淺論土木工程建筑短肢剪力墻結構設計與施工要點分析

楊帆

【摘要】在高層建筑的設計、施工過程中，抗震墻結構因其獨特的特點而被廣泛使用。除了鋼筋混凝土工程之外，剪切壁結構的設計和實施還有很多其他類型的工作。由于剪切壁結構剛性高、抗震性好、美觀，所以如果施工質量下降、施工質量下降，不會對建筑物整體的美觀產生不良影響。然而，由于直接影響建筑物的安全性和建筑物的健康性，有必要討論剪力墻結構的操作點。剪力墻結構是一般的建筑結構形式之一。框架剪力墻結構與框架結構相結合，使內部結構更豐富。在剪力墻的設計中，需要根據墻的集合尺寸和應力形態，特別是柱和墻的特性進行分析，并根據結構形態的比例來確定結構形式。在不同條件下，用不同的方法計算剪切壁的面內剛度和耐力，并通過施加壓力后的面外剛度計算。如果剪力墻和外墻形成墻腳構造，那就應該按照其他方法來計算。此時，有必要采取適當的設計來將剪力墻和光束從平面鏈接。因此，應盡最大努力避免外墻結構的外觀，提高面外質量和剪力墻的安全性。

【關鍵詞】剪力墻;短肢剪力墻;高厚比;抗震設計;跨高比

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.018

一、土木工程建筑短肢剪力墻結構設計的現狀

1.1剪力墻結構內涵

在高層建筑中，被稱為結構墻的抗震墻是一般的。剪力墻可以承受各種負荷和壓力。在高層建筑中，容易受到風和地震等自然災害和壓力等其他方面的影響。剪力墻可以由不同的壓力來分類，這可以分成普通的剪力墻，框架支撐抗震壁和框架剪力墻。通常的抗震墻主要是構造類的建筑。框架支撐抗震墻的主要特征是當空間相對較大時，剪切墻不能完全支撐在地面上。框架剪力墻是第一個兩個剪力墻的組合，沒有對空間的特殊要求，也可以作為支撐在地面上抵抗壓力。框架剪力墻在現實中被廣泛使用。

1.2建筑工程剪力墻布置要點

在建筑工程中的剪切壁的設計階段，沿著主軸進行雙向、多向配置。不同方向的剪切壁必須相互連接，盡可能阻止。在抗震設計階段，可以保證兩個方向的側剛度接近，防止單向模式的形成，有效地發揮良好的性能。剪力墻的分布均勻，剪切壁的數量合理。構成少的情況下，由于整體量少，橫向剛度降低。如果進一步設計剪切壁結構，墻就不能充分使用，橫向剛度高，產生明顯的地震力，自重增加。在剪切壁的垂直布置中，必須保持連續性，以防止連續剛度急劇變化。在高層建筑工程中，四肢各部分的墻壁必須滿足簡單的處理標準，以確保均勻的垂直剛度。在剪切壁結構的開口部、門和窗的位置設定明確的連接梁和墻壁的肢。建筑結構中的剪切壁結構的設計和布置不高密度，整體結構符合橫向剛度標準。橫向剛度高的情況下，墻壁的重力大幅增加。同時，地震災害發生時，地震力增大，建筑工程面臨崩潰的危險。剪切壁的開口部，門部，窗部需要上下對齊，同時進行設計布局。有必要防止使用重疊的壁孔。這會影響剪切壁的總強度，導致變形問題。短下肢剪切壁主要由壁肢構成，截面長度與厚度之比在5～8的范圍內。

