剪力墻結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用

【摘要】在我國現(xiàn)階段的城市中，高層建筑越來越多，在建筑工程中剪力墻結(jié)構(gòu)設計的應用越來越廣泛。鋼筋混凝土剪力墻的抗側(cè)剛度大，整體性好，經(jīng)濟指標也良好。因此在居民房屋的建造設計中應用較為廣泛。想要鋪設優(yōu)質(zhì)的剪力墻，就應當對剪力墻的基本構(gòu)造要求和設計原則進行了解。本文就剪力墻結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用展開討論和分析。

【關鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)設計;建筑結(jié)構(gòu)設計;應用

隨著城市化發(fā)展速度的加快，使得建筑物的數(shù)量快速增長，尤其是高層建筑數(shù)量更是突飛猛進，由于建筑物的數(shù)量增加，且層數(shù)越來越多，建筑結(jié)構(gòu)的設計也越來越趨向于多樣化，這使得人們對于建筑結(jié)構(gòu)設計也提出了更高的要求。如何增加建筑結(jié)構(gòu)設計的美觀性、耐久性、適用性，如何提高建筑物整體質(zhì)量。基于此，本文就對剪力墻結(jié)構(gòu)進行闡述，并提出具體的應用對策，以期推動建筑工程快速發(fā)展。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻結(jié)構(gòu)指的是含有鋼筋的混凝土板的梁柱，并能夠承受墻體重力等平衡荷載壓力，還能夠有效控制水平力的墻體。剪力墻還被稱為結(jié)構(gòu)墻、抗風墻等，可以防止建筑物在遭受壓力時受到剪切破壞，極大程度地提升建筑物的安全性能。又因為剪力墻所需的原料少、節(jié)約原料、工序簡單，但能夠具有很強的抗震性能，因此具有很強的使用價值和應用前景，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應用也變得越來越廣泛，在高層建筑中的應用更加普遍。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)的設計原則

2.1避免與平面外的梁連接

剪力墻的墻體應當盡量避免與平面外的梁相連接，因為在同一個平面的剪力墻，所承受的壓力和剛度較大，而處于不同平面的剪力墻，所承受的壓力和剛度就較小一些，當剪力墻與平面外的梁相連時，剪力墻會承受較大的力和剛度，會出現(xiàn)墻肢由于壓力導致在平面外彎矩的現(xiàn)象。盡量避免剪力墻與平面外的梁連接，可以減小剪力墻所承受的壓力，增強剪力墻的穩(wěn)定性和堅固性。剪力墻中的連梁可以平衡起墻肢的水平負荷力，改善墻肢的受力情況，影響整個建筑結(jié)構(gòu)的受力情況，對連梁的設計中要嚴格遵守設計要求，降低連梁結(jié)構(gòu)的剛度和高度，并適當?shù)奶岣呒袅Φ目缍龋拍茏畲蟪潭鹊慕档蛪w結(jié)構(gòu)的剛度，提升墻體的抗震能力。

2.2樓層層間最大位移與層高之比的調(diào)整原則

對于常規(guī)建筑來說，在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設計時必須關注的要點是樓層間剪切變形與扭轉(zhuǎn)變形的良好控制。對于剪切變形可以透過增加更多豎向構(gòu)建的方式得到控制強化，但是一旦豎向構(gòu)建過多則容易產(chǎn)生剪重比過大的問題，隨之會帶來過大的扭轉(zhuǎn)形變，也不符合設計規(guī)范和要求。因此，就要盡可能多做衡量和協(xié)調(diào)，需要的話可以先進行結(jié)構(gòu)設計的概念設計，可以避免很多問題的發(fā)生。

2.3最低剪力值原則

高層建筑物要承擔的安全系數(shù)和風險系數(shù)都要高，因此每一個環(huán)節(jié)都需要精確的數(shù)據(jù)把控。我們在進行剪力墻設計時第一考慮的因素就是地震因素。為了能夠有效的對抗地震，剪力墻的設計需要參考最低的剪力值，這是剪力墻抗震能力的紅線，剪力值越高意味著剪力墻越多，剪力墻越多就意味著高層建筑的質(zhì)量越差，抗震能力也越差。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體應用分析

