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

張帆

摘要：經(jīng)濟(jì)推動城市的發(fā)展和建設(shè)，隨著人們對生活品質(zhì)要求的不斷提升，建筑行業(yè)不論是從經(jīng)濟(jì)、審美還是舒適度都有著明顯的突破和改進(jìn)。剪力墻因為自身結(jié)構(gòu)較為簡單、安裝靈活、成本低廉、施工周期較短等特點，在建筑行業(yè)中有著較為廣泛的應(yīng)用。本文首先對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后對剪力墻的設(shè)計應(yīng)用進(jìn)行闡述，希望能夠為今后剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計應(yīng)用

近幾年來，我國社會經(jīng)濟(jì)有著明顯的提升，高層建筑更是在城市中不斷涌現(xiàn)，在高層建筑應(yīng)用的過程中，剪力墻是目前應(yīng)用最為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式。從剪力墻結(jié)構(gòu)的施工來看，結(jié)構(gòu)自身具備的特點較為明顯，并且能夠很好滿足建筑物抗震的基本要求。但是在剪力墻施工的過程中，施工人員需要加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)質(zhì)量的保證，科學(xué)合理地選擇施工方案，不僅能夠提升施工質(zhì)量，還能有效地縮短施工周期。因此要求技術(shù)人員不斷對自身施工技術(shù)能力進(jìn)行提高，嚴(yán)格對每一個施工環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，避免施工誤差的出現(xiàn)。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)的基本概念

剪力墻結(jié)構(gòu)，主要是在建筑工程中承受地震作用引發(fā)水平荷載的墻體。在建筑工程中使用剪力墻結(jié)構(gòu)，在一定程度上能夠確保建筑物以及建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，因此在建筑工程設(shè)計的過程中，需要加強(qiáng)對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視，合理的對鋼筋混凝土材料進(jìn)行應(yīng)用，從而更加良好的提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，滿足建筑工程項目實際的建設(shè)要求。在現(xiàn)階段的建筑工程中，對剪力墻結(jié)構(gòu)體系都有著嚴(yán)格要求，需要根據(jù)建筑物的實際應(yīng)用對剪力墻進(jìn)行設(shè)計，結(jié)合多種方案最終對施工方案進(jìn)行確認(rèn)[1]。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

（1）實體墻

實體墻主要是沒有開洞的截面墻，或者是在截面墻開洞面積不到15%的剪力墻。如果墻體出現(xiàn)明顯的變形，說明彎矩圖的設(shè)計存在不合理之處。為了能夠避免出現(xiàn)突發(fā)狀況，需要對墻體的承載力進(jìn)行綜合評估，最大程度上減少異常問題出現(xiàn)的概率，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的完整性。

（2）小開口剪力墻

在截面墻靠東面積較小的墻體在建筑工程中被劃分為小開口剪力墻，在墻體設(shè)計中需要按照設(shè)計流程和相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行施工，小開口有的形式主要以彎曲形態(tài)為主，墻體本身不會出現(xiàn)變形的情況，但是極有可能出現(xiàn)突變問題，設(shè)計人員需要針對這一類問題進(jìn)行分析，按照指標(biāo)要求來開展施工[2]。

（3）多肢剪力墻

多肢剪力墻主要是剪力墻開洞面積過大或者墻體開洞的形狀成列式分布的剪力墻，這個類型的剪力墻不會出現(xiàn)異常情況，根據(jù)墻體受力特點和實際情況，需要對開洞比例進(jìn)行設(shè)計，確保墻體實際的荷載力，避免對剪力墻結(jié)構(gòu)造成影響。

2、建筑設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效應(yīng)用策略

2.1對剪力墻進(jìn)行規(guī)劃和布置

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要根據(jù)建筑物實際的空間特點合理進(jìn)行布局，通常的情況下，如果是在高層建筑中，多數(shù)都會使用雙向剪力墻結(jié)構(gòu)，保證兩側(cè)剪力墻剛度的平均性，減少水平位移的出現(xiàn)，避免在外在因素的影響下剪力墻出現(xiàn)扭曲變形等問題，以此來提升建筑工程的穩(wěn)定性與安全性。在地震發(fā)生時剪力墻受到水平作用的影響較大、自振周期較短，結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性就會受到較大的影響。因此，在實際設(shè)計中需要對力的作用和平衡進(jìn)行考慮，通過減小剪力墻實際厚度或者加大剪力墻之間的距離，來降低水平地震作用力造成的影響，防止剪力墻出現(xiàn)位移、斷裂等嚴(yán)重問題。此外，上述的操作還能夠降低剪力墻自身重量，減少建筑結(jié)構(gòu)的荷載，如果剪力墻設(shè)計中存在明顯并且較大的洞口，洞口位置需要保證在一條水平線上，在對墻體自身受力情況考慮下，科學(xué)合理的對應(yīng)力進(jìn)行劃分，保證兩者之間的均衡與對稱，在底部結(jié)構(gòu)中，需要使用框架進(jìn)行支撐，將落地剪力墻的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)增，充分對剪力墻抗震性能進(jìn)行考慮，進(jìn)一步對建筑物穩(wěn)定性與安全性提供保障。