1.3短肢剪力墻體系研究的意義

近年來，對短腿部剪力墻系統進行了詳細的實驗研究。總結了短腳剪力墻系統的優點，缺點。例如，由于壁尖較短，所以建筑面的外緣，墻角的壁周緣，底部的小壁肢，結合梁是短四肢剪切壁結構的弱連接。有扭曲效果的話，建筑物的外緣和墻角的四肢首先破裂短的腿部剪切壁的剛性相對減少，所以結合梁的剪切破壞的可能性增加了。因此，在設計短下肢抗震墻結構時，應加強概念設計和抗震對策。短下肢剪力墻系統的設計概念，采取作為深入研究短腿剪力墻的機械性能和特性的目標的結構措施是有效的方法之一。與通常的抗震墻相比，短腿部剪切壁的抗震性差，因此在地震時幾乎沒有應用短下肢抗震墻的經驗，沒有經歷過大地震的試驗。因此，在設計中，需要選擇適當的計算軟件，合理選擇計算/分析方法，確定計算模型和相關參數，強化計算結果的合理性判斷。此外，研究短下肢剪切壁結構系統是實現上述要求的前提。隨著經濟的發展，住房需求也越來越高。小型高層住宅的平面布局越來越復雜。具有暴露柱和梁的骨架結構和抗震性能低的組合結構不符合人們的需要。短下肢抗震墻系統在我國越來越廣泛使用，但對短下肢抗震墻的抗震性能的詳細研究對于保護人們的生活和財產安全是重要的。

1.4短肢剪力墻結構的構造要求

現在，在短下肢抗震壁的結構設計中，剪切壁的端部有兩個形態的柱，其中一個是在端部制作隱藏柱，另一個是設定適合腳部長度短的短腳部剪切壁的剪切壁的水平和垂直的分布棒通過創建最后隱藏的列并設置剪切壁的水平和垂直分布棒，一種增強方法與特殊形狀的柱相同。根據人工設定的垂直分布鋼筋的增強率計算腹部的增強面積。計算機計算的隱藏柱的增強區域被布置在適合于短腿長度的短腿剪切壁的端部，增強形式相對簡化，現在短腿剪切壁的正常橫截面的極限支撐力通常通過全過程分析方法計算。部分分析的一般方法是根據矩形截面部件計算結合梁的通常橫截面強化，并增加上下加強值。在梁部分的上下部分放置對稱的增強材料，并且通過傾斜部分的剪切電阻計算的推力被密集地設置在整個跨度上。減少一些結合梁的彎曲力矩設計值，相應地增加其他連接梁和墻壁四肢的彎曲力矩設計值。

二、建筑工程剪力墻結構施工技術要點分析

2.1剪力墻結構上的施工技術要點

結構的剪力墻的特性占大面積，但厚度比較小。高樓大廈多采用剪切墻。為了改善建筑物的可使用空間，采用了一般能夠提高墻壁和建筑物抗震性的雙向結構剪力墻。因此，使用雙向剪力墻結構減少了單向剪力墻的使用。同時，為了確保剪力墻結構的均勻耐力，有必要實現結構中心和剛性中心的最大接近和一致。為了調整剪力墻的剛性位置，可以調整剪力墻的長度和結合梁的高度，并且可以提高剪力墻結構的抗震性。

2.2剪力墻連梁結構使用高技術要點

剪力墻結構設計的最重要的部分是剪力墻和其他外部結合梁的設計，這最終影響整個剪力墻結構的安全性。剪力墻和外部結合梁的設計主要影響剪力墻整體的壁肢的外部彎曲力矩，直接影響整體剛性和耐力，影響整個結構的安全性。當耦合梁的高度高于剪力墻的高度時，存在兩個彎曲力矩，這極大地影響壁面外側的軸承壓力。為了解決這個問題，需要根據整體結構設計進行調整。在剪力墻結構的設計中，不僅需要充分考慮剪力墻和外部結合梁之間的接觸面積，而且還需要充分考慮剪力墻整體平面的水平和垂直結構的負載-壓力和剛度。需要綜合計算剪力墻的支撐力，盡可能減小有翼的壁寬，合理控制剪切壁之間的間隔。在充分考慮上述影響點的情況下，剪力墻和結合梁的整個面的剛性相對較大，剪力墻的支撐力相對較大。

2.3剪力墻的配筋設計及配筋率

抗震墻需要加厚抗震墻的底部，抗震墻在20cm以上。而且，比地板的高度的1/16還要高。如果墻壁的邊緣沒有翅膀壁和隱藏的專欄的話，變厚的高度不到高度的1/12。這些限制可以應用于多層建筑物，但不能應用于高層剪力墻結構。而且，很多車主需要室內廣闊的視野，不設置外部縱向的墻壁。因此，在這種特殊情況下，高樓大廈采用概念性設計，很好地控制墻軸。應力結構為了滿足壁段條件，同時適當增加隱藏的柱，確保整體連接性以減少壁厚。在墻壁設計中，需要確保1-3級剪切壁加固的水平分布，特別是在垂直和水平分布中，加固材料的加固率不小于0.25%，抗震墻結構的加固率不小于0.3%。這是高層建筑中最合理的選擇，但是這些結構和低壁不適合。在具體設計中，需要水平步長增強和增強，特別是需要詳細增加梁結構。