3.1加強剪力墻結(jié)構(gòu)位置確定工作

相關人員要想將剪力墻結(jié)構(gòu)順利應用到建筑結(jié)構(gòu)設計中，就需要加強剪力墻結(jié)構(gòu)位置確定工作，在進行剪力墻結(jié)構(gòu)位置確定時遵循“均勻?qū)ΨQ性”原則，讓剪力墻面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心可以順利重合，減少誤差。與此同時，相關人員在確定剪力墻位置時還需要保證剪力墻肢截面規(guī)矩、簡單，滿足建筑工程美觀性需求。

3.2建筑構(gòu)件與連接點部位的處理

在剪力墻結(jié)構(gòu)設計過程中，如果連接點的設置存在不合理的現(xiàn)象，極有可能導致施工裂紋的產(chǎn)生，進而降低剪力墻的承重與抗剪性能，最終導致建筑物的整體質(zhì)量遭受嚴重的影響，大大降低建筑物的使用壽命或是耐久性，這就必須增強剪力墻設計中建筑構(gòu)件與連接點的設計。此外，材料本身的問題也會給剪力墻的結(jié)構(gòu)設計帶來新的問題。因此，必須特別重視實踐設計。近年來，人們對建筑穩(wěn)定性的要求越來越高。為了滿足人們不斷變化的要求，剪力墻結(jié)構(gòu)的設計應達到高標準和高要求。在超限高層建筑剪力墻和內(nèi)墻結(jié)構(gòu)的設計中，應考慮主體結(jié)構(gòu)節(jié)點的穩(wěn)定性，從而提高超限高層建筑性能的穩(wěn)定性。

3.3剪力墻結(jié)構(gòu)應用中加強大墻肢處理工作

在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，城市居民在剪力墻結(jié)構(gòu)應用過程中更加注重剪力墻延伸性需求，在此種情況下，相關人員在建筑結(jié)構(gòu)設計中使用剪力墻結(jié)構(gòu)設計就需要加強大墻肢處理工作，具體可以從以下幾個方面展開：①相關人員在剪力墻結(jié)構(gòu)設計時，需要對墻體長度較長的剪力進行針對性設計，滿足其承載力要求，在此基礎上再進行分層間隔設計，將其分割成均勻、獨立的各個部分，提升建筑結(jié)構(gòu)承載能力。②相關人員進行大墻肢處理工作時，還需要根據(jù)墻段長度調(diào)整期受彎產(chǎn)生的裂縫寬度，保證剪力墻的大墻肢可以充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用，滿足建筑結(jié)構(gòu)的整體需求。③相關人員在剪力墻結(jié)構(gòu)設計過程中需要展開工洞設計工作，在施工時墻上留洞，并精確計算出每一混凝土墻面的鋼筋能力，然后再進行施工，完工時砌填填充墻，把長墻肢分成短墻肢，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的大墻肢處理工作質(zhì)量。

結(jié)語：

綜上所述，如今的社會發(fā)展迅速，建筑行業(yè)的發(fā)展日新月異，這就要求建筑結(jié)構(gòu)設計必須努力進行創(chuàng)新，加強設計，努力引進外來先進技術，注重細節(jié)，更好地保證施工的進行。剪力墻承受著建筑物的整個軸承負荷，對維持安全與穩(wěn)定建筑工程的整體質(zhì)量起著重要的作用，因此，在建筑工程的設計工作中，應加強主體建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設計，有效地提高建筑物的抗震性能和整體質(zhì)量，從而做出安全，經(jīng)濟和合理的結(jié)構(gòu)設計，實現(xiàn)我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

劉小川，貴州航天江南建筑設計院有限公司，貴州遵義。