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

【摘要】近些年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)各項(xiàng)技術(shù)水平的提高，建筑事業(yè)也一路引吭高歌，成為了我國(guó)重要的支柱性產(chǎn)業(yè)。在建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于高層和多層鋼筋混凝土建筑中。接下來(lái)，本文對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，主要包括其組成結(jié)構(gòu)、分類、適用范圍、特點(diǎn)以及應(yīng)用作為簡(jiǎn)要分析。

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

中國(guó)住宅為什么多用剪力墻結(jié)構(gòu)而不是用框架結(jié)構(gòu)？框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱組成的承重體系的結(jié)構(gòu)，承重構(gòu)件和維護(hù)構(gòu)件之間有明確的分工，其是框架結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)，并且能夠靈活隨意的處理內(nèi)外墻的建筑，其應(yīng)用范圍十分廣泛。剪力墻結(jié)構(gòu)是利用建筑的內(nèi)墻和外墻做成剪力墻從而承受垂直和水平荷載的結(jié)構(gòu)，它們的適用空間自由，不同建筑功能的要求它都能滿足，與此同時(shí)剪力墻有很大的剛度。中國(guó)規(guī)范對(duì)于抗震除了承載力要求，對(duì)于普通鋼筋混凝土，結(jié)構(gòu)位移的要求很嚴(yán)格，因?yàn)槠胀≧C結(jié)構(gòu)變形能力很有限。所以固然很多人都會(huì)選擇剪力墻這種建筑結(jié)構(gòu)。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念和分類

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)的概念

在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011中，剪力墻又稱抗震墻[1]。

在《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50083中，剪力墻又稱為結(jié)構(gòu)墻。剪力墻，通常是由鋼筋混凝土構(gòu)成的剛度較大的墻片。這種墻片的深梁抗彎慣性很大，與框架柱相比其抗側(cè)剛度比也提高很大的幅度，隨之其抗剪強(qiáng)度也增大了，所以一般稱這種墻片為“剪力墻”。框架結(jié)構(gòu)“水平位移大，抗測(cè)力剛度小”的特點(diǎn)也隨之在水平荷載的作用下表現(xiàn)出來(lái)，框架對(duì)水平荷載的動(dòng)力反應(yīng)十分敏感，因此伴隨著當(dāng)代房屋逐漸像更高層發(fā)展的趨勢(shì)出現(xiàn)時(shí)，我們應(yīng)該是從高層建筑提高抗測(cè)力剛度方面采取解決辦法。從力的平衡關(guān)系看，因?yàn)榉课莺芨咧雍茈y抵抗這種強(qiáng)大的傾覆力，所以近些年剪力墻結(jié)構(gòu)被充分的利用在各類建筑結(jié)構(gòu)中。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

剪力墻結(jié)構(gòu)按施工工藝分為四大類：大模現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)體系；滑模現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)體系；全裝配大板結(jié)構(gòu)體系；內(nèi)澆外掛剪力墻結(jié)構(gòu)體系[2]。在我國(guó)當(dāng)前建成的高層建筑中，高層住宅占的比例尤為高。上述四種施工工藝中大模現(xiàn)澆的剪力墻結(jié)構(gòu)施工體系以及機(jī)械設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)具備良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，適合我國(guó)的國(guó)情以及未來(lái)的發(fā)展前景。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)北京、上海、天津的剪力墻模式住宅中，大模體系已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)位置。

二、剪力墻的適用范圍及結(jié)構(gòu)震害特點(diǎn)

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)體系適用范圍

剪力墻結(jié)構(gòu)體系多用于高層住宅公寓以及高層酒店的標(biāo)準(zhǔn)層。為了滿足下部設(shè)置公共設(shè)施的高層住宅、公寓、酒店的需要，通常都會(huì)選擇框肢剪力墻這種體系[3]。但是對(duì)于一些特殊抗震要求較高的房屋來(lái)說(shuō)，需要經(jīng)過(guò)專門的反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)能夠保證安全的情況下在采取這種方法，以此確保建筑結(jié)構(gòu)的完整和安全性。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)震害特點(diǎn)

