李海巍 張 晨

（山東黃河工程集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

在國家部門大力支持下，我國建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和建筑整體性能的提升提供了技術(shù)支持。剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、承載力較強(qiáng)、并且抗震、抗風(fēng)性能好，在高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛。因此研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用具有積極的社會(huì)意義，希望本篇文章的研究能夠推動(dòng)該設(shè)計(jì)理念的廣泛應(yīng)用。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)介紹

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)具體含義闡釋

剪力墻結(jié)構(gòu)指的是由大量構(gòu)件組成的可以承擔(dān)水平作用力的結(jié)構(gòu)，從而避免在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，因?yàn)榧羟辛^大而破壞。就目前應(yīng)用狀況來看，該結(jié)構(gòu)多是利用到鋼筋混凝土的抗拉能力和混凝土的抗壓能力，完成對梁柱的建設(shè)和施工，從而能夠承受水平力。另外，剪力墻結(jié)構(gòu)還能夠在一定程度上有效提升整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，從而被廣泛使用到各個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中。但是在實(shí)際施工過程中，會(huì)受到施工預(yù)算、施工人員主觀因素等方面的影響，導(dǎo)致其厚度降低，對整體建筑質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

1.2 剪力墻具體結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)階段投入到生產(chǎn)活動(dòng)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是利用到了混凝土墻板的作用。以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用框架中的梁柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將梁柱代替墻板，鋼筋混凝土既能承受水平結(jié)構(gòu)力，同時(shí)抗壓能力也很強(qiáng)，因此該結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，這種剪力墻結(jié)構(gòu)主要是通過平面布置的方式來完成的，多使用雙向或者多向的結(jié)構(gòu)布置，達(dá)到不同建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。相比較于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)明顯更為結(jié)實(shí)，其主要是應(yīng)用在30 層以下的高層住宅建筑中。在應(yīng)用的過程中必須要確保該結(jié)構(gòu)的高度和寬度之比≤5，同時(shí)，還需要充分考慮到防震性能對墻體建筑的影響。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不同類型剪力墻結(jié)構(gòu)，其所受到的力也不同。根據(jù)現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，主要可以分為以下四種剪力墻結(jié)構(gòu)類型。

1.2.1 整體性剪力墻

從其特點(diǎn)來看，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)其性能進(jìn)行整體化設(shè)計(jì)。當(dāng)前階段，這種設(shè)計(jì)方式多是被應(yīng)用在一些洞口較少或者是沒有洞口的位置。在此過程中，如果需要進(jìn)行開洞口操作，則需要將洞口面積控制在整體面積的1/6處。同時(shí)，還需要充分考慮到洞口長邊尺寸對整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的影響。

1.2.2 壁式框架剪力墻

在進(jìn)行該部分設(shè)計(jì)時(shí)，其內(nèi)部墻體的開洞尺寸相對較大，并且能夠產(chǎn)生一定的節(jié)點(diǎn)區(qū)。

1.2.3 聯(lián)肢墻體剪力墻

聯(lián)肢墻體剪力墻多是集中在洞口區(qū)域，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。

1.2.4 整體小開口剪力墻

整體小開口剪力墻在分布時(shí)，呈現(xiàn)出豎向分布的特點(diǎn)。該部分洞口在整體建設(shè)設(shè)計(jì)中所占據(jù)的比例并不大。

1.3 框架剪力墻結(jié)構(gòu)分析

框架剪力墻結(jié)構(gòu)主要指利用固定的框架和定量的剪力墻所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系。在整個(gè)體系中，框架和剪力墻的承重力不同，框架結(jié)構(gòu)所承受的為豎向的荷載力，兩個(gè)結(jié)構(gòu)體系互相配合、共同合作，構(gòu)成了分工較為明確的結(jié)構(gòu)體系。從該結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成來看，剪力墻主要是輔助作用，框架為主要結(jié)構(gòu)，所以該結(jié)構(gòu)體系多是應(yīng)用在30層以下的高層住宅建筑中。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 穩(wěn)定性優(yōu)好

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了穩(wěn)定性優(yōu)勢。當(dāng)前階段，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，建筑數(shù)量也呈現(xiàn)出了急劇增長的態(tài)勢。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了盡可能節(jié)省土地資源，建筑高度也出現(xiàn)了快速增長態(tài)勢。因此，這便對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提出了更高要求。就目前形勢來看，將剪力墻合理應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，能夠有效提升整體建筑的穩(wěn)定性，從而更好地保障人民居住安全。

2.2 安全性能高

在開展任何一項(xiàng)活動(dòng)時(shí)，都需要充分考慮到安全方面因素對其所產(chǎn)生的影響。長期以來，安全一直都是保障各項(xiàng)活動(dòng)開展的前提和基礎(chǔ)。為此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也需要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。如果能夠在一定程度上有效提升建筑的穩(wěn)定性，便會(huì)降低自然災(zāi)害對其產(chǎn)生的影響。借助到剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的積極作用，能夠有效提升整體建筑的安全性。在安全意識(shí)不斷提升的背景下，更是需要認(rèn)識(shí)到安全性能對其所產(chǎn)生的影響。尤其是在當(dāng)前建筑性能更加完善的現(xiàn)在，不能過于追求建筑科技性，降低安全要求。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)抗震性能好

