周實(shí)

【摘要】本篇文章主要針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用措施進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討，著重針對(duì)這其中所涉及到的各項(xiàng)原則以及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討，這對(duì)于我國(guó)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)，起到了極其重要的作用，以期為我國(guó)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1、引言

剪力墻結(jié)構(gòu)自身所具有的抗側(cè)剛度要遠(yuǎn)比普通性能強(qiáng)，并且抗震性能好側(cè)移幅度小等都是其所擁有的有點(diǎn)，所以，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛的使用到了各種不同建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，尤其是在大量的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，絕大部分墻體結(jié)構(gòu)都是應(yīng)用的剪力墻結(jié)構(gòu)。但必須要加以重視的是，就目前來(lái)說(shuō)，剪力墻位置、尺寸等方面的設(shè)計(jì)都還沒(méi)有形成相應(yīng)的規(guī)范，這方面的因素直接使得剪力墻結(jié)構(gòu)極易存在一定的安全隱患，僅僅只是靠設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)，并沒(méi)有辦法來(lái)避免這類(lèi)情況。下文主要針對(duì)剪力墻及誒夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本原則

（1）剪力墻自身所擁有的一個(gè)主要特點(diǎn)就在于平面之外的承載力以及剛度都較小，但是在平面結(jié)構(gòu)之內(nèi)所呈現(xiàn)出來(lái)的剛度、承載力都完全符合需求。但是在平面外方向的梁結(jié)構(gòu)與剪力墻部分進(jìn)行實(shí)際銜接的過(guò)程中，會(huì)直接使得墻肢的平面在這一過(guò)程中出現(xiàn)外彎矩的現(xiàn)象，一般情況下，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，都沒(méi)有針對(duì)墻體平面之外所存在的剛度屬性、承載力等進(jìn)行驗(yàn)算處理。所以，務(wù)必要最大限度的針對(duì)平面外搭接現(xiàn)象的出現(xiàn)，如果說(shuō)在實(shí)際施工操作的過(guò)程中無(wú)法加以避免，那么就必須要采取適合的措施來(lái)確保是剪力墻平面之外的部分處在一個(gè)相對(duì)安全的狀態(tài)之下。

（2）剪力墻自身在進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，其連梁的跨度高低比必須要大于或者等于2.5，而對(duì)于跨度小于2.5的連梁來(lái)說(shuō)，在投入到建筑工程之中后，便極有可能會(huì)導(dǎo)致剪力超出承受以及彎矩的現(xiàn)象出現(xiàn)。在《高規(guī)》之中，明確的規(guī)定了，當(dāng)跨高之比在大于或者等于5的情況下，其連梁自身就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的按照框架梁的形式來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，要避免跨高比折減的現(xiàn)象出現(xiàn)，并且保持跨高比在這一期間大于等于5，確保連梁剛度完全符合要求。此外，如果說(shuō)跨高比達(dá)到了5-6之間，那么在這期間如果說(shuō)不采取相應(yīng)的連梁折減措施，便既有可能會(huì)導(dǎo)致剪力超出限度或者是極易出現(xiàn)彎矩現(xiàn)象。如果說(shuō)在工程自身進(jìn)行施工的過(guò)程中，其工程本身的設(shè)計(jì)能夠最大限度的利用這其中幾個(gè)注意事項(xiàng)，那么建筑工程本身的工程造價(jià)能夠保持較高的利用率，所產(chǎn)生的影響極為明顯。

（3）在針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，通常都是直接從主軸的方向，來(lái)進(jìn)行多向布置以及雙向布置，最佳的設(shè)計(jì)方案通常都是直接讓剪力墻結(jié)構(gòu)在這一過(guò)程中進(jìn)行互相銜接，并且在這一過(guò)程中要最大限度的保證不會(huì)出現(xiàn)拉通對(duì)直的現(xiàn)象出現(xiàn)；此外，在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，務(wù)必要針對(duì)其中兩個(gè)側(cè)向的剛度進(jìn)行計(jì)算，保證數(shù)值基本相近，同時(shí)，剪力墻的墻肢設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)要盡可能的簡(jiǎn)易化。在現(xiàn)代高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)體系之中，其剪力墻本身都是沿著主軸的雙向以及對(duì)象來(lái)進(jìn)行布置，使用這一方式的主要原因就是為了能夠避免存在一定質(zhì)量隱患的單方面設(shè)計(jì)方式，只有通過(guò)這一設(shè)計(jì)方式才能夠最大限度的提升工作性能的提升。但是，還必須要加以重視的一個(gè)環(huán)節(jié)就在于剪力墻在進(jìn)行建設(shè)分布的過(guò)程中，要盡可能的確保這幾個(gè)方面的數(shù)量能夠均勻的布置。如果說(shuō)剪力墻配置數(shù)量不充足，那么結(jié)構(gòu)在這一過(guò)程中所呈現(xiàn)出來(lái)的抗側(cè)力便無(wú)法滿(mǎn)足工程的需求，但配置過(guò)多，也同樣會(huì)導(dǎo)致墻體過(guò)多而無(wú)法最大化的利用，尤其是在地震情況下，自身重力過(guò)大反應(yīng)安全無(wú)法得到保障。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1剪力墻合理平面布置

