建筑結構設計中剪力墻結構的應用分析

趙聰

中國建筑東北設計研究院有限公司大連分公司 遼寧大連 116000

從事高層建筑設計的工程師只有充分了解剪力墻結構的優缺點和技術要點，要設計好建筑的內容，需要從結構的經濟性和合理性以及結構的抗震安全性出發，可以借鑒當代高層建筑設計的一些成功經驗，考慮高層建筑的經濟設計內容。

1 剪力墻結構設計基本內涵

1.1 剪力墻結構特點

剪力墻結構在設計過程中，主要采用鋼筋混凝土作為框架及梁柱，承擔建筑結構的力度。當前國內許多的樓房都會使用剪力墻結構，其有著很好的安全性與穩定性，為高層建筑提供一定的支撐作用，保障建筑的整體穩定性。其次，還能夠省去房梁，這樣也能夠有效提升房間的整體使用效果，減少樓層高度。此外，剪力墻結構能夠直接完成混凝土澆筑，這樣能夠節約施工成本，省去繁瑣環節，縮短工期，保障建筑工程的整體性能。有著經濟適用的特點[1]。

1.2 剪力墻結構設計的基本原則

在進行剪力墻結構設計過程中，要遵循剪力墻結構設計原則，保障設計環節的科學合理性，剪力墻的寬度與高度尺寸比較大，所以，在設計過程當中，應當對寬度與高度比例問題進行確定，保障受力狀況均衡。再者，還應當按照施工項目狀況進行綜合分析，避免出現高度超標的問題。相關工作人員應當對剪力墻數量科學合理的設置。其次，還應當設置相應的防護措施，保障剪力墻的整體結構性能，不斷提升剪力墻的整體質量。把握建筑層高和層間之間的彎曲程度，這樣才能夠提升建筑物的整體穩定性。其次，設計人員還應當注重剪力墻的垂直方向以及水平方向作用力，并嚴格落實相關工作，保障設計工作的整體科學合理性，不斷提升建筑結構的整體穩定性。不同結構的剪力墻結構，除了工程外形不同以外，能夠滿足不同建筑的具體需求。能夠容納不同的高層建筑的功能[2]。

2 建筑結構設計中剪力墻結構的具體應用

2.1 豎向結構

高層建筑實際運行的過程中，如果豎向的承載件發生了轉化就會導致剛性突變，進而如果這是地震發生，就會導致抗震防范當中的薄弱環節出現。所以在進行豎向布置結構的時候，就應當確保結構底部的高度，能夠有適當的受力效果。除此之外還應當在強度和延性等方面做好工作，要確保轉換層的構建能夠盡量簡單。應盡量避免二次梁和水平多段變形，轉爐框架支承的剪力墻和中間柱承受豎向荷載，最好不要在門框結構中應用這一內容，盡量加強底部剪力墻和框架柱的剛度。

2.2 平面結構

平面結構在設計的過程中要盡量保持結構的整體完成度以及結構各自之間的規范性，盡量簡單明了而受力良好。如果是一些不規則的超長超寬結構的話就需要進行分集成化的伸縮構件，也可用作防振接頭。經過多年的研究和分析。由于建筑布局的不對稱性，剪力墻布局必須經過多次試驗。結果表明，該結構的質心與剛度的偏差小于1m，偏心率較小。除核心筒外，其余剪力墻均布。并盡量增強沿邊緣的扭轉效果。從結果來看的話第一個振動周期主要是扭轉振動，這一周期當中振動的周期平移比0.75，而每一層之間的最大水平位移一般不會超過1.4，這樣就能夠確保結構滿足平面的布置需求，能夠進行有效的變形控制。但是實際應用的過程中很多高層建筑是沒有做好這一點的，經常會出現布局不夠規則且剛度過大的問題，這樣一來設計的時候大扭轉面的破壞問題就十分顯著，為了避免這一問題需要盡量讓兩個平面中心進行重合[3]。

2.3 剪力墻大墻肢問題

通常情況下，對于剪力墻的結構延展性有著一定要求，所以，在結構設計過程中，要保障剪力墻結構具有一定的延展性。大墻肢在剪力墻結構實際應用過程中有著極大的影響，設計人員一般會設計網狀結構，但是可能會出現彎曲問題，導致墻體整體結構遭到一定破壞，使得建筑物的穩定性被破壞。為了盡可能避免該種情況，就必須要對大墻肢進行科學合理處理。并對墻肢進行調整設計，不斷提高剪力墻的整體承重能力。設計人員在設計過程中，還可以考慮其延展性，并進行精準計算，之后在進行填充孔洞[4]。通常情況下，剪力墻結構墻肢不應當超過8cm，且具備一定的延伸性，這樣能夠避免導致剪切破壞。

2.4 墻體配筋方式

剪力墻結構在建筑設計過程中是主要承重的結構，因此，墻體一定要結實堅固，所以，相關工作人員在設計工作當中，應當全面考慮到墻體的整體配筋方法，鋼筋是極為重要的材料，其能夠保障墻體的整體穩定性與安全性，保障墻體不會在受到外力作用下彎曲，受到破壞，且能夠提升剪力墻的整體抗震效果，與建筑質量有著密切的聯系。此外，配筋率也關系著施工成本，影響著施工項目的經濟效益。

此外，剪力墻的設計工作人員也必須要做好有關的工作確保能夠弄清楚設計過程中軟件上顯示的各個參數的實際含義以及影響因素，進而才能夠在設計的過程中準確的判斷可能會出現的情況并采取針對性的措施進行預防，另外實際工程結構不能完全依靠計算機計算的結果。因為計算的某些部分是錯誤的，所以不可能把所有的結果都當作錯誤來處理，這樣一來就能夠有效的幫助人們在工作的過程中尋找問題的原因，增長經驗，最終讓剪力墻的設計更加具體合理[5]。

3 結語

框支剪力墻其復雜的結構力學性能為提高抗震性能提供了空間，為了提高建筑物的抗震能力和抗震性能，應提高轉換層附近結構邊坡的抗震要求，確保轉換層滿足要求。