近年來，板塊運(yùn)動(dòng)越來越活躍。相應(yīng)的，這便會(huì)在一定程度上增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率，尤其是在地震災(zāi)害方面。從其特點(diǎn)來看，具備了明顯不可控性、難以預(yù)測性、破壞性較大的特點(diǎn)。如果在發(fā)生了地震災(zāi)害時(shí)，沒有對其進(jìn)行有效控制，更是會(huì)對周圍地區(qū)居民正常生活和生命、財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。然而有效利用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，便可以加強(qiáng)內(nèi)部設(shè)計(jì)穩(wěn)定性，從而有效提升建筑的抗震能力。具體來看，在抗震性能方面，其具備較高的承載力，當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，能夠降低對建筑的影響，從而保障人民生活穩(wěn)定。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

3.1 確定合適的寬度和高度

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。為了進(jìn)一步提升其整體性，在具體施工建設(shè)過程中，通常會(huì)根據(jù)實(shí)際需求和工程需求，對其高度和寬度進(jìn)行有效調(diào)整。具體來看，設(shè)計(jì)合適的建筑高度能夠穩(wěn)定承載各結(jié)構(gòu)力所產(chǎn)生的影響，如果在設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)了高度較高、但厚度相對較小的問題，則需要對其高度和厚度比進(jìn)行調(diào)整，從而避免雙向受壓對建筑穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。

3.2 對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系數(shù)進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化

整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含了眾多參數(shù)和相關(guān)信息，設(shè)計(jì)人員需要針對工程實(shí)際所需要的各種數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行有效處理。借助公式，對相關(guān)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使其能夠更好地滿足工程的需求。在進(jìn)行基本系數(shù)調(diào)整時(shí)，需要從系數(shù)調(diào)整原則角度出發(fā)，對剪力墻進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，更好地提升其抗震性能。

3.3 嚴(yán)格遵循因地制宜的原則

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，需要嚴(yán)格按照因地制宜的原則，結(jié)合具體地質(zhì)狀況、地貌結(jié)構(gòu)等方面因素進(jìn)行綜合性考慮，從而提升建筑整體性能。為此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對實(shí)際需求，對其豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，有效避免在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中所出現(xiàn)的剪力比重失調(diào)現(xiàn)象，從而避免建筑抗震能力下降問題。

4 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉措

4.1 合理安排平面設(shè)計(jì)

在剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行平面設(shè)計(jì)。需要注意的是，剪力墻中心位置需要和墻體剛度保持一致，從而在最大程度上有效提升墻體的平衡能力。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)主軸方向、多方向內(nèi)容進(jìn)行合理化安排。另外，在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時(shí)，還需要根據(jù)目前建筑行業(yè)發(fā)展的核心要求，選擇合適、環(huán)保、節(jié)能性材料。這樣不僅能夠在一定程度上有效提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，還進(jìn)一步推動(dòng)了建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

4.2 著重加強(qiáng)對大墻肢的處理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到其各方面性能對建筑質(zhì)量產(chǎn)生的影響。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要著重考慮到延性的作用。一般來講，如果建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的高度、寬度比在3以上時(shí)會(huì)達(dá)到最高的延性，彎曲能力較強(qiáng)，提升建筑的荷載能力。如果高寬比在3以上就需要在墻體上開洞形成上文中提到的不同類型剪力墻結(jié)構(gòu)，減少裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)大墻肢的比例在8以上時(shí)，要把承載力計(jì)算在大墻肢上，但會(huì)造成小墻肢承載力增加產(chǎn)生較大的損害出現(xiàn)裂縫。

4.3 合理確定墻面厚度

在建筑設(shè)計(jì)中，對剪力墻結(jié)構(gòu)的截面尺寸有固定要求。不同類型中墻截面厚度不一樣，其產(chǎn)生承重效果也不同。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要嚴(yán)格按照國家的規(guī)定完成相關(guān)設(shè)計(jì)，盡可能提升其整體性能。

5 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題

5.1 確保其數(shù)量的合理性

根據(jù)相關(guān)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)：建筑結(jié)構(gòu)在施工設(shè)計(jì)過程中，會(huì)因?yàn)楣こ痰男枰妥兓龀鲱愋筒煌?、針對性不同的剪力墻結(jié)構(gòu)。但是，這并不意味著剪力墻越多，建筑物抗震能力就越高。在實(shí)際工作中，需要結(jié)合具體工作情況，對其進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，結(jié)合不同剪力墻結(jié)構(gòu)的不同作用，進(jìn)一步提升建筑的整體性能。

5.2 對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化

在開展施工建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)受到外界一些其他性因素的干擾，因此，便需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際情況，從工程具體需求角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出更為科學(xué)、合理的施工方案。在設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行多次考察和研究，防止無關(guān)因素的影響。

6 結(jié)束語

總體來看，在人民需求不斷增長背景下，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需求。為此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要從多方面進(jìn)行綜合性考慮，不僅要提升建筑整體的穩(wěn)定性，同時(shí)還需要借助現(xiàn)代化技術(shù)的優(yōu)勢，使得最終建筑設(shè)計(jì)能更好地滿足人民居住需求。在今后工作中，相關(guān)人員需要不斷研究，結(jié)合具體工作需求，充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢，有效提升建筑工程質(zhì)量。