底層框架要承受豎向荷載和水平荷載，主要特點(diǎn)是底層樓蓋處的側(cè)向剛度發(fā)生突變。這種結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)往往剛度由上到下會(huì)發(fā)生突變，由于太薄弱的底層框架強(qiáng)度不夠，延續(xù)性不足而出現(xiàn)破壞，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌，這類結(jié)構(gòu)震害很嚴(yán)重[4]。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題有：1、框之墻與落地墻的比例；2、增加落地剪力墻的厚度；3、避免在框肢樓蓋頂處發(fā)生剛度急劇突變；4、在框架的最上面一層應(yīng)該設(shè)置設(shè)備層，作為轉(zhuǎn)換層，使結(jié)構(gòu)上下剛度較為接近。在豎向布置剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，為了應(yīng)對(duì)突變情況，我們應(yīng)該采取一定措施。與此同時(shí)地震中不適合單獨(dú)使用這種剪力墻結(jié)構(gòu)，需要在進(jìn)一步的試驗(yàn)中完善這個(gè)問(wèn)題。

四、剪力墻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

（一）合理定位剪力墻

平面布置剪力墻應(yīng)該遵循對(duì)稱、均勻的原則，能夠使剛度中心和質(zhì)量中心完全重合，內(nèi)外剪力墻需要拉通和對(duì)直。

（二）平面布置

對(duì)剪力墻平面布置時(shí)，基本都要遵循對(duì)稱原則，剪力墻的設(shè)計(jì)方向需要沿著主軸的方向，進(jìn)行多項(xiàng)和雙向布置。為了保證建筑的安全性能，降低施工的成本，就需要從降低墻體側(cè)抗力的剛度著手，剛度過(guò)大時(shí)會(huì)增加墻體自身重力，將會(huì)影響剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)揮的支撐作用。

（三）墻肢截面厚度

國(guó)家對(duì)建筑行業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了明確規(guī)定，也對(duì)剪力墻的厚度進(jìn)行了規(guī)范，相對(duì)于短肢剪力墻而言，墻體底部部位要大于0.2m，其他部位不能低于0.18m，要通過(guò)這個(gè)嚴(yán)格的要求，保證剪力墻的整體牢固性和安全性。

（四）剪力墻連梁鋼筋配置

在任何建筑中鋼筋都是必不可少的建筑材料，特別是對(duì)于普遍的高層建筑尤為重要，一定要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。針對(duì)于建筑抗震性能需求，我們要考慮到剪力墻承受的是分別來(lái)自于水平方向和豎直方向的兩種力，所以配筋率不能小于0.2%，如果抗震級(jí)數(shù)較低，配筋率也不能低于0.25%，這樣才能保證剪力墻的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

（五）邊緣構(gòu)件處理

在設(shè)計(jì)剪力墻時(shí)，邊緣構(gòu)件也是一個(gè)不可忽略的細(xì)節(jié)，邊緣構(gòu)件能夠增加延伸性，以防會(huì)發(fā)生水平位移的情況。不同等級(jí)的剪力墻對(duì)應(yīng)邊緣構(gòu)件不同，我們需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的情況去對(duì)邊緣構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高剪力墻整體全面的抗剪能力。

結(jié)束語(yǔ)：

在對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的分類以及結(jié)構(gòu)體系分析后，我們要注意，其基本概念的設(shè)計(jì)，同樣是我們應(yīng)該重視的問(wèn)題，要遵循設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)原則，能夠使建筑結(jié)構(gòu)安全有一個(gè)良好的保證，在合理有效的情況下可以使工程成本降低，使整個(gè)工程建設(shè)這條路可穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展下去。從而保證居民生活，提高居民生活質(zhì)量，增加城市幸福指數(shù)，從而帶動(dòng)全國(guó)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]付艷強(qiáng). 論剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 科技風(fēng)，2014，（01）：142-143.

[2]王小引. 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]. 門窗，2015，（03）：116+118.

[3]李冠華. 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[J]. 江蘇科技信息，2015，（28）73-74.

[4]邵杰. 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J]. 科技致富向?qū)В?015，（03）：164+239.