建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)分析

在我國(guó)建筑工程施工過(guò)程中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直是其重要的組成部分，而工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)行離不開(kāi)剪力墻設(shè)計(jì)的有效支持。因此在這一前提下對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析就具有極為重要的工程意義與現(xiàn)實(shí)意義。

1 剪力墻設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析

剪力墻設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，這主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)概念、設(shè)計(jì)分類(lèi)、設(shè)計(jì)原則等環(huán)節(jié)。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)析。

1.1 設(shè)計(jì)概念

剪力墻設(shè)計(jì)有著其自身的設(shè)計(jì)概念，一般而言剪力墻通常又稱(chēng)稱(chēng)為抗風(fēng)墻或者是抗震墻以及結(jié)構(gòu)墻。在建筑工程中剪力墻的主要作用在于更好地承受風(fēng)荷載或者是地震作用引起的水平荷載及建筑物的豎向荷載。與傳統(tǒng)的木墻相比，剪力墻雖然與其幾何特征較為相似，但是卻有著更高的工程強(qiáng)度。除此之外，在剪力墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)確保其墻體水平、垂直方向上的作用力以及墻體整體結(jié)構(gòu)作用力，并且在這一過(guò)程中精確的計(jì)算出其正截面承載力，并按照斜截面受剪承載力進(jìn)行分析和驗(yàn)算，從而促進(jìn)剪力墻整體載荷水平的有效提升。

1.2 設(shè)計(jì)分類(lèi)

剪力墻的設(shè)計(jì)分類(lèi)有著其自身的特點(diǎn)，例如剪力墻開(kāi)洞應(yīng)成列布置、上下對(duì)齊，形成明確的墻肢和連梁，各墻肢剛度應(yīng)相差無(wú)幾。并且其受力特點(diǎn)主要體現(xiàn)在能夠在連梁處突變并且在整個(gè)墻肢高度上沒(méi)有發(fā)生反彎點(diǎn)。除此之外，與此相對(duì)應(yīng)的實(shí)體墻則既沒(méi)有開(kāi)洞也沒(méi)有開(kāi)洞面積，其受力特點(diǎn)主要是彎矩圖既不發(fā)生突變也不產(chǎn)生反彎點(diǎn)并且變形多以彎曲型為主要的變形方式。因此在剪力墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)遵循著控制剪力墻的高度和寬度的原則來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)分類(lèi)。

1.3 設(shè)計(jì)原則

剪力墻自身有著明確的設(shè)計(jì)原則，即剪力墻的結(jié)構(gòu)主要是由墻肢和連梁這兩種結(jié)構(gòu)來(lái)組成，并且這兩種結(jié)構(gòu)分別有著不同的抗震性能和不同的建筑剛度，因此在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的實(shí)際需要來(lái)對(duì)其進(jìn)行選擇。除此之外，剪力墻的設(shè)計(jì)原則還包括了為了能夠使剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程的結(jié)構(gòu)中能夠充分的發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和安排。并且在設(shè)計(jì)完畢后通過(guò)采取一定的保護(hù)措施來(lái)促進(jìn)設(shè)計(jì)工作整體可靠性的有效提升。

2 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)需要許多工作的有效支持，其主要內(nèi)容包括了選擇設(shè)計(jì)方法、合理布置結(jié)構(gòu)、延伸性處理、提升強(qiáng)度與性能等內(nèi)容。以下從這幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

2.1 選擇設(shè)計(jì)方法

選擇設(shè)計(jì)方法是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與前提。因此在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)注重選擇出最合理的設(shè)計(jì)方案，這也是提升建筑工程整體強(qiáng)度和安全性的重要前提之一。除此之外，在選擇設(shè)計(jì)方法的過(guò)程中，由于剪力墻結(jié)構(gòu)在處于受彎的工作狀態(tài)時(shí)往往具有著較為高的延展性，因此這意味著在剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先確保其形狀為寬細(xì)狀。但是在這一過(guò)程中需要注意的是，如果剪力墻過(guò)長(zhǎng)往往也會(huì)導(dǎo)致其成為低寬剪力墻，從而使得其較難滿足建筑工程的抗震要求。另外，在選擇設(shè)計(jì)方法的過(guò)程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)精確的計(jì)算和計(jì)算機(jī)的輔助以及大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行解決，從而能夠在不同形式的前提下可以形成一個(gè)剪力墻均勻、合理、分散布置的結(jié)構(gòu)體系，最終在增加了剪力墻性能穩(wěn)定性的同時(shí)促進(jìn)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)水平的有效提升。

