建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

郭美靈

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻結(jié)構(gòu)是常見的結(jié)構(gòu)形式，其對于建筑的整體質(zhì)量效果有著重要的影響。當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展，建筑質(zhì)量水平要求高，由于剪力墻結(jié)構(gòu)的剛性強、抗震能力好、側(cè)移性強，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有廣泛的應(yīng)用。但是目前剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計缺少完善、全面的規(guī)定，其設(shè)計存在一定的誤差，所以在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要從整體出發(fā)，實現(xiàn)理想的設(shè)計效果。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)概述分析

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是比較常見的，這是一種鋼筋混凝土墻板建設(shè)的承重結(jié)構(gòu)，需要承擔(dān)頂部水平方向上鋼筋混凝土樓板的重量，也就是鋼筋混凝土土柱子功能。其面積大，在兩層樓板約束的情況下，其水平方向的抵抗力比較強[1]。降低外力影響下建筑的水平搖擺情況，這種在垂直方向受力，并且在水平方向上維護建筑穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)就是剪力墻結(jié)構(gòu)。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)特點

剪力墻結(jié)構(gòu)是將框架結(jié)構(gòu)的梁柱通過墻板進行替代，不僅能夠保證建筑穩(wěn)定，還能夠承擔(dān)豎向上的重量，這主要是依靠剪力墻結(jié)構(gòu)的以下特點。

（1）鋼筋混凝土剪力墻側(cè)向剛度是比較大的，其抗壓抗側(cè)能力比較強。在建筑結(jié)構(gòu)中，剪力墻的位置是比較獨特的，結(jié)合地域最大風(fēng)向?qū)ㄖY(jié)構(gòu)中剪力墻的結(jié)構(gòu)位置進行設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)來自水平以及豎向上的荷載，對建筑水平外力影響下的側(cè)移情況得到有效的控制和管理。

（2）建筑剪力墻還能夠有效的對室內(nèi)空間進行分割。剪力墻的高度與建筑的高度一般是一樣的，從底部到頂部厚度不高，結(jié)合建筑平面對寬度進行設(shè)置，空間結(jié)構(gòu)使用便利，能夠使室內(nèi)空間被高效利用。

（3）剪力墻結(jié)構(gòu)中包含混凝土、鋼筋等，其結(jié)構(gòu)重量是比較大的，地震時將建筑結(jié)構(gòu)性能會提高，相比于梁柱，剪力墻結(jié)構(gòu)的施工難度和造價是比較高的。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用

2.1 科學(xué)進行平面布置

剪力墻在平面布置時需要做到對稱，將墻面結(jié)構(gòu)重心與剛度相結(jié)合，減少誤差，使作用力能夠達到均衡。設(shè)計剪力墻時，需要依據(jù)主軸方向進行雙重或多重方向設(shè)計。抗震能力設(shè)計中不能進行單向墻設(shè)計。為使建筑的質(zhì)量以及安全性得到提升，減少施工成本，就需要減少墻體側(cè)抗力的剛度。主要是由于墻體側(cè)抗力剛度大，墻體自身重力就會增加，建筑中，剪力墻的支撐以及框架作用無法充分發(fā)揮。

2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)長度、厚度、配筋

建筑剪力墻的厚度、配筋等需要依據(jù)明確的標(biāo)準(zhǔn)進行，結(jié)合建筑抗震需要，依據(jù)抗震等級系數(shù)對剪力墻結(jié)構(gòu)的長度、厚度進行調(diào)整。結(jié)合相關(guān)規(guī)定，為提高剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性、穩(wěn)定性以及剛性，例如：建筑結(jié)構(gòu)抗震等級為一、二級時，剪力墻在底部加強區(qū)內(nèi)，厚度不小于200mm，抗震等級是三、四級時，剪力墻在底部加強區(qū)中，厚度不小于160mm[2]。對于高層建筑，剪力墻結(jié)構(gòu)的長度、厚度若比值不均，在不滿足條件的情況下，一字形剪力墻需要通過L、T形截面剪力墻代替，并延長邊緣長度，使得剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足其建設(shè)要求與原則。一般剪力墻結(jié)構(gòu)的垂直、水平上的配筋，其比值需要超過1/400，一些剪力墻底部加強部位的配筋比值也需要大于3/1000，遇到特殊情況，要結(jié)合實際情況調(diào)整剪力墻結(jié)構(gòu)配筋。

2.3 有效處理連梁超筋問題

連梁的截面大，跨度小，與連梁連接的墻體剛度是比較大的，在地震以及風(fēng)荷載的情況下，連梁內(nèi)力大，所以在內(nèi)力計算時需要折減連梁剛度，位移計算時不能折減。連梁剛度折減之后，還會出現(xiàn)正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力不足。這就要使洞口寬度增加，減少連梁的剛度，為減少其剛度，能夠減少地震影響。對連梁的截面寬度進行增加，一方面，結(jié)構(gòu)整體剛度大，在地震影響下，其內(nèi)部會增加。另一方面，寬度增加，連梁受剪承載力也會增加。該片墻厚增加之后，地震產(chǎn)生的內(nèi)力不會依據(jù)墻厚增加比例對剪力墻進行分配[3]，需要小于這個比例，可能出現(xiàn)連梁受剪承載力不超限的情況。對于跨度小的高連梁，可以設(shè)計水平縫，進而形成雙連梁、多連梁等構(gòu)造。通過上面的這些方法，在滿足剛度時需要先折減剛度，如果超限還需要使用其他方法。

2.4 剪力墻墻肢處理

剪力墻結(jié)構(gòu)是有延伸性的，所以在施工設(shè)計中也要注意應(yīng)用其延伸性，這對于剪力墻使用耐久性以及整體性能發(fā)揮起到重要的作用。對于剪力墻而言，需要對其結(jié)構(gòu)中的脆性破壞提高注意，結(jié)合墻體長度科學(xué)化設(shè)計。若墻體長度比較長，在進行設(shè)計剪力墻時，需要使用分層間隔的方法，分割剪力墻，使其形成獨立的片段。若長度小，剪力墻在設(shè)計時需要選擇合適的配筋，使墻體配筋的支撐效果充分體現(xiàn)。墻肢長度超過8米時，要采取有效的方法使脆性破壞的危害得以減少，一般是通過兩種方法進行，首先在墻上留洞，全部完工后在填補，使長肢墻變成短肢墻。其次在計算設(shè)計結(jié)構(gòu)使需要在墻上留洞，提高剪力墻的配筋，使剪力墻更加耐久、安全。

3 結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻設(shè)計是極為重要的，需要結(jié)合實際情況針對性的進行，保證建筑工程更加實用、耐久和穩(wěn)定，發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的作用，使其效益充分發(fā)揮。

[1]張月軍，鄭偉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用探析[J].科技展望，2015，25（12）：16.

[2]寧曙偉.芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2014（08）：81～82.

[3]許曉冬.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用分析[J].黑龍江科技信息，2014（23）：251.