陳坤 張杰

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展及人們生活水平的不斷提高，城市人口的數(shù)量急劇增加，而面對(duì)越來(lái)越緊缺的城市土地資源，城市高層住宅的修建在一定程度上解決了人們居住的問(wèn)題。在高層住宅修建中，由于剪力墻具有較高的抗震及抗風(fēng)性能而被廣泛的應(yīng)用。本文就剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并對(duì)其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了說(shuō)明，為后期建筑施工提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用分析

導(dǎo)言

自改革開(kāi)放以來(lái)，建筑行業(yè)發(fā)展速度較快，隨著人們對(duì)建筑功能和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作迫在眉睫，剪力墻結(jié)構(gòu)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展而出現(xiàn)，并以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起到重要作用，因此，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行分析有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)遵循的原則

在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)，必須按照一定的原則來(lái)進(jìn)行，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，最重要的就是墻寬和墻高問(wèn)題，在實(shí)際建筑中會(huì)經(jīng)常遇到一種情況，就是建筑物中的墻面比較大，但在厚度上卻很單薄，這樣的墻面在壓力承受方面很小，這種情況不適合加裝剪力墻。另外在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，一定要將剪力墻和其它支柱做好區(qū)分，對(duì)于建筑中的墻面來(lái)說(shuō)，肢長(zhǎng)和厚度上有具體比例，當(dāng)自身比例小于3的時(shí)候，必須加裝一部分支撐，比如可以加裝一個(gè)支柱，而當(dāng)這個(gè)比例大于3的時(shí)候，就可以進(jìn)行安裝剪力墻結(jié)構(gòu)。在剪力墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要幫助墻面承擔(dān)水平方向所受到的壓力，還要承受上下產(chǎn)生的綜合壓力，作為一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，剪力墻在實(shí)際應(yīng)用中要承受巨大壓力，所以對(duì)自身質(zhì)量有著嚴(yán)格要求，另外，由于水平方向作用力的影響，要保證剪力墻在設(shè)計(jì)過(guò)程中保持一定的張力，否則很容易出現(xiàn)墻面裂縫現(xiàn)現(xiàn)象。

另外，剪力墻在和平面外的梁連接過(guò)程中，一定會(huì)對(duì)剪力墻自身產(chǎn)生彎矩現(xiàn)象，工作人員必須采取一定措施進(jìn)行防護(hù)，保證剪力墻的平面安全。另外，剪力墻在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)計(jì)算，保證在各種作用力的壓迫下，實(shí)現(xiàn)自身形狀不變，且不受到損傷，還要對(duì)建筑物墻的寬度和剪力墻之間的距離進(jìn)行細(xì)致分析，這樣才可以更好提升建筑物的質(zhì)量效果。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中側(cè)向剛度不要太大，如采用全剪力墻結(jié)構(gòu)（即除了門(mén)窗洞外均為剪力墻，且無(wú)后砌填充墻），它的側(cè)向剛度會(huì)過(guò)大，其地震作用也會(huì)隨之增加，經(jīng)濟(jì)性和合理性顯然不足。按照底層剪力墻厚度的設(shè)計(jì)要求：抗震設(shè)計(jì)中，簡(jiǎn)體和一般的剪力墻所承受的第一振型底部的地震傾覆力矩不能小于總底部地震的傾覆力矩的一半。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，很多設(shè)計(jì)人員選擇把短的墻段畫(huà)成約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，還把計(jì)算中用到的縱向鋼筋均勻的配置在墻段內(nèi)，使墻肢及軸附近鋼筋難以發(fā)揮效用，這種做法顯然很不妥。為改善該現(xiàn)象，縱向鋼筋應(yīng)向著墻肢端部集中，該做法可打印出剪力墻邊緣構(gòu)件配筋的計(jì)算結(jié)果，幫助完成復(fù)核工作。此外，抗震墻的截面高度與厚度之比不大于3時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，箍筋應(yīng)以框架柱要求來(lái)加密，SATWE等的程序在計(jì)算中也應(yīng)合規(guī)。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