2.2 合理布置結(jié)構(gòu)

合理布置結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)的重要性是不言而喻的。眾所周知在剪力墻水平方向的安排中，設(shè)計(jì)人員如果想要將剪力墻的重量核心和其剛度核心盡可能的布置在一起，則應(yīng)當(dāng)盡可能的將剪力墻平面設(shè)計(jì)以對(duì)稱(chēng)的方式來(lái)進(jìn)行，這能夠有效減少剪力墻扭矩的出現(xiàn)并且有效提升剪力墻的抗震性。除此之外，剪力墻合理布置的結(jié)構(gòu)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)減少單向形式的設(shè)計(jì)，從而能夠有效避免其對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)中的抗震性能產(chǎn)生不良作用，最終促進(jìn)建筑工程抗震性能的有效提升。另外，在合理布置結(jié)構(gòu)的過(guò)程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)使剪力墻側(cè)向剛度能夠充分發(fā)揮，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)抗震效率的持續(xù)提升。

2.3 延伸性處理

延伸性處理是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一。通常來(lái)說(shuō)由于剪力墻的結(jié)構(gòu)自身存在著較大的延伸性，因此這意味著在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中其也當(dāng)具備相應(yīng)程度的延伸特性，這將會(huì)直接影響到剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。除此之外，在延伸性處理的過(guò)程中為了有效的避免剪力墻結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)相應(yīng)的破壞問(wèn)題，在進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)確保其能夠滿足承載力的相應(yīng)要求，并且通過(guò)均勻、對(duì)稱(chēng)、上下連貫的設(shè)計(jì)方法的有效應(yīng)用來(lái)促進(jìn)其整體支撐效果的有效提升，最終在此基礎(chǔ)上促進(jìn)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)可靠性的不斷進(jìn)步。

2.4 提升強(qiáng)度與性能

提升強(qiáng)度與性能是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)的重中之重。根據(jù)我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)出臺(tái)的《高規(guī)》中所規(guī)定，在建筑工程的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中一般的剪力墻的水平和豎向分布筋的配筋率都應(yīng)當(dāng)?shù)玫娇煽康谋Ｕ希磳?duì)于非抗震設(shè)計(jì)和四級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)這一數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在0.20%之上，與此相對(duì)應(yīng)的則是，當(dāng)對(duì)于一、二、三級(jí)抗震情況的建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)確保這一數(shù)據(jù)不小于0.25%，從而能夠促進(jìn)建筑工程抗震強(qiáng)度與自身性能的有效提升。除此之外，在提升強(qiáng)度與性能的過(guò)程中設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，即通過(guò)約束邊緣和構(gòu)造邊緣的剪力墻構(gòu)件來(lái)促進(jìn)矩形截面剪力墻的極限承載力能夠優(yōu)化40%以上，并且促進(jìn)其抗震能力得到20%左右的提升，最終促進(jìn)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)合理性的不斷進(jìn)步。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體水平的不斷提升和建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展速度的持續(xù)加快，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻設(shè)計(jì)的進(jìn)行得到了越來(lái)越多的重視和應(yīng)用。因此建筑工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容要有著清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐的有效進(jìn)行來(lái)促進(jìn)我國(guó)建筑工程整體水平的有效提升。

[1]張震.框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究[D].西安建筑科技大學(xué).2011.

[2]徐傳亮.剛度理論在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D].同濟(jì)大學(xué)2006.

[3]賀海斌.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻合理數(shù)量的研究[D].湖南大學(xué).2009.

[4]趙宇.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].科技傳播.2012，09(08)35-37.

[5]張博.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及其應(yīng)用[D].湖南大學(xué).2011.