石劍波

祁陽(yáng)縣建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站 湖南 祁陽(yáng) 426100

近幾年，我國(guó)城市得到了飛速發(fā)展，建筑工程也不斷向高層方向發(fā)展，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了滿足在抗震方面的需求，出現(xiàn)了許多新結(jié)構(gòu)形式，剪力墻結(jié)構(gòu)是其中最為常見(jiàn)的一種，并且也得到了廣泛應(yīng)用。在高層建筑中對(duì)鋼筋混凝土剪力強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用，能夠提高墻體的抗震性，并且能夠避免建筑工程室內(nèi)出現(xiàn)梁柱，確保了建筑工程的美觀性，以及應(yīng)用的方便性。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)高層建筑混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析意義重大。

1 工程概況

汀蘭華府三期 6#、7#、10#棟工程位于祁陽(yáng)縣祁陽(yáng)大道與沿江路交匯處，是由湖南新華京師大房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司投資興建的商住樓?？偨ㄖ娣e約64000平方米，其中6#棟17170.08平方米，地上20層，地下1層；7#棟18869.24平方米，地上22層，地下1層；10#棟15438.09平方米，地上18層，地下1層。 地下室：13195.36平方米。建筑工程的混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 建筑工程的混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)

工程中的外墻、樓電梯間墻、分戶墻采用MU5.0頁(yè)巖多孔磚，M5.0混合砂漿砌筑，戶內(nèi)隔、剪刀梯中隔墻、管道井墻采用A3.5加氣混凝土砌塊，M5.0專(zhuān)用砂漿砌筑。整個(gè)工程采用的為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防等級(jí)6度。在對(duì)該工程情況進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)下，對(duì)高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

2 設(shè)計(jì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)原則

通常來(lái)說(shuō)，剪力墻的厚度都較小，而其高和寬的比例尺都較大，在是應(yīng)用過(guò)程中，受力形態(tài)該趨近與一個(gè)柱體。但是，從實(shí)際情況來(lái)看，其與柱體還存在一定差別，主要體現(xiàn)在剪力墻肢的實(shí)際長(zhǎng)度與厚度比值，如果在建筑中，比值未超過(guò)3，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，則可以依據(jù)柱體進(jìn)行，若比值處于3-5之間，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，則可以依據(jù)異性柱進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)依據(jù)雙向受壓構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。剪力墻允許高厚比如表1所示。

表1 剪力墻允許高厚比

（2）剪力墻在具體應(yīng)用過(guò)程中的實(shí)際特點(diǎn)如下：同一平面內(nèi)，荷載力和剛度兩者都較大，而平面外的剛度和荷載兩者都較小。由此可見(jiàn)，在剪力墻具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，接搭不應(yīng)當(dāng)在平面外進(jìn)行，如果因?yàn)闂l件限制，無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)規(guī)定，采取具有針對(duì)性的措施，從而確保剪力墻平面外的安全性能夠達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)。

（3）設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，墻屬于一個(gè)平面構(gòu)件，在承受著沿著平面作用的水平剪力和彎矩之外，還應(yīng)當(dāng)承擔(dān)豎直方向的壓力[2]。因此，在多力結(jié)合狀態(tài)的基礎(chǔ)下，除了在滿足剛度的具體要求外，還要滿足非彈性變形下的延性，確保建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的性能能夠滿足建筑工程的具體需求。

（4）在設(shè)計(jì)墻體過(guò)程中，要對(duì)水平和豎向作用的結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，在得到相應(yīng)內(nèi)力后，依據(jù)偏拉或偏壓進(jìn)行斜截面受剪荷載力，以及正截面荷載力內(nèi)容的計(jì)算，并且要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合理應(yīng)用。

3 優(yōu)化高層混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)方案

3.1 連梁設(shè)計(jì)

剪力墻連梁是一件能耗構(gòu)件，其在具體應(yīng)用過(guò)程中，若遭受到剪切破壞，勢(shì)必會(huì)對(duì)建筑物的防震抗震造成較為嚴(yán)重的不良影響，并且會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用期間的延性造成一定程度影響。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)連梁具體強(qiáng)剪弱彎計(jì)算，確保在彎曲破壞之前，連梁不會(huì)發(fā)生剪切破壞。在具體作業(yè)過(guò)程中，不得人為加大連梁縱筋，避免連梁的無(wú)法達(dá)到連梁強(qiáng)剪弱彎的具體要求標(biāo)準(zhǔn)[3]。與此同時(shí)，也不得不考慮其他因素，盲目的增加箍筋，若沒(méi)有滿足連梁結(jié)構(gòu)的具體控制條件，只是一味地增加箍筋率，在箍筋還未產(chǎn)生相應(yīng)的作用前，就會(huì)發(fā)生剪切破壞。而則計(jì)算連梁截面的抗剪性時(shí)，針對(duì)跨比超過(guò)2.5的連梁，在實(shí)際處理過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將剪力設(shè)計(jì)值與增大系數(shù)相乘，獲取到最終的數(shù)值。

3.2 處理長(zhǎng)墻肢

延展性是高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)必須具備的影響性能，尤其是針對(duì)具有細(xì)高形狀剪力墻，該類(lèi)型的剪力墻在高層建筑中應(yīng)用，一方面具有不錯(cuò)的延性，另一方面也具有不錯(cuò)的彎曲破壞性能，進(jìn)而能夠避免脆性剪切破壞情況的發(fā)生。但是，在通過(guò)對(duì)高層建筑進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)墻肢情況下，為了滿足每個(gè)壁的每個(gè)截面的高度與寬度兩者的比值大小超過(guò)2，在實(shí)際處理上可以通過(guò)開(kāi)洞的方式處理，因此分割長(zhǎng)墻體，最終形成一段段，并且均勻的小墻段。除此之外，如果墻體的截面過(guò)小時(shí)，因?yàn)閺澢蛞鸬牧芽p寬度相對(duì)較小，這也就可以使箍筋對(duì)剪力墻的加固效果得到充分發(fā)揮，從而提高剪力墻的性能，使其能夠滿足建筑工的具體需求，提升建筑的性能。

3.3 混凝土剪力墻鋼含量的科學(xué)設(shè)計(jì)

混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用期間，不僅具有鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有混凝土結(jié)構(gòu)的防火性能好、剛度大的優(yōu)點(diǎn)，這也使該結(jié)構(gòu)在高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用與快速發(fā)展。針對(duì)一般住宅建筑來(lái)說(shuō)，混凝土剪力墻鋼用鋼情況如下：

多層砌體住宅：鋼筋30kg/m2。

多層框架：鋼筋38-42kg/m2。

11-12層：鋼筋50-52kg/m2。

高層建筑在具體建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)建筑的具體類(lèi)型情況，合理設(shè)計(jì)規(guī)范，以及實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況，在確保建筑的安全性能夠滿足應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，只有這樣的設(shè)計(jì)才能滿足人們對(duì)建筑工的應(yīng)用需求，從而為人們提供一個(gè)良好的居住環(huán)境。

4 結(jié)束語(yǔ)

近幾年，我國(guó)建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展，其也不斷向高層方向發(fā)展，在此背景下，剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也變得更加廣泛。在高層建筑建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，從而使建筑的抗震性和安全性。在高層建筑中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，確保設(shè)計(jì)方案的合理性與可行性，同時(shí)也達(dá)到節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的效果，最終促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。