（一）對(duì)大墻肢的處理

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻的結(jié)構(gòu)首先要具有延展性，一些寬高比小于2的剪力墻在設(shè)計(jì)過(guò)程中就會(huì)變成具有延性、易于彎曲破壞的剪力墻，從而避免剪力墻受到脆性剪切毀壞。當(dāng)剪力墻的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，為了保證每個(gè)墻段的寬高比都能不小于2，可以對(duì)長(zhǎng)墻進(jìn)行開(kāi)洞分割，使長(zhǎng)墻被均勻的分為符合條件的獨(dú)立墻段，這樣形成的墻段比較小，受彎所能產(chǎn)生的裂縫的寬度也會(huì)比較小，這樣就能保證墻體配筋發(fā)揮其良好的支撐作用。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)出現(xiàn)一些長(zhǎng)度超過(guò)8m的大墻肢時(shí)，在計(jì)算整個(gè)樓層的剪力時(shí)一般都是由這些大墻肢來(lái)承載這些力量，這樣當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)例如地震時(shí)，這些大墻肢最先受到破壞，那些較小的墻肢由于沒(méi)有充足的配筋來(lái)支撐墻面，從而導(dǎo)致墻面受到全面的破壞。

（二）合理的平面布置

在對(duì)剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量沿著主軸方向或者其他方向展開(kāi)雙向或多向布置；在對(duì)剪力墻的平面進(jìn)行布置時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照均勻、對(duì)稱(chēng)的原則，盡可能的將墻面結(jié)構(gòu)中的剛度中心和質(zhì)量中心重合在一起，不管是內(nèi)剪力墻還是外剪力墻都應(yīng)該盡量的對(duì)直拉通，從而有效減少剪力墻的扭矩現(xiàn)象；在設(shè)計(jì)過(guò)程中抗側(cè)力剛度不應(yīng)該設(shè)計(jì)的太大。在對(duì)剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了使剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載能力得到充分發(fā)揮，增強(qiáng)剪力墻的空間利用率，剪力墻之間的距離不應(yīng)太密，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度也應(yīng)合適。

（三）短肢墻的處理方法

相關(guān)管理部門(mén)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的運(yùn)用方法已做了明確規(guī)定。即各個(gè)橫截面的高度與厚度之比要控制在 4～8 之間，指截面的厚度要在 300mm 以下。短肢墻與傳統(tǒng)長(zhǎng)肢墻的相比，其肢厚更小，這種剪力墻結(jié)構(gòu)將有利于節(jié)省空間的排布。同時(shí)，短肢墻的運(yùn)用還將節(jié)省室內(nèi)的空間布局，對(duì)于二次設(shè)計(jì)中容易受到的結(jié)構(gòu)限制也得到一定程度的控制。然而，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，短肢墻的承載能力十分有限。相關(guān)研究人員通過(guò)對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的受力效果進(jìn)行測(cè)試表明，短肢剪力墻確實(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響較小，但在高層建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，則不建議使用該類(lèi)剪力墻結(jié)構(gòu)。對(duì)于這方面的運(yùn)用問(wèn)題，需要相關(guān)建設(shè)者加大科研力度，以解決其應(yīng)用缺陷。此外，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置的過(guò)程中，如果短肢剪力墻的數(shù)量布置較多，則應(yīng)將其設(shè)計(jì)成筒體或者是一般剪力墻結(jié)構(gòu)。

（四）約束邊緣構(gòu)件的方法

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，約束剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)，將使剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)揮出更大的承重作用。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員可采用約束邊緣構(gòu)件和無(wú)約束邊緣構(gòu)件兩種方法，對(duì)約束邊緣的構(gòu)建進(jìn)行處理。這兩種處理方式的選擇，要根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行。例如，對(duì)于承載力需求量大的可采用無(wú)約束邊緣構(gòu)件作為剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)件；對(duì)于穩(wěn)定性以及抗震性需求大的建筑工程結(jié)構(gòu)，則要采用約束邊緣構(gòu)件。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建設(shè)結(jié)構(gòu)體系中，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到了深入應(yīng)用，這些新技術(shù)的加入，讓建筑改變了人們的生活，在滿(mǎn)足人們生活的同時(shí)，也為人類(lèi)提供了很多樂(lè)趣和更安全的居住環(huán)境，為了進(jìn)行更好的建筑設(shè)計(jì)，在未來(lái)的發(fā)展中建筑人員還要繼續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)用更多新技術(shù)，這樣，才能讓建筑行業(yè)隨著人類(lèi)文明的進(jìn)步而不斷向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉成.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].江西建材，2014，（05）：34+37

[2]黃建華.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2013，（23）：161-162

[3]吳建文.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾，2015，（50）：61-62