有效探討建筑剪力墻結構設計思路及其應用

戴曉東

【摘要】近年來，在經濟飛速發展的推動下，推動了很多各個行業不斷發展，特別是建筑企業的結構技術水平有了很大提升。剪力墻的結構設計屬于建筑結構設計的一個重要組成部分，通過科學、合理地剪力墻結構設計，可以大大提升工程施工進度，確保施工安全，從而推動整個建筑行業發展。

【關鍵詞】建筑結構；剪力墻結構；設計；應用

1、前言

隨著社會經濟發生，很多高層建筑已發展成城市人口聚集、商業競爭不斷加劇的一種必然發展趨勢。在當前的很多高層建筑施工中，建筑結構設計階段是整工程項目設計的重點，能夠大大提升結構持久性及實用性。而剪力墻的結構屬于當前建筑結構中經常設計的一種，在很多高樓層的結構當中，應用范圍較廣，對提升整個建筑結構的安全性、持久性等起到非常重要的作用。

2、建筑剪力墻結構設計思路

2.1 合理控制剪力墻結構的周期比

在剪力墻結構設計中，為以免建筑結構發生較大扭轉效應，除較好地限定整個剪力墻結構數量以外，還需合理控制整個剪力墻的結構，及其抗側力的結構周期比。按照有關規定要求，結構或是以扭轉為主的自振周期，需小于以平動為主的自振周期，經這一改變，其剪力墻與其他的抗側力的構件，在整個空間中進行合理地布置，會變得更加合理[1]。此外，剪力墻結構在設計過程中，應注意把剪力墻結構順著建筑四周做相應的布置，且降低整個中間構件剛度，以便提升其側向、整體的剛度.

2.2 合理控制樓層剪重的比率

相關設計人員在設計剪力墻結構的過程中，所承受的第一振型底部的地震傾覆力矩需小于總底部的地震傾覆力矩的三分之一。并在該基礎之上，建筑結構當中，需盡量少布置一個剪力墻的結構，選擇一個開間相對大的剪力墻結構，把整個樓層剪重的比例控制在行業所規范的范圍之內，而且，建筑結構本身所能承受的重量有所減輕，這就大大降低施工造價，且將地震傾覆的作用較好地削弱。

2.3 合理控制好樓層之間的位移

針對普通的高層建筑，各建筑樓層之間所存在的最大彈性的位移，起到決定性作用的是剪切變形、扭轉變形。除整個結構彎曲嚴重變形之外，其建筑層之間的位移取決于剪切變形的有效控制，而剪切變形的程度主要取決于建筑結構中，豎向的結構、構件數量等。如果建筑結構中豎向的構件較多，且剪重相對較大，則會加大建筑結構扭轉變形，使得樓層之間的位移超出整個建筑結構設計的要求。由于在建筑結構設計過程當中，需盡可能地控制好整個豎向構件數量，從而縮減整個剪力墻布置空間，不可隨意地加減整個剪力墻結構剛度，以使結構扭轉變形效果達到最小[2]。

3、建筑剪力墻結構應用

3.1 剪力墻大墻肢的應用

建筑剪力墻結構在承受水平荷載時，其結構需有一定延性，且在設計過程中，其充分考慮延展性特，以便提升整個剪力墻結構安全性、整體性以及各個墻體之間的協同性等。而且在設計期間，剪力墻通常應用和高層建筑結構，單片墻的總高度相對較高，易破壞剪切的形態，從而引發脆性破壞。若單片剪力墻的墻體長度相對大，則需在充分滿足豎向的承載力對于設計所提出的要求后，對其進行間隔設計，把其分割，從而形成長度小且均勻布置的不同墻肢，這樣可大大提升墻體結構的承載力。

若墻段長度小，且在受彎后出現一些小的裂縫，則可充分發揮墻體配筋的作用；若墻肢長超過8米，在應用過程中，相關人員要先設置一個施工洞，且在施工時在墻上留一個小洞，并在完工后把墻完全填充，這樣整個長墻肢就能變為短墻肢。而且，在設置計算洞的時候，計算結構設置洞的大小，在施工過程中，可使用混凝土，但需使墻體分開完全澆筑。通過上述計算方法，可大大提高剪力墻小墻肢的抗側力性能[3]。

3.2 剪力墻結構計算的應用

剪力墻結構在建筑結構中要想得到有效應用，需按照設計的需完全相關的設計，以使設計方案更加科學、合理。在應用過程中，較為常見的問題時，當剪力墻的結構剛度較小，且充分滿足規范需求，特別是滿足很多樓層之間的最大位移、高層間設計要求等。這樣能有效確保剪力系數精準性，使計算結果較準確。因此，在設計期間，需加強對高層建筑的扭轉階段的設計及應用，并將高層高度控制在一個合適的范圍之內。而且，所設計的建筑需低于樓層平均值，同時滿足此樓層的平均值，需將剪力墻連梁控制于超限之內，以便符合墻體設計需求。此外，相關人員在設計短肢的剪力墻時，若短肢的剪力墻多，需對其做相應的調整，以便較好地抵抗水平力的剪力墻體。[4]

3.3 墻體配筋的應用

做好剪力墻的配筋控制工作，能夠大大提升結構的安全性、穩定性及實用性。針對剪力墻結構應用，其剪力墻面所涉及的面積較大，而墻體的配筋常常是將豎向的鋼筋直接放于內側，將水平的鋼筋直接放于外側。且在配筋過程中，需充分滿足計算計算過程中的最小配筋率。如果應用雙向的鋼筋網片，則迎水面的保護層厚度取值應控制在30毫米左右，這樣能夠較好地節省整個墻體的配筋。

結束語：

綜上所述，本文經分析建筑剪力墻結構設計思路，從合理控制剪力墻結構的周期比、合理控制好樓層之間的位移、合理控制樓層剪重的比率等方面，深入探討建筑剪力墻結構設計的具體應用，主要包括：墻體配筋的應用、剪力墻結構計算的應用、剪力墻大墻肢的應用等。經對本文進行闡述，重點凸顯出建筑剪力墻結構設計在目前國內建筑工程項目設計過程中，所表現出的優勢，對于在建筑結構設計中，有效應用建筑剪力墻結構，這對于之后進一步推動建筑行業穩定、可持續發展具有重要的參考意義。

參考文獻：

[1]梁俊穎.建筑剪力墻結構抗震設計時的地震力取值分析[J].廣東建材，2014，34（5）：36-38.

[2]徐振生.建筑剪力墻結構設計應注意的問題分析[J].城市建筑，2013，10（10）：46.

[3]辛財鋒.對目前建筑剪力墻結構施工質量提升措施的研討[J].建材發展導向（上），2015，20（9）：41-42.

[4]陳胡.建筑剪力墻結構墻體布置方案對比分析[J].城市建設理論研究（電子版），2015，24（23）：4103-4104.