剪力墻的平面布置應(yīng)盡可能按照對(duì)稱(chēng)、均勻原則，盡量使墻面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心和剛度中心完全重合，從而減少扭矩，對(duì)于內(nèi)外剪力墻則應(yīng)盡量拉通、對(duì)直；1對(duì)于抗震設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)該特別避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式；2剪力墻最好能夠沿主軸方向或其他方向進(jìn)行雙向布置；3剪力墻的抗側(cè)力剛度不宜過(guò)大；4為充分發(fā)揮剪力墻的承載能力和抗側(cè)力剛度，增大剪力墻可利用空間，剪力墻的間距不宜過(guò)密，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)具有適宜的側(cè)向剛度?？梢赃x用經(jīng)驗(yàn)公式T=（0.05一0.06）n，其中n為結(jié)構(gòu)層數(shù)，判斷剪力墻數(shù)量與結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的適應(yīng)程度。計(jì)算結(jié)果中的TI值與搭模計(jì)算的周期T2相比較，若T2Tl則需要增加剪力墻數(shù)量。

3.2剪力墻中大墻肢相關(guān)處理

剪力墻的結(jié)構(gòu)必須具備延展性，對(duì)于呈細(xì)高狀的剪力墻（寬高比小于2）很容易被設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，這樣可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，為滿(mǎn)足每墻段的寬高比均大于2，可以通過(guò)開(kāi)洞的方式分割長(zhǎng)墻為均勻而小的獨(dú)立墻段。另外，在墻段長(zhǎng)度較小時(shí)其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小，能夠充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。而對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果存在較少的長(zhǎng)度大于8m的大墻肢，在理論計(jì)算中樓層的剪力大部分則將由這些大墻肢來(lái)承受。尤其在發(fā)生地震特別是超烈度等強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，最容易受到破壞的便是這些大墻肢。而小墻肢因?yàn)闆](méi)有足夠的配筋，使整個(gè)墻面結(jié)構(gòu)會(huì)受到全面破壞。

3.3約束邊緣構(gòu)件處理

試驗(yàn)表明：無(wú)約束邊緣構(gòu)件的矩形截面剪力墻與有約束邊緣構(gòu)件的矩形截面剪力墻相比，極限承載力約降低40%左右，極限層間位移角約減少一倍，對(duì)地震能量的消耗能力降低20%左右，且對(duì)培板的穩(wěn)定不利。剪力墻設(shè)置的邊緣構(gòu)件分為構(gòu)造邊緣構(gòu)件和約束邊緣構(gòu)件。根據(jù)不同級(jí)別的剪力墻相關(guān)軸壓比，應(yīng)選取不同邊緣構(gòu)件。對(duì)于一、二級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)部位以上的普通部位和三、四級(jí)非抗震設(shè)計(jì)的高層建筑及相鄰上層或底部加強(qiáng)部位軸壓比小于多層房屋剪力墻，因此處理方法中均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件；而對(duì)于一、二級(jí)剪力墻結(jié)構(gòu)的墻底部加強(qiáng)部位和相鄰的上層，高層建筑及在重力荷載作用下墻體平均軸壓比大于等于多層房屋，所以應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。

3.4剪力墻墻身鋼筋分析

國(guó)家相關(guān)規(guī)定《高規(guī)》中明確指出，一般剪力墻水平和豎向分布筋的配筋率，對(duì)于非抗震設(shè)計(jì)和四級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)則不應(yīng)低于0.20%，而對(duì)于一、二、三級(jí)抗震情況下設(shè)計(jì)時(shí)保證小于0.25%。同時(shí)應(yīng)指出這個(gè)配筋率是指“水平配筋率與垂直配筋率”的總稱(chēng)，在國(guó)家有關(guān)規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中也有具體條款規(guī)定。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)無(wú)論是在多層建筑結(jié)構(gòu)之中還是其他不同類(lèi)型的建筑結(jié)構(gòu)中，都有著極其廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí)，在剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的過(guò)程中，務(wù)必要和相關(guān)的工程情況進(jìn)行結(jié)合，以此來(lái)制定出能夠滿(mǎn)足剪力墻結(jié)構(gòu)施工的建筑施工設(shè)計(jì)，最大限度的提升建筑結(jié)構(gòu)無(wú)論是在水平方向，還是在豎向之中所呈現(xiàn)出來(lái)的作用力，最大限度的提升建筑自身所擁有的安全性。

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