2.4短肢剪力墻的電算方法的選擇

現在有很多種類的結構解析軟件。短下肢壁系統的適應性是通過對程實踐和一些軟件應用結果的分析和比較，提出了實際工程中參考的經驗和方法。抗震墻的解析理論已知采用了中國科學院的TBA、TAT等三維棒系統部件的空間解析法，并且為了模擬具有空間棒狀要素的梁和柱可以使用諸如空間棒壁元素模型分析法等有限元分析方法，并且還可以模擬具有諸如中國科學院的Tbwe和Satwe等壁元素的剪力墻。上述計算模型可以滿足工程精度要求，并且墻元模型具有更好的精度。而且，結構布局復雜的時候，情況更嚴重。因此，在短腳剪力墻計算機程序中，空間極壁分量模型分析方法是優選的，并且也可以使用有限元方法，但是計算結果與元素分割精度有關，并且需要仔細確定計算結果。

2.5短肢剪力墻結構的抗震概念設計

短下肢剪力墻結構的弱鏈接是建筑面的外緣部和隅部的壁部，底部的小壁肢，結合梁等。因此，有必要加強這些部件的詳細結構設計。另外，應該注意地震概念設計。地震概念設計的主要要點如下。一旦產生扭轉效果，建筑物外緣和墻角的四肢首先斷裂。地震時，短腳剪力墻結構受整體彎曲變形的控制。底部的小壁肢截面小，垂直負荷大，受損嚴重。在短腿部壁結構中，由于壁剛度的相對減少，結合梁的剪切破壞的可能性增加。因此，在短下肢抗震墻的設計中，應加強薄弱環節，加強抗震結構的抗震設計，應采取以下設計措施。短下肢抗震墻的抗震等級必須是抗震墻的特定抗震等級的1級。為了適應第一和第二級地震，其他地面較短的腿部剪切壁的剪切設計值應分別乘以1.4和1.2。短下肢抗震壁截面內所有的縱向加固筋的加固率，底部小于1.2%，其他部分不小于1.0%。短腿抗震壁的截面厚度在不到200mm，7度8度的抗震設計中在短腿的抗震壁上設置，不適合在i型短腳部剪力墻的表面外側配置單面交叉的橫梁。具有管和短腳部壁的剪力墻結構的混凝土強度等級不低于c25。

2.6短肢剪力墻結構與轉換層結構混合設計的新方向

從以上的工程示例可以看出，由于停車場和商業住宅所需的空間很大，所以必須通過移動層來實現設計結構轉換。在短腿部壁結構中，通常電梯孔、樓梯、內核管和剪力墻的一部分位于地面上，剩下的剪切壁是抗震壁結構。但是，這樣的構造系沒有耐震性，不應該在高強度范圍（9度以上）使用。設計規范中的內部力、軸壓縮比和增強材料的需要比通常的柱子更嚴格。根據桑伯南特的原則，局部處理的影響局限于地方范圍，所以移動床處于較高位置（如高位移動）時，除了轉移床附近地板的內部力量更加復雜之外，下部結構的影響非常小。這必須基本上與基本的幀結構相同。

小結：

簡而言之，框架剪力墻具有廣泛的現代建筑項目應用。框架剪力墻提高了建筑物的安全性，提高了住宅的安全性。同時，在一定范圍內應用剪力墻，滿足建筑工程質量的要求，很多方面都可以節省時間和金錢，也可以保證質量。隨著科學的不斷發展，建設工程中框架剪力墻的應用不斷改善，促進建設產業的發展。繼續開發和應用新的壁材，通過進一步改進現代高層住宅的要求，新的結構設計模式的短腿部剪力墻具有明顯的優點。優秀的結構系統在應用高層住宅方面有著廣泛的發展前景。這種設計方法不僅帶來了優異的經濟利益，而且還適應了實際的商業需求。

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