解析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

李春雷

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，高層建筑逐漸普及，為保障社會(huì)群體的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)當(dāng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理應(yīng)用，切實(shí)提高高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以推進(jìn)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震墻結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

自然災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)建筑物造成嚴(yán)重破壞，甚至威脅著社會(huì)群體的生命安全，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)抗震墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理應(yīng)用，從整體上提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低建筑安全隱患。在此種情況下，加大力度探討抗震墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用，具有一定重要性。

1 抗震墻的特點(diǎn)、分類及優(yōu)化原則

1.1 抗震墻的特點(diǎn)

抗震墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，在提高建筑結(jié)構(gòu)整體抗震能力上發(fā)揮著重要的作用。抗震墻結(jié)構(gòu)的自重較大，抗側(cè)剛度大，且具備良好的抗震性能，但在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用中也存在一定不足，其對(duì)施工技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，并且建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用抗震墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)投入較大。抗震墻結(jié)構(gòu)具有一定復(fù)雜性，在建筑工程中涉及較多工作內(nèi)容，使得抗震墻結(jié)構(gòu)的施工難度較大，需要以完善的施工方案為基礎(chǔ)，以規(guī)范的施工技術(shù)為依托嚴(yán)格按照施工工序開展抗震墻施工。

1.2 抗震墻的分類

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震墻結(jié)構(gòu)具有一定復(fù)雜性，按照洞口大小及排列方式的不同，將抗震墻結(jié)構(gòu)主要分為以下幾種類型：

一是整體墻，此類抗震墻結(jié)構(gòu)的整個(gè)墻面具有整體性，側(cè)面積明顯大于洞口，并且洞口長(zhǎng)邊尺寸小于洞口與墻邊的靜距離。整體抗震墻以彎曲型為主要變形形式。

二是小開口整體墻，其開口洞面積超出整體墻面的15%以上，但開口洞范圍較小。小開口整體墻的彎矩圖在連接房梁的部位存在突變，高度上并不具備反彎點(diǎn)。

三是連肢墻，墻面上有一定數(shù)量的大洞口，其特點(diǎn)與小開口整體墻的特點(diǎn)相類似。

四是壁式框架，其洞口尺寸較大，在抗震墻基礎(chǔ)上，墻肢線的剛度與連接梁線的剛度相近，反彎點(diǎn)和突變均明顯的反映于抗震墻彎矩圖上。

1.3 優(yōu)化原則

一是結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在優(yōu)化抗震墻的結(jié)構(gòu)過程中，應(yīng)該均勻布置是其主線的方向，且還要做多項(xiàng)設(shè)計(jì)，這樣一來，一定的空間就會(huì)在各個(gè)抗震墻之間形成，而在設(shè)計(jì)抗震墻的時(shí)候，抗震墻的分布應(yīng)該是連續(xù)多向，盡量保持各個(gè)抗震墻的抗側(cè)剛度的一致性。同時(shí)由于抗震性、承載能力和抗側(cè)剛度較大是抗震墻所具有的特點(diǎn)，因此要保證抗震墻分布的均勻，只有這樣，才能夠充分發(fā)揮抗震墻的巨大作用。

二是抗震墻結(jié)構(gòu)計(jì)算優(yōu)化。將樓層高度和層間比例調(diào)整，將樓層最小剪力系數(shù)調(diào)整。

在優(yōu)化抗震墻結(jié)構(gòu)計(jì)算的過程中，樓層的高度和層間的比例是首先需要關(guān)注的內(nèi)容。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，建筑樓層會(huì)產(chǎn)生位移，與此同時(shí)各個(gè)樓層的彎曲變形和扭曲變形是需要計(jì)算出來的。整棟建筑物的扭曲變形也是要考慮的，在計(jì)算高層建筑物的過程中，扭轉(zhuǎn)變形量要盡可能的降低，但是縱向構(gòu)建的抗側(cè)剛度是不能夠盲目添加的。

如果總體的傾覆力超過斷肢抗震墻承載底部地震的40%，那么抗震墻的數(shù)量就應(yīng)該減少，并且還要設(shè)計(jì)大開間抗震墻在設(shè)計(jì)的過程中。這樣一來，在一定范圍內(nèi)的最小抗震墻系數(shù)可以得到有效的控制，同時(shí)地震對(duì)建筑物的影響也會(huì)大大的減少，建筑成本也大大的節(jié)約。

