面墻、整體小開口墻、聯肢墻、壁式框架以及錯洞墻和疊合錯洞墻。而剪力墻結構主要是指以建筑物的外墻和永久性內隔墻作為鋼筋混凝土承重墻的主要結構。一般情況下，剪力墻的寬度和高度與房屋的寬度和高度相同，厚度不等（大致在160毫米到500毫米之間）。另外，剪力墻不僅可以承受豎向荷載，而且還可以承受平行于墻體平面的水平力，并且提供較大抗側力剛度，這是與只承擔結構豎向荷載的受力墻 最大的區別所在。

2.2剪力墻結構設計的問題分析

2.2.1剪力墻結構設計中剪力墻結構的布局問題

由于高層建筑中的住宅設計往往會遇到間距不足和分隔墻多的問題，這就對剪力墻結構的設計布置提出了更高的要求。由于剪力墻結構墻體多，使得建筑物的自重增大，受到地震的影響較大，造成建筑資源的浪費。除此之外，剪力墻結構墻體多為構造配筋，如果配筋率太低，又會導致剪力墻結構的結延性差。剪力墻結構的布局問題很大程度上影響了建筑物使用功能的完善以及建筑物的有效利用空間。

2.2.2剪力墻結構設計中最大層間位移角的控制問題

由于剪力墻結構設計往往會受到實際的施工質量的影響，也就使得最大層間位移角（最水平位移與層平均位移的比值）的控制往往比較難以實現。必須使其滿足建筑規范的需要，一般情況下不宜大于1.2，使得建構在風荷載和地震作用下的位均能很好地滿足規范限值。

2.2.3各細部構件強度穩定性不足

由于在實際的施工過程中會造成一些與設計上的偏差，使得建筑物的力學性能發生一定的變化，也就一定程度上影響了各細部構件強度和穩定性，需要對其采取一定的加固措施，以保證建筑物主體結構的穩定性。特別需要指出的是連梁的設計問題，剪力墻結構中的連梁有較大的作用，除了起到連接墻肢的作用，還對所連接的墻肢起到一定的約束作用。連肢墻的脆性破壞可以劃分為兩種情況：一種是脆性破壞發生于墻肢；另一種情況是連梁發生剪切破壞，導致連肢墻各墻肢喪失連梁對墻肢的約束作用。

3.如何加強高層建筑的剪力墻結構設計

上文分析了高層建筑在其剪力墻結構設計過程中存在的不足和缺陷，為了實現加強高層建筑的剪力墻結構設計的目的，我們這對這些不足提出了以下措施：

3.1優化剪力墻結構設計的剪力墻布置方案

通過合理的剪力墻布置，可以優化剪力墻結構設計，使得其滿足規范的需求。對于一般剪力墻布置來說，主要是沿主軸方向進行布置，而對于巨型、L 形、T 形等建筑平面，則往往會采用沿兩個軸線方向布置方式。一般在剪力墻的實際布置中，應該嚴禁出現單向剪力墻的情況，不僅如此，還應該通過拉通對直方式保證內外剪力墻布置的穩定性。此外，我們還需要指出的是，在剪力墻的布置過程中，不能只追求數量，而應該進行對剪力墻數合理有效的控制的基礎上，保證結構質量中心與剛度中心的重合，以免建筑物得受到較大的扭矩，如此種種，都是建立在合理充分掌握剪力墻布置間距的基礎上。另外對于剪力墻上難以避免的洞口，應盡量布置應當上下對齊，保證三個以上的洞口不交接于同一個十字交叉墻附近，上述合理的方案布置都可以對剪力墻結構設計的加固，產生積極地影響。

3.2剪力墻結構的各類細部構件設置的合理性

盡管高層建筑的剪力墻抗側力性能比較突出，但是在巨大的地震威力下，還是要求我們更加注重剪力墻的穩固設計，以提高其總體的抗震性能，特別是對控制的薄弱層采取有效的措施，使其不會因為地震而造成損害。我們一定要采取有效的手段來加固剪力墻的穩定性和剛度。細部的剪力墻結構設計應采取的加固措施如下：其一是在進行剪力墻的鋼筋布置時，盡可能的將水平鋼筋放在外側，并且在墻體鋼筋網之間設足夠數量和規格的拉筋；其二是連梁應沿整個梁高設置側面縱筋，一般還應該保證連梁腰筋沿墻體水平筋拉通；其三是樓板內設備預埋管上方無板上部鋼筋時 ，可以沿預埋管走向，布設板面附加鋼筋網帶。

3.3利用新興的計算機軟件技術加強剪力墻結構設計

隨著計算機技術的日益普及，高層建筑的剪力墻設計難免也會采用計算機進行輔助設計，通過計算機軟件技術，建立符合實際工程現狀的建筑模型。建筑設計人員可以通過對軟件的合理運用，對所建模型進行參數的調整和優化，滿足實際工程建設需要，最大限度地使軟件所計算出的結果與實際的模型相統一。在實際的剪力墻結構設計中，工作人員需要系統的分析軟件中各項參數的實際意義，保證參數設置的合理性。但需要指出的是，整體的建構設計不能全部依賴于計算機軟件，還是應該結合具體的工程實際，找出誤差和不足，積累利用計算機軟件設計的經驗和教訓，使高層建筑的剪力墻設計更加合理安全。

結束語

隨著科學技術發展的日新月異，必將會很大程度上繼續影響高層建筑的剪力墻結構設計，這就需要建筑設計者們不斷加強結構設計技能的提升，優化剪力墻結構設計，在滿足建筑物安全穩定性需要的同時，最大化其市場經濟效益。本文主要探究分析了我國當前高層建筑的剪力墻結構設計存在的問題和不足，并針對這些不足提出了一些加強剪力墻結構設計的建議，為今后高層建筑的剪力墻結構設計提供了一定的參考依據。

參考文獻

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作者簡介

孔偉偉（1986.02），女，河南新鄉市人，河南黃淮學院建筑設計有限公司，結構設計人員。

梁建軍（1988.05），男，河南駐馬店人 身份證號：4128231988 05122412