論剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用觀察

廖志文

【摘要】如何有效提高建筑結構的抗震性能，一直以來都是建筑結構設計師們重點研究的課題，隨著地震災害的增多，人們對于建筑結構的抗震設計也越來越關注。本文結合建筑性能方面的要求對抗震設計進行闡述，然后對設計流程及抗震設計方法進行重點分析，對于促進建筑行業的健康發展意義重大。

【關鍵詞】建筑結構；設計；抗震；性能

具有效數據顯示，我國傳統的建筑結構抗震設計可以保證在遇到地震災害的過程中，人身可以得到基本保證，但是財產安全通常會受到很大的威脅。新時期，在建筑業快速發展的過程中，積極加強建筑結構抗震設計至關重要。我國現有的建筑結構抗震設計在實施過程中，不僅難度較大，同時也無法徹底滿足提升建筑抗震功能的需求，在這種情況下，本文積極加強了基于性能的建筑結構抗震設計研究。

1、建筑結構抗震設計的性能要求

多年來，世界各國針對地震和震害進行了全面的調查和分析，并對比出應用傳統結構抗震設計構建起來的建筑擁有較小的倒塌率，基本實現對居民生命安全的保障，然而經濟損失是不可避免的，在這種情況下，社會各界開始關注建筑結構的抗震設計，并逐漸形成了抗震性能目標，基于性能的結構抗震設計就是在這種情況下產生并有效應用的?；谛阅艿慕ㄖY構抗震設計從本質上改變了我國傳統建筑結構的抗震設計，現階段，世界上多數國家在積極發展建筑業的過程中都應用了這種設計方式。從設計流程的角度來觀察可以發現，新的設計方法在應用過程中融合了多個學科的內容，如結構工程、巖土工程以及建筑學等，因此該設計方法在使用過程中，設計人員對各項技術的掌握以及熟悉程度是提升設計質量的關鍵。從性能目標的角度來看，社會大眾以及建筑使用者對建筑的結構性能擁有一定的期望，通常包含兩方面內容，分別為結構抗震的性能指標以及地震凍性能指標[1]。

這兩項指標充分說明，在劃分地震動性能的過程中可以對傳統的地震危險性概率分析法進行充分的應用，然而這一過程中還必須綜合利用不同的危險性分析法。在對建筑結構的主要構成因素如墻構件和梁柱等進行實驗的過程中，應將定性以及定量分類作用于震害實驗結果當中，此時可以對數據庫技術進行充分的應用，從而有效得出結構性能的標準圖形。

2、建筑結構設計具體流程以及安全性評價研究

2.1建筑結構設計

對結構和非結構體系進行參數的確定是結構設計的主要內容，在此基礎上可以對建筑結構進行詳細的構造，促使其性能目標能夠滿足地震作用的要求。在設計構件以及結構的過程中，將指標確定為變形和能量是基于性能的建筑結構抗震設計的特點。設計結構時，應首先確定結構抗震計算的方法，多個性能目標存在于結構設計當中，而線性以及非線性計算方法在結構中的應用至關重要，能夠滿足基于性能的設計要求，相關的計算方法應當滿足以下特點：首先，直觀性。便于設計人員有效解決設計問題；其次，多變性。有助于設計人員工作中可以針對不同的設計目標計算不同的參數數值；再次，實用性。[2]。

2.2結構性能的抗震安全評價

在對地震凍性能指標進行確定的基礎上，對結構性能的抗震安全評價進行應用，可以有效全面估計該結構的抗震能力以及安全程度，其中包含最大變形、累積變形、強度以及剛度在結構中的體現，這些因素是進行全面估計的重要內容。確定性結構性能評價更適用于現階段建筑工程的施工，不同的結構體系是選擇不同性能評價準則的基礎。

由于隨機性是地震發生的主要特點，其時間、震級以及地點等因素都不是固定不變的，因此對概率可靠度性能評價進行應用從理論的角度來看更加適用，然而這種評價方式針對高層建筑結構體系來講存無法徹底的貫徹落實。產生這種現象的主要原因跟隨機性在性能評價指標中的體現具有緊密的聯系，同時隨機地震反應分析計算在高層建筑結構中的應用也擁有較大的技術難度。眾所周知，在進行結構性能的抗震安全評價的過程中，應將其視為一個系統的評價，其具有較多層次。在評價具體實施過程中，可以按照兩個流程來進行，首先，評價抗震性能在墻體、節點以及梁柱中的體現；接下來就是綜合評價整體抗震性能在結構中的體現。由此可見，在進行結構性能的抗震安全評價的過程中，應對結構抗震性能以及構件抗震性能二者的關系進行充分的掌握。

3、基于性能的建筑結構抗震設計注意事項

3.1結構抗震性能控制措施

地震發生的隨機性，對人們的生命以及財產造成了嚴重的威脅。而應用科學的結構抗震性能控制措施是確保基于性能的建筑結構抗震設計得以實現的關鍵環節，從現階段的角度來看，結構自控以及設備控震是結構抗震控制的兩種重要形式。從工程應用層面來分析，結構抗震自適應能力的重要性更加明顯，這里的結構抗震自適應能力就是結構自控。本文在積極展開研究的過程中發現，針對高層建筑來講，在耗能裝置當中不應當包含剪力墻等重要性構件。這是因為，較大的難度產生于加固以及修復這部分構建的過程中，例如，將其作為耗能裝置時，破損現象將產生于較小地震的影響下，而當中級地震發生的過程中，很容易導致該裝置面對無法進行修理的局面。現階段，西方發達國家在積極進行基于性能的建筑結構抗震設計研究過程中，研發了新型耗能結構，如鋼梁-混凝土柱組合結構以及抗震控制結構等，從現階段建筑業的發展角度來看，這些結構具有重要的應用價值。

3.2社會經濟評價在結構抗震性能中的體現

在設計結構工作開展之前，社會大眾以及建筑使用者通常都會擁有一定的要求從而限定結構中的經濟指標。實際上，促使經濟指標以及社會效益實現最佳值是開展不同結構設計的最初目標，因此這也是基于性能的建筑結構抗震設計過程中的最初目標?，F階段，我國在積極進行基于性能的建筑結構抗震設計研究的過程中，必須綜合考慮多種內容，如費用-效益分析、地震損失估計以及經濟指標的評價方法等。

結語：

綜上所述，建立在性能基礎上的建筑結構抗震設計，最突出的特點就是在對結構性能目標進行選擇的過程中由公眾作為主體，而設計工作者從專業的角度出發盡量實現這些性能目標。同傳統的建筑結構抗震設計相比，這種設計方式具有較強的精細性，能夠對建筑結構的穩定性進行有效的預測。

參考文獻：

[1]王亞勇，岳茂光，李宏男，等.基于不同性能目標的RC結構抗震設計的效益分析[J].土木工程學報，2014（03）：37-45.

[2]季靜，黃藝燕，韓小雷，等. 高層建筑基于性能的粘滯耗能支撐結構抗震加固設計[J]. 建筑結構，2015（ 07） ： 30 -32 +55.