建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用分析

趙聰

中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司大連分公司 遼寧大連 116000

從事高層建筑設(shè)計(jì)的工程師只有充分了解剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)，要設(shè)計(jì)好建筑的內(nèi)容，需要從結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和合理性以及結(jié)構(gòu)的抗震安全性出發(fā)，可以借鑒當(dāng)代高層建筑設(shè)計(jì)的一些成功經(jīng)驗(yàn)，考慮高層建筑的經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本內(nèi)涵

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，主要采用鋼筋混凝土作為框架及梁柱，承擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)的力度。當(dāng)前國(guó)內(nèi)許多的樓房都會(huì)使用剪力墻結(jié)構(gòu)，其有著很好的安全性與穩(wěn)定性，為高層建筑提供一定的支撐作用，保障建筑的整體穩(wěn)定性。其次，還能夠省去房梁，這樣也能夠有效提升房間的整體使用效果，減少樓層高度。此外，剪力墻結(jié)構(gòu)能夠直接完成混凝土澆筑，這樣能夠節(jié)約施工成本，省去繁瑣環(huán)節(jié)，縮短工期，保障建筑工程的整體性能。有著經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)[1]。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要遵循剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，保障設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的科學(xué)合理性，剪力墻的寬度與高度尺寸比較大，所以，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)寬度與高度比例問題進(jìn)行確定，保障受力狀況均衡。再者，還應(yīng)當(dāng)按照施工項(xiàng)目狀況進(jìn)行綜合分析，避免出現(xiàn)高度超標(biāo)的問題。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)剪力墻數(shù)量科學(xué)合理的設(shè)置。其次，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)措施，保障剪力墻的整體結(jié)構(gòu)性能，不斷提升剪力墻的整體質(zhì)量。把握建筑層高和層間之間的彎曲程度，這樣才能夠提升建筑物的整體穩(wěn)定性。其次，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)注重剪力墻的垂直方向以及水平方向作用力，并嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)工作，保障設(shè)計(jì)工作的整體科學(xué)合理性，不斷提升建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。不同結(jié)構(gòu)的剪力墻結(jié)構(gòu)，除了工程外形不同以外，能夠滿足不同建筑的具體需求。能夠容納不同的高層建筑的功能[2]。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用

2.1 豎向結(jié)構(gòu)

高層建筑實(shí)際運(yùn)行的過程中，如果豎向的承載件發(fā)生了轉(zhuǎn)化就會(huì)導(dǎo)致剛性突變，進(jìn)而如果這是地震發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致抗震防范當(dāng)中的薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)。所以在進(jìn)行豎向布置結(jié)構(gòu)的時(shí)候，就應(yīng)當(dāng)確保結(jié)構(gòu)底部的高度，能夠有適當(dāng)?shù)氖芰πЧ３酥膺€應(yīng)當(dāng)在強(qiáng)度和延性等方面做好工作，要確保轉(zhuǎn)換層的構(gòu)建能夠盡量簡(jiǎn)單。應(yīng)盡量避免二次梁和水平多段變形，轉(zhuǎn)爐框架支承的剪力墻和中間柱承受豎向荷載，最好不要在門框結(jié)構(gòu)中應(yīng)用這一內(nèi)容，盡量加強(qiáng)底部剪力墻和框架柱的剛度。

2.2 平面結(jié)構(gòu)

平面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過程中要盡量保持結(jié)構(gòu)的整體完成度以及結(jié)構(gòu)各自之間的規(guī)范性，盡量簡(jiǎn)單明了而受力良好。如果是一些不規(guī)則的超長(zhǎng)超寬結(jié)構(gòu)的話就需要進(jìn)行分集成化的伸縮構(gòu)件，也可用作防振接頭。經(jīng)過多年的研究和分析。由于建筑布局的不對(duì)稱性，剪力墻布局必須經(jīng)過多次試驗(yàn)。結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與剛度的偏差小于1m，偏心率較小。除核心筒外，其余剪力墻均布。并盡量增強(qiáng)沿邊緣的扭轉(zhuǎn)效果。從結(jié)果來看的話第一個(gè)振動(dòng)周期主要是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這一周期當(dāng)中振動(dòng)的周期平移比0.75，而每一層之間的最大水平位移一般不會(huì)超過1.4，這樣就能夠確保結(jié)構(gòu)滿足平面的布置需求，能夠進(jìn)行有效的變形控制。但是實(shí)際應(yīng)用的過程中很多高層建筑是沒有做好這一點(diǎn)的，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)布局不夠規(guī)則且剛度過大的問題，這樣一來設(shè)計(jì)的時(shí)候大扭轉(zhuǎn)面的破壞問題就十分顯著，為了避免這一問題需要盡量讓兩個(gè)平面中心進(jìn)行重合[3]。

2.3 剪力墻大墻肢問題

通常情況下，對(duì)于剪力墻的結(jié)構(gòu)延展性有著一定要求，所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要保障剪力墻結(jié)構(gòu)具有一定的延展性。大墻肢在剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用過程中有著極大的影響，設(shè)計(jì)人員一般會(huì)設(shè)計(jì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但是可能會(huì)出現(xiàn)彎曲問題，導(dǎo)致墻體整體結(jié)構(gòu)遭到一定破壞，使得建筑物的穩(wěn)定性被破壞。為了盡可能避免該種情況，就必須要對(duì)大墻肢進(jìn)行科學(xué)合理處理。并對(duì)墻肢進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，不斷提高剪力墻的整體承重能力。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，還可以考慮其延展性，并進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，之后在進(jìn)行填充孔洞[4]。通常情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢不應(yīng)當(dāng)超過8cm，且具備一定的延伸性，這樣能夠避免導(dǎo)致剪切破壞。

2.4 墻體配筋方式

剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)過程中是主要承重的結(jié)構(gòu)，因此，墻體一定要結(jié)實(shí)堅(jiān)固，所以，相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)全面考慮到墻體的整體配筋方法，鋼筋是極為重要的材料，其能夠保障墻體的整體穩(wěn)定性與安全性，保障墻體不會(huì)在受到外力作用下彎曲，受到破壞，且能夠提升剪力墻的整體抗震效果，與建筑質(zhì)量有著密切的聯(lián)系。此外，配筋率也關(guān)系著施工成本，影響著施工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，剪力墻的設(shè)計(jì)工作人員也必須要做好有關(guān)的工作確保能夠弄清楚設(shè)計(jì)過程中軟件上顯示的各個(gè)參數(shù)的實(shí)際含義以及影響因素，進(jìn)而才能夠在設(shè)計(jì)的過程中準(zhǔn)確的判斷可能會(huì)出現(xiàn)的情況并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行預(yù)防，另外實(shí)際工程結(jié)構(gòu)不能完全依靠計(jì)算機(jī)計(jì)算的結(jié)果。因?yàn)橛?jì)算的某些部分是錯(cuò)誤的，所以不可能把所有的結(jié)果都當(dāng)作錯(cuò)誤來處理，這樣一來就能夠有效的幫助人們?cè)诠ぷ鞯倪^程中尋找問題的原因，增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，最終讓剪力墻的設(shè)計(jì)更加具體合理[5]。

3 結(jié)語

框支剪力墻其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能為提高抗震性能提供了空間，為了提高建筑物的抗震能力和抗震性能，應(yīng)提高轉(zhuǎn)換層附近結(jié)構(gòu)邊坡的抗震要求，確保轉(zhuǎn)換層滿足要求。