2.2對剪力墻的墻肢長度進(jìn)行確認(rèn)

在剪力墻設(shè)計的過程中，需要對墻肢長度進(jìn)行確認(rèn)，首先需要滿足建筑工程的基本需求，其次墻肢長度需要根據(jù)實際工程情況進(jìn)行確定。當(dāng)墻肢長度過長的時候，受彎后產(chǎn)生的裂縫長度較大，墻體的配筋容易出現(xiàn)斷裂問題，因此墻體段落需要控制在以內(nèi);當(dāng)墻肢程度較短的時候，會形成短肢剪力墻，短肢剪力墻會導(dǎo)致多層樓出現(xiàn)反彎點，受力會產(chǎn)生改變，逐漸形成異形柱，這樣的情況也會讓建筑物的抗震性能變差。所以為了能夠確保建筑物的安全性，一般的情況下不會將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在地震多發(fā)區(qū)進(jìn)行應(yīng)用[3]。

2.3對剪力墻結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行確認(rèn)

按照剪力墻現(xiàn)有的規(guī)范要求可以發(fā)現(xiàn)，在抗震等級在2級以內(nèi)的時候，需要對底部的剪力墻進(jìn)行加強(qiáng)，保證剪力墻厚度在200毫米以上，長度需要根據(jù)層高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;當(dāng)抗震等級在4級時，剪力墻的厚度不得少于160毫米。其余的部位需要根據(jù)實際情況對厚度進(jìn)行調(diào)整，這樣的規(guī)定主要是為了避免剪力墻因為厚度和剛度不足，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，產(chǎn)生失穩(wěn)失衡的情況。不過這樣的規(guī)范也存在一定的特殊性，對于八級以上的地震重災(zāi)區(qū)，多層或者地下層剪力墻結(jié)構(gòu)需要根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，會與規(guī)定數(shù)值存在一定的偏差。比如建筑物10層以下的剪力墻結(jié)構(gòu)，在重力荷載的情況下，墻肢壓軸的設(shè)計相對較低，墻柱結(jié)構(gòu)也只能根據(jù)配筋進(jìn)行改良，以此來對底部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行保障。因此，在實際設(shè)計的過程中，必須要在規(guī)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)一步保證剪力墻厚度設(shè)計的合理性與科學(xué)性。

2.4剪力墻結(jié)構(gòu)連續(xù)梁施工方案

在剪力墻結(jié)構(gòu)中連續(xù)墻肢結(jié)構(gòu)梁具有跨度較小、墻肢剛度較大等基本特點，連續(xù)梁除了能夠起到連接作用之外，還具有較為明顯的支撐作用，能夠有效地對地震荷載、風(fēng)力荷載進(jìn)行抵抗，一旦在施工中連續(xù)梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，那么必定會給建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響。因此，在連續(xù)梁設(shè)計的過程中，需要根據(jù)實際工程情況，合理的對連續(xù)梁施工方案進(jìn)行確認(rèn)，增加連續(xù)梁自身的剛度，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實際設(shè)計中，為了能夠提升結(jié)構(gòu)的延展性，一般來說都會使用交叉斜筋來進(jìn)行設(shè)計，更好地對應(yīng)力變化進(jìn)行控制，避免產(chǎn)生裂縫問題。此外，交叉斜筋自身也具備較為良好的延展性、低能耗和抗震性能較強(qiáng)等特點，相比傳統(tǒng)的配筋連續(xù)梁更具有應(yīng)用優(yōu)勢。

結(jié)束語：現(xiàn)如今隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷提升，建筑行業(yè)的發(fā)展也逐漸加快，人們對生活品質(zhì)的提升，讓建筑物有著全新的功能要求，在建筑工程施工的階段中，需要加強(qiáng)設(shè)計人員的技術(shù)能力，不斷對先進(jìn)外來的施工技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，重視施工細(xì)節(jié)的把控，確保施工能夠順利進(jìn)行。剪力墻需要承受建筑物的整體荷載，能夠維持建筑物的整體質(zhì)量、施工安全。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程設(shè)計中有著較為廣泛的應(yīng)用，在建筑工程中更需要不斷增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作，提升建筑物的抗震性能和整體質(zhì)量，更好的確保建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)與合理，實現(xiàn)我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建輝. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用綜述[J]. 居舍，2020（24）：132-133.

[2]趙健健. 簡析建筑工程項目中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計及其應(yīng)用[J]. Building Development，2020，4（6）：152-153.

[3]郝雅琨. 框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向，2019（2）：133-133.