2 抗震墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體要求

2.1 合理定位抗震墻

在布置抗震墻的平面的過程中，均勻和對(duì)稱的原則是需要堅(jiān)持的，墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心要盡量完全重合與質(zhì)量中心，從而使扭矩大大的減少。還要盡量拉通和對(duì)直內(nèi)外抗震墻，抗震墻的肢截面不應(yīng)該復(fù)雜無規(guī)則。

2.2 處理抗震墻中的大墻肢

通常情況下，高狀結(jié)構(gòu)的抗震墻在設(shè)計(jì)抗震墻的過程中很容易形成，且彎曲破壞形式也極容易呈現(xiàn)出來，在此基礎(chǔ)上脆性破壞現(xiàn)象也將極容易出現(xiàn)。因此在設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的抗震墻的是的過程中，不僅僅要滿足其承載力的需求，還可以將抗震墻設(shè)計(jì)風(fēng)分層和間隔，也就是說將整體的墻面分割成若干個(gè)小而均勻的獨(dú)立墻段，這樣一來，墻體結(jié)構(gòu)的承載能力就會(huì)有較大的提高。與此同時(shí)，長(zhǎng)度較小的墻段，當(dāng)發(fā)生受彎時(shí)裂縫的寬度是較小的，墻體配筋的支撐作用可以得到充分的發(fā)揮。

3 抗震墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為保證抗震墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的有效發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)在準(zhǔn)確把握建筑空間性能的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑抗震墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系的最優(yōu)化，最大程度上滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范要求，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。在這一過程中，應(yīng)當(dāng)遵循抗震墻布置的具體原則，促進(jìn)抗風(fēng)、抗震結(jié)構(gòu)的形成。通常情況下，以主軸方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)對(duì)抗震墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)一般的矩形和L行等平面，沿兩個(gè)軸線方向進(jìn)行布置，針對(duì)三角形和Y形平面等，沿三個(gè)軸線方向進(jìn)行布置。針對(duì)圓形和弧形平面，可沿環(huán)向?qū)拐饓Y(jié)構(gòu)進(jìn)行布置。在布置抗震墻結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，為避免單向墻情況出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)講內(nèi)外抗震墻盡量拉通對(duì)直，并保持兩個(gè)方向上的抗側(cè)力剛度相接近，通過連梁或框架梁講兩個(gè)方向上的抗震墻連成整體，促進(jìn)抗震墻結(jié)構(gòu)的形成，切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

與此同時(shí)，將抗震墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)掌握好抗震墻的側(cè)向剛度和間距，改善抗震墻結(jié)構(gòu)的可利用空間，促進(jìn)其抗側(cè)力剛度和承載力得到有效發(fā)揮，將抗震墻自重控制在合理范圍內(nèi)，切實(shí)提高抗震墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。為進(jìn)一步增強(qiáng)抗震墻結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑整體結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化分析，適度調(diào)整抗震墻墻肢長(zhǎng)度，對(duì)抗震墻數(shù)量和邊緣構(gòu)件數(shù)量進(jìn)行合理控制，最大程度上滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的抗側(cè)、抗扭剛度要求。

為促進(jìn)抗震墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的有效發(fā)揮，應(yīng)盡可能布置L形、T形、+字形墻肢，減少復(fù)雜形狀墻肢和暗柱的布置數(shù)量，以免墻肢中出現(xiàn)短橫墻或小墻垛。為減少抗震墻結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)頻率，應(yīng)當(dāng)均勻且對(duì)稱的布置抗震墻平面，確保抗震墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心相重合，并隨著建筑結(jié)構(gòu)的高度變化適度調(diào)整抗震墻厚度，自上而下對(duì)抗震墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)布置，切實(shí)提高抗震墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震墻結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)重要內(nèi)容，在提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上發(fā)揮著重要的作用。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到抗震墻結(jié)構(gòu)的重要性，結(jié)合建筑工程實(shí)際選取最優(yōu)的抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，全面提高抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，選取合理的施工工藝，加強(qiáng)抗震墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制，切實(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，推進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

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