剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

【摘 要】剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑工程中比較常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計類型，這種結(jié)構(gòu)有著廣闊的應(yīng)用前景，其在應(yīng)用實踐的過程中，收到了良好的效果，不但施工簡單、成本較低，還提高了建筑的安全性。在應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要結(jié)合國家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，還要結(jié)合相關(guān)計算公式，對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。本文分析了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則以及標(biāo)準(zhǔn)，還對剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，希望對相關(guān)設(shè)計人員提供一定參考價值。

【關(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；原則；應(yīng)用

建筑行業(yè)的發(fā)展，帶動了我國國民經(jīng)濟(jì)的增長，這對人們的收入以及生活水平的提升有著促進(jìn)作用。建筑工程的增多，使得城市建筑日新月異，還使得人們居住的環(huán)境質(zhì)量越來越高。在很多高層建筑中，都應(yīng)用了剪力墻這一結(jié)構(gòu)，其具有剛性強(qiáng)度大、抗震性高的特點，所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，可以有效的提高建筑的安全性。剪力墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時，需要根據(jù)實際情況對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行修改，要做到因地制宜，這樣才能加快工程施工的進(jìn)度以及經(jīng)濟(jì)效益。

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則與標(biāo)準(zhǔn)

剪力墻結(jié)構(gòu)在由兩部分構(gòu)成，一部分是墻肢結(jié)構(gòu)，另一部分是連梁裝置結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)有較多的優(yōu)勢，其剛度以及抗震性都比較強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)簡單，在應(yīng)用的過程中，可以提高建筑的美觀性，對優(yōu)化室內(nèi)布置有著積極影響，其優(yōu)良的特性受到了施工單位以及設(shè)計人員的青睞，在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用。為了更好的發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，設(shè)計人員必須對其部件的布置進(jìn)行合理優(yōu)化，在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時，還要遵循以下三點原則，經(jīng)過實踐證明，遵循以下原則設(shè)計出的剪力墻結(jié)構(gòu)，具有較高的承載力度、剛度以及抗震性。

（1）剪力墻的高度以及寬度一般都比較大，但是其厚度卻比較小，剪力墻外形與板狀較為相似，但是由于構(gòu)成部件性能比較強(qiáng)，所以，剪力墻的承重能力比較強(qiáng)。在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時，要結(jié)合剪力墻的外形特點，還要按照其外形墻體的長度與厚度的比值對設(shè)計進(jìn)行合理優(yōu)化。按照相關(guān)規(guī)定，剪力墻長度與厚度的比值在不超過3的前提下，需要按照柱體結(jié)構(gòu)對墻體進(jìn)行設(shè)計，而其比值介于3到5之間時，需要按照雙向受壓的結(jié)構(gòu)來設(shè)計。

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)平面內(nèi)，其剛度以及承載力都比較大，但是平面外的承載力卻比較小，根據(jù)這一特點，這設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時，需要通過相關(guān)計算，對剪力墻與梁的連接處進(jìn)行優(yōu)化，防止其出現(xiàn)外彎的現(xiàn)象。這考慮了設(shè)計人員的素質(zhì)與能力，設(shè)計人員需要掌握相關(guān)計算知識，還要驗算剪力墻外剛度以及承載力，只有反復(fù)驗算，才能保證設(shè)計質(zhì)量達(dá)標(biāo)，對于檢驗不合格的地方，一定要采取防護(hù)措施進(jìn)行改善。

（3）在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時，設(shè)計人員還要考慮墻體水平以及垂直方向的作用力，對剪力墻整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，另外，設(shè)計人員還要對墻體正截面以及斜截面受到的承載力進(jìn)行驗算，當(dāng)發(fā)現(xiàn)墻體受到的負(fù)載比較大時，還要通過相關(guān)計算公式，對墻體局部受力情況進(jìn)行分析。在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析中，對于剪力墻間的距離、墻體門洞之間的寬度、墻體總長度的1/10等等這些情況下都要取其計算最小值。以上就是在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中要遵循的一些原則和要求。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要應(yīng)用

2.1剪力墻肢種類和具體結(jié)構(gòu)設(shè)置

剪力墻墻肢的分類主要是根據(jù)墻肢厚度和高度比來劃分的，主要有兩類：短肢剪力墻和一般剪力墻。如果剪力墻高度超過其厚度的7倍時，就是一般剪力墻，如果剪力墻高厚比值在5-8之間時，就是短肢剪力墻。此外，剪力墻還可以根據(jù)其墻面開口大小的狀況來分為整面剪力墻、整體小開口剪力墻、連肢剪力墻以及壁式框架等這幾種。

