解析建筑結構設計中抗震墻結構的應用

李春雷

摘 要：現代社會發展形勢下，高層建筑逐漸普及，為保障社會群體的生命財產安全，應當在建筑結構設計中對抗震墻結構進行合理應用，切實提高高層建筑的穩定性和安全性。本文就此進行簡要分析，以推進建筑行業的現代化發展。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；抗震墻結構；應用

自然災害的發生，對建筑物造成嚴重破壞，甚至威脅著社會群體的生命安全，因此在建筑結構設計中，應當對抗震墻結構進行合理應用，從整體上提高建筑結構穩定性，降低建筑安全隱患。在此種情況下，加大力度探討抗震墻結構在建筑結構設計中的實際應用，具有一定重要性。

1 抗震墻的特點、分類及優化原則

1.1 抗震墻的特點

抗震墻結構是建筑結構中的重要組成部分，在提高建筑結構整體抗震能力上發揮著重要的作用。抗震墻結構的自重較大，抗側剛度大，且具備良好的抗震性能，但在建筑結構設計實際應用中也存在一定不足，其對施工技術有著嚴格的要求，并且建筑結構設計中應用抗震墻結構的經濟投入較大。抗震墻結構具有一定復雜性，在建筑工程中涉及較多工作內容，使得抗震墻結構的施工難度較大，需要以完善的施工方案為基礎，以規范的施工技術為依托嚴格按照施工工序開展抗震墻施工。

1.2 抗震墻的分類

在建筑結構設計中，抗震墻結構具有一定復雜性，按照洞口大小及排列方式的不同，將抗震墻結構主要分為以下幾種類型：

一是整體墻，此類抗震墻結構的整個墻面具有整體性，側面積明顯大于洞口，并且洞口長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。

三是連肢墻，墻面上有一定數量的大洞口，其特點與小開口整體墻的特點相類似。

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

1.3 優化原則

一是結構優化。在優化抗震墻的結構過程中，應該均勻布置是其主線的方向，且還要做多項設計，這樣一來，一定的空間就會在各個抗震墻之間形成，而在設計抗震墻的時候，抗震墻的分布應該是連續多向，盡量保持各個抗震墻的抗側剛度的一致性。同時由于抗震性、承載能力和抗側剛度較大是抗震墻所具有的特點，因此要保證抗震墻分布的均勻，只有這樣，才能夠充分發揮抗震墻的巨大作用。

二是抗震墻結構計算優化。將樓層高度和層間比例調整，將樓層最小剪力系數調整。

在優化抗震墻結構計算的過程中，樓層的高度和層間的比例是首先需要關注的內容。當地震發生時，建筑樓層會產生位移，與此同時各個樓層的彎曲變形和扭曲變形是需要計算出來的。整棟建筑物的扭曲變形也是要考慮的，在計算高層建筑物的過程中，扭轉變形量要盡可能的降低，但是縱向構建的抗側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%，那么抗震墻的數量就應該減少，并且還要設計大開間抗震墻在設計的過程中。這樣一來，在一定范圍內的最小抗震墻系數可以得到有效的控制，同時地震對建筑物的影響也會大大的減少，建筑成本也大大的節約。

2 抗震墻在建筑結構設計中的具體要求

2.1 合理定位抗震墻

在布置抗震墻的平面的過程中，均勻和對稱的原則是需要堅持的，墻面結構的剛度中心要盡量完全重合與質量中心，從而使扭矩大大的減少。還要盡量拉通和對直內外抗震墻，抗震墻的肢截面不應該復雜無規則。

2.2 處理抗震墻中的大墻肢

通常情況下，高狀結構的抗震墻在設計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出來，在此基礎上脆性破壞現象也將極容易出現。因此在設計長度較長的抗震墻的是的過程中，不僅僅要滿足其承載力的需求，還可以將抗震墻設計風分層和間隔，也就是說將整體的墻面分割成若干個小而均勻的獨立墻段，這樣一來，墻體結構的承載能力就會有較大的提高。與此同時，長度較小的墻段，當發生受彎時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揮。

3 抗震墻結構在建筑結構設計中的應用

在建筑結構設計中，為保證抗震墻結構的實際應用價值的有效發揮，應當在準確把握建筑空間性能的基礎上，對建筑抗震墻結構進行合理布置，實現結構體系的最優化，最大程度上滿足建筑結構設計相關規范要求，優化建筑結構經濟指標，提高建筑結構設計的可行性。在這一過程中，應當遵循抗震墻布置的具體原則，促進抗風、抗震結構的形成。通常情況下，以主軸方向為標準對抗震墻進行設計，針對一般的矩形和L行等平面，沿兩個軸線方向進行布置，針對三角形和Y形平面等，沿三個軸線方向進行布置。針對圓形和弧形平面，可沿環向對抗震墻結構進行布置。在布置抗震墻結構時應當注意，為避免單向墻情況出現，應當講內外抗震墻盡量拉通對直，并保持兩個方向上的抗側力剛度相接近，通過連梁或框架梁講兩個方向上的抗震墻連成整體，促進抗震墻結構的形成，切實提高建筑結構的穩定性。

與此同時，將抗震墻結構應用于建筑結構設計中，應當掌握好抗震墻的側向剛度和間距，改善抗震墻結構的可利用空間，促進其抗側力剛度和承載力得到有效發揮，將抗震墻自重控制在合理范圍內，切實提高抗震墻結構的經濟性。為進一步增強抗震墻結構整體抗側剛度，應當結合建筑整體結構加以優化分析，適度調整抗震墻墻肢長度，對抗震墻數量和邊緣構件數量進行合理控制，最大程度上滿足建筑結構設計規范的抗側、抗扭剛度要求。

為促進抗震墻結構在建筑結構設計中的實際應用價值的有效發揮，應盡可能布置L形、T形、+字形墻肢，減少復雜形狀墻肢和暗柱的布置數量，以免墻肢中出現短橫墻或小墻垛。為減少抗震墻結構的扭轉頻率，應當均勻且對稱的布置抗震墻平面，確保抗震墻結構的質量中心與剛度中心相重合，并隨著建筑結構的高度變化適度調整抗震墻厚度，自上而下對抗震墻結構進行連續布置，切實提高抗震墻結構的穩定性。

結束語

總而言之，在建筑結構設計中，抗震墻結構是一項重要內容，在提升建筑結構穩定性上發揮著重要的作用。在高層建筑結構設計中，應當充分認識到抗震墻結構的重要性，結合建筑工程實際選取最優的抗震墻結構設計方案，全面提高抗震墻結構設計水平，選取合理的施工工藝，加強抗震墻結構施工質量控制，切實保證建筑結構設計的可靠性，推進建筑行業的穩定持續發展。

參考文獻

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