小高層住宅建筑兩種剪力墻結(jié)構(gòu)綜合方案比選的研究

王雅婧

摘要：目前，住宅建筑的結(jié)構(gòu)選型多用框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。其中，小高層住宅中使用剪力墻結(jié)構(gòu)的比例越來越高。也因此，在建設(shè)小高層住宅項目時，首先需要計算和分析短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系和普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力性能使結(jié)構(gòu)受力可以符合標(biāo)準(zhǔn)要求，其次分析兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系的經(jīng)濟效益，經(jīng)過方案比對進行綜合性的結(jié)構(gòu)選型得出最優(yōu)方案。

關(guān)鍵詞：小高層住宅、工程管理、綜合方案比選

對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系和普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)選型方案的選擇，首先必須滿足結(jié)構(gòu)受力要求，其次根據(jù)結(jié)構(gòu)性能表現(xiàn)綜合考慮其工程造價、建設(shè)工期、材料消耗、施工方法、建筑使用性能等因素[1]。對兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力性能和經(jīng)濟參數(shù)進行了受力及造價方面的分析，單純比較這兩方面在實際施工中顯得不夠全面，因此在本方案比選時綜合考慮結(jié)構(gòu)的技術(shù)（設(shè)計因素、空間因素、施工因素、時間進度因素）與經(jīng)濟（材料用量、成本造價）兩項技術(shù)指標(biāo)，通過文獻(xiàn)綜述結(jié)合經(jīng)驗分析的方法對幾種評價指標(biāo)進行賦權(quán)[2]，完整、全面的分析比較兩種結(jié)構(gòu)體系的各方面因素，從中選出最適合該工程的受力性能好且經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案[3]。

方案比選的目的在于選出最適合案例小高層住宅項目的結(jié)構(gòu)方案。由于，互斥方案比選的前提是各個備選方案是全面、完整、可行的，如果方案不具備可行性、完整性，那么方案比選就無法進行。因此，這兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系均作為互斥的備選方案，做出全面比選。在進行比選之前，選出最適用、科學(xué)、全面、合理的結(jié)構(gòu)方案。對兩種方案采取多項指標(biāo)綜合評價，通過打分?jǐn)?shù)來確定方案的排序，判斷方案的品質(zhì)優(yōu)劣。綜合評價方法核心部分就在于對各種指標(biāo)賦予不同的權(quán)重，然后以此為基礎(chǔ)進行綜合評價，對方案進行全局性、整體性的判斷。決定分值權(quán)重的方法有反映決策人主觀意向的主觀賦權(quán)法和根據(jù)客觀信息分析的客觀賦權(quán)法。綜合評價的方法眾多，目前常用的方法主要有模糊綜合評判法、二項系數(shù)法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、TOPSIS評價法、主要成分法、層次分析法、專家打分評判法等[4]。本次比選選擇主觀賦權(quán)法，決策人員根據(jù)具體情況及意向定義各指標(biāo)權(quán)重，給每種方案進行打分。這種方法確定權(quán)重時需要全面考慮各種因素，綜合確定權(quán)值，同時可以簡化繁雜的矩陣計算過程，更富有可操作性。另外，采用主觀賦權(quán)法還能根據(jù)人為的意向調(diào)整某些加權(quán)因子，同時可結(jié)合相關(guān)資料分析得出某項因素較為重要，則可以賦予其較大的權(quán)重，得出符合要求的評判結(jié)果。

綜合評價體系的構(gòu)建步驟為[5]：

第一步，確定綜合評價的目的，即比選出適合本項目的剪力墻結(jié)構(gòu)方案;

第二步，確定評價指標(biāo)并對其進行評判打分，即通過計算結(jié)果和理論分析并同時綜合考慮其他影響因素，確定出要對哪些指標(biāo)進行評判并打分;

第三步，確定每個評價指標(biāo)的權(quán)重，按工程實際情況綜合分析各指標(biāo)的重要性，確定各指標(biāo)的權(quán)重;

第四步，求出綜合評分值，將各種評判指標(biāo)分值與相對應(yīng)的權(quán)重值相乘，求出最后的總評分值。

根據(jù)兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力性能分析結(jié)果以及經(jīng)濟參數(shù)的分析結(jié)果，聯(lián)系其在規(guī)劃、設(shè)計、施工、使用等階段的要點，對考核指標(biāo)從定量和定性兩方面進行評分[6]。

定量指標(biāo)（客觀指標(biāo)）主要是指能夠進行數(shù)量化、客觀衡量大小的指標(biāo)，本次比選定量指標(biāo)主要有經(jīng)濟指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)兩類。經(jīng)濟指標(biāo)主要包括工程總造價、建設(shè)工期、主要材料消耗量、其他材料消耗量、勞動消耗量、土地占用量等[7]。技術(shù)指標(biāo)主要指結(jié)構(gòu)受力性能，在方案評價上主要是從結(jié)構(gòu)體系的受力合理性和結(jié)構(gòu)變形方面來進行評價。

定性指標(biāo)（主觀指標(biāo)）的評價很大程度上依賴于文獻(xiàn)的綜述的分析和經(jīng)驗判斷[8]，需要綜合考慮社會需求與資源利用程度等方面因素[9]，主要的考慮結(jié)構(gòu)適用性、建筑美觀程度、政策支持度、資源利用率、施工工藝的環(huán)保性、社會接受程度等方面的不同，對這些因素進行定性指標(biāo)的考核[10]。

綜合評分中的工程造價、主材消耗量和結(jié)構(gòu)性能的評分是依據(jù)材料價格變化規(guī)律、建安成本費用測定規(guī)范和結(jié)構(gòu)性能計算的分析結(jié)果后得來的。勞動消耗量的評價是根據(jù)工程造價中人工消耗量的計算結(jié)果分析得出。工期指標(biāo)是依據(jù)施工方案綜合得到。定性指標(biāo)則是綜合考慮類似工程的調(diào)研和一些學(xué)者的文獻(xiàn)而打分[11]。另外，考慮到兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系在許多方面的相似性，因此挑選了兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系有顯著差異的因素進行評價考核。

本文以一案例小高層住宅建筑項目為例。結(jié)構(gòu)的受力性能是決定此結(jié)構(gòu)是否會被接受的最重要因素，受力性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)其安全性、耐久性也會更好。基于這些因素，在確保結(jié)構(gòu)安全、耐久性的基礎(chǔ)上，選出最經(jīng)濟適用的剪力墻結(jié)構(gòu)體系，賦予各指標(biāo)權(quán)重。將各種評判指標(biāo)分值與相對應(yīng)的權(quán)重值相乘，求出最后的總評分值，如下表所示：

綜合比較兩種剪力墻結(jié)構(gòu)體系后發(fā)現(xiàn)，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系在綜合評價兩個關(guān)鍵因素即結(jié)構(gòu)受力和工程造價中，基于第三章的結(jié)構(gòu)受力性能分析，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系可以符合案例小高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，但較普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系而言還是略遜一籌。在工程造價和主材消耗量的評價中，基于第四章的經(jīng)濟參數(shù)分析可發(fā)現(xiàn)，由于材料價格可預(yù)測的變動以及材料變動對工程直接費的影響，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的造價要低于普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系。結(jié)合本方案的綜合評價，案例小高層住宅建筑在鋼筋和混凝土價格符合市場價正常波動的情況下，采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是最為經(jīng)濟合理的。

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