一些高層建筑大多愛用剪力墻結(jié)構(gòu)，尤其是那些建筑都需要較大的空間工作能力，因此，其剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)置就需要設(shè)計成雙向的，從而形成新的開工建設(shè)結(jié)構(gòu)，在抗震區(qū)域的建筑物中的剪力墻結(jié)構(gòu)就更要如此設(shè)計了。此外，對于剪力墻雙向的墻體剛度最好要接近，其墻面受力要均勻，也要采取一定的措施來調(diào)整剪力墻的剛心，確保剪力墻的穩(wěn)定性以承載性。

2.2剪力墻結(jié)構(gòu)長、厚度及配筋

根據(jù)上面所說的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度及配筋也有相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)建筑抗震相關(guān)資料的要求規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度和長度也要根據(jù)抗震等級系數(shù)來調(diào)整。據(jù)相關(guān)規(guī)定，為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性以及鋼性，剪力墻結(jié)構(gòu)厚度的最小值為200mm，而且其高厚比要小于1/6。也就是說，居住建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度一般要小于200mm，其高厚比也要符合要求。如果一些高層建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度和長度出現(xiàn)比值不均，在不滿足條件的情況下，就要采取L、T形截面剪力墻代替一字形剪力墻，并增加其翼緣長度或者采取其他方式，使得剪力墻結(jié)構(gòu)滿足其設(shè)計構(gòu)造原則和要求。對于一般剪力墻結(jié)構(gòu)中的水平和垂直風(fēng)險上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情況下的剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋比也要根據(jù)實際情況來調(diào)整。

2.3剪力墻邊緣結(jié)構(gòu)

根據(jù)以往剪力墻結(jié)構(gòu)試驗結(jié)果，剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣約束性截面剪力墻比無約束性的截面剪力墻的極限承載力要大2/5還要多，而其抗震消耗能量也多有1/5，且墻面的穩(wěn)定性也要好很多。因此，對于剪力墻的邊緣結(jié)構(gòu)而言，就要根據(jù)其設(shè)計使用效果和相關(guān)承載力的規(guī)定來決定其墻體邊緣是設(shè)置約束性邊緣結(jié)構(gòu)還是非約束性邊緣結(jié)構(gòu)。

2.4剪力墻連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

剪力墻肢之間相連接的梁體就是剪力墻的連梁，而剪力墻的連梁裝置能夠均衡墻肢的水平負(fù)荷力，并能夠?qū)袅χ鸬揭欢ǖ募s束和穩(wěn)定的作用，因此，剪力墻之間的連梁裝置對剪力墻的整體結(jié)構(gòu)有著非常重要的作用。對于剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)來說，其結(jié)構(gòu)的高度和截面大小受到很多因素的影響，一旦設(shè)計出現(xiàn)失誤，或者不合理的地方，就會影響整個剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此，在設(shè)計剪力墻連梁結(jié)構(gòu)時，其設(shè)計師要主要對剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)的剛度按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行一定的折減，對于剪力墻連梁結(jié)構(gòu)的跨度要略加，對于高度要略減，從而減少結(jié)構(gòu)剛度，緩解地震作用力的影響。此外，設(shè)計師也要適當(dāng)增加剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，進(jìn)而增加連梁截面的寬度，使得剪力墻連梁結(jié)構(gòu)裝置能夠發(fā)揮其最大的優(yōu)勢和特點，保證其承載力和抗震力度。

3.結(jié)語

通過上文的分析可以看出，剪力墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用的過程中，想要保證其效用的最大發(fā)揮，需要遵循一定設(shè)計原則，還要按照國家相關(guān)規(guī)范對設(shè)計進(jìn)行更改與優(yōu)化，這樣才能保證施工設(shè)計的規(guī)范性。剪力墻結(jié)構(gòu)具有較多優(yōu)勢，其抗震性比較好，在高層建筑中應(yīng)用比較多，在地震等外力作用的影響下，可以減輕建筑結(jié)構(gòu)變形的程度，可以有效的保證住戶的生命以及財產(chǎn)安全。

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