建筑結構設計中剪力墻結構設計難點分析

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引言

如今，建筑業發展迅速，人們對建筑結構和建筑功能的要求越來越高。在建筑結構設計中，要注意提高建設項目的安全性和穩定性。剪力墻結構抗側向剛度好，抗震性能好，適用范圍廣。因此，對建筑工程剪力墻結構設計要點進行深入研究具有現實意義。

一、剪力墻結構

剪力墻的主要作用是承擔建筑工程水平和豎直方向的載荷，一般是由鋼筋混凝土結構所制成的，可一次性統一設計完成，有利于縮短工期。在建筑工程設計中，要優化布局形式，控制建筑結構處于良好狀態，充分發揮剪力墻結構的應用優勢。通過合理規劃剛度分布，充分展現其抗震性能優點。根據剪力墻的縱橫比，縱橫比和孔的尺寸，可以分為不同的類型。

二、剪力墻結構體系設計原則

1.在剪力墻結構平面布置方面，應盡量簡化其布置形式，要求結構剛度、承載力以及質量分布均勻，對于剛心、質心，應盡量重合。2.在剪力墻結構的垂直布置中，應注意穿墻工程的整個高度。可以減少部分強力支撐，使側面剛度逐漸降低，避免應力集中。3.在剪力墻結構抗震防線設計中，應注意嚴格控制防線數量，根據實踐研究發現，結構布置形式有規則和不規則兩種情況，其中，不規則性還包括地板的三種扭轉，不規則和部分不連續。

三、剪力墻結構的優勢

剪力墻結構是指用含鋼筋混凝土板代替傳統的框架梁柱，對建筑物的水平力起到一定的控制作用，保證建筑物的穩定性。剪力墻結構有許多優點：第一，穩定性較高。剪力墻結構通常使用包含鋼筋的混凝土結構，其具有比傳統框架梁柱更好的整體性能。它可以起到很好的支撐作用，對提高建筑物的穩定性有很大的作用。第二，經濟性較強。由于在剪力墻結構中使用更多的鋼筋混凝土，因此不需要填充更多的鋼材料。減少了鋼材的使用，節省了一定的成本，建筑企業的經濟效益更好。第三，美觀性較好。剪力墻結構抗側剛度強，可根據實際情況進行調整。第四，連續性較好。剪力墻結構除了要保證建筑的穩定性之外，還起到了一定的分隔作用，劃分建筑的不同區域，因此，剪力墻結構在區分建筑物的不同區域方面也起到一定的連續性作用。

四、建筑結構設計中剪力墻結構設計的主要難點

近年來，剪力墻結構和框架剪力墻結構已廣泛用于高層建筑中，并且該結構系統極大地改善了建筑物允許的最大適用高度。由于剪力墻結構和框架剪力墻結構的剪力墻部分占整體建筑成本的很大一部分，施工技術也很復雜。同時，如果剪力墻的數量或布置不合理，也可能影響建筑物的安全性和舒適性。在現代高層建筑的設計中，建筑物的抗震性能已成為設計中的主要考慮因素。為了獲得更好的抗震性能，在結構設計中，結構系統應盡可能具有合適的橫向剛度，平面布置應簡單，規則。并且兩個方向上的橫向剛度不應太大，以避免雙向動態特性的過度差異。對于框架剪力墻結構，應合理控制結構總震動傾覆力矩中剪力墻部分地震傾覆力矩的比例和框架與剪力墻的剪力分擔比。在滿足抗震要求的前提下，可以有更好的經濟性。

在設計剪力墻結構或框架剪力墻結構時，應注意兩種結構系統適用的最大建筑高度。對于剪力墻的高度和厚度，要求嚴格，應按規范取值，并應特別注意底部加固區的加固處理。在框架剪力墻結構中，在規定水平力的作用下，地震傾覆力矩與結構總地震傾覆力矩的比值不一樣。結構性能也有較大的差別。在設計結構時，應根據傾覆力矩的比例確定結構的相應適用高度和施工措施。在確定傾覆力矩比時，應根據框架和剪力墻組成的結構進行實際輸入和計算。根據所計算的框架的實際傾覆力矩與剪力墻的比率，確定框架部分和剪力墻部分的相應抗震性能水平。

剪力墻結構應在高層建筑的設計中靈活使用。在實際設計中，剪力墻應根據建筑物的布局模式布置在合適的位置，既能滿足建筑物的要求，又能保證結構的安全。

五、剪力墻結構設計的應用策略

(一)合理定位剪力墻結構

如果要從根本上提高剪力墻的安全性和穩定性，應適當布置剪力墻。它應該在兩個主軸的方向上或在其他方向上雙向布置，以使建筑物具有合適的橫向剛度。在剪力墻的布置中，應嚴格遵守相關的原則和規定，使心臟盡可能靠近質心。對扭矩進行控制和約束。內外剪力墻應處于垂直狀態。應避免由于剪力墻的布置而導致的結構和下層剛度的突然變化。應定期處理剪力墻的結構。孔設置應合理，以避免過大的壁剛度差異。剪力墻的內收和外部揀選距離應控制在合理范圍內。

(二)大墻肢處理

對于具有長形狀的剪力墻，延展性通常以有針對性的方式設計，以避免剪切剪力墻時對墻壁表面的損壞。當強度和長度相對較短時，由于彎曲而產生的裂縫不會很寬，并且可以真正使用墻壁。對于剪力墻結構，剪力主要由壁肢承載。很容易對墻壁造成損壞，有必要采取有效措施對其進行處理，以避免質量問題。因此，在實際施工過程中，應打開長壁肢體，然后將填充墻用于砌筑，長壁肢體變成短壁肢體。

(三)墻體配筋

在剪力墻加固中，應合理控制，以保證建筑結構的穩定性，為建筑企業帶來更多的經濟效益。剪力墻結構不僅數量多，而且覆蓋范圍廣。同時，需要根據最小配筋率進行計算。如果選擇雙向鋼網，保護層的厚度不應超過30厘米，這樣可以避免墻體加固中資源浪費的問題。剪力墻在任何方向上都具有更好的抗彎性。然而，當增強增強件時，需要根據最小增強比來調整邊緣構件。結合相關規定和要求，鋼筋放置在較脆弱的部位，如果垂直鋼筋的數量較大，則必須及時加強抗彎強度，以確保剪力墻的抗震性能。

(四)剪力墻連梁(LL)超筋的處理

在設計剪力墻結構時，必須對連續梁進行有針對性的處理，并合理地控制剪切力和剪切力。使其滿足實際設計需求，避免連續梁加固問題。對于剪力墻結構，通常更可能在地板的三分之一高度處具有超梁加固的問題。在中間位置更常見。剪切形狀變化的主要原因是剪力墻耦合梁的影響。有必要控制梁部分的高度，使其更加科學和標準化。應及時調整耦合梁的彎矩和剪切力，使剪力墻的抗震性能更好。如果耦合梁由于振動的影響而具有不同程度的皮膚損傷，則不能保證墻體結構的穩定性，并且必須保持墻體和肢體的獨立性，同時進行深入的研究。根據科學計算，獲得壁肢的最大內力，并根據內力進行特定的加固。

結語

隨著經濟的發展和城市的擴張，高層建筑也在不斷增加。基于抗震性能好，橫向剛度大，鋼耗低，外形美觀等優點，剪力墻結構在高層建筑中的應用越來越廣泛。優化和升級剪力墻結構有助于提高建筑結構的穩定性，并有助于降低建筑成本。