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)用分析

王志會(huì)

（廣東省環(huán)境保護(hù)工程研究設(shè)計(jì)院，廣東 廣州 510635）

隨著生活水平的提高，建筑產(chǎn)業(yè)逐漸成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，人們對(duì)建筑的要求越來越高，為了使建筑設(shè)計(jì)更滿足社會(huì)的需要，建筑設(shè)計(jì)必須有所改善和提高。剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)有利于建筑的質(zhì)量和美觀的提高。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展已成為一種必然趨勢(shì)。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)是采用鋼筋混凝土承受水平與豎向力，使結(jié)構(gòu)水平力大道平衡的結(jié)構(gòu)剪力墻。剪力墻的結(jié)構(gòu)有很多種，根據(jù)剪力墻的結(jié)構(gòu)，剪力墻又可以稱為結(jié)構(gòu)墻、抗震墻、擋風(fēng)墻等。剪力墻在建筑中起核心支撐作用，既擔(dān)當(dāng)骨架的角色，又承擔(dān)了建筑的負(fù)荷力。剪力墻結(jié)構(gòu)有抗震性強(qiáng)、剛度好和抗側(cè)剛度大等優(yōu)點(diǎn)，在建筑工程中發(fā)揮了重大作用，所以廣受設(shè)計(jì)師的青睞，被設(shè)計(jì)師廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)中一種必不可缺的重要體系結(jié)構(gòu)。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

根據(jù)剪力墻的截面墻體開洞與否以及開洞洞口的大小，可以將剪力墻分成四類，分別是實(shí)體墻、多肢剪力墻、有壁式剪力墻、小開口剪力墻。其中除了實(shí)體墻不開洞，其他都開洞，但開洞的大小不同。

2.1 實(shí)體墻。沒有開洞，或者開洞面積小于15%的剪力墻稱為實(shí)體墻，也可以稱為截面剪力墻。實(shí)體墻受到外力變形主要是彎曲型，實(shí)體墻的承受能力比較強(qiáng)，一般不會(huì)出現(xiàn)反彎或是突變的情況。

2.2 多肢剪力墻。墻體開洞面積比較大，且洞口成列分布的剪力墻稱為多肢剪力墻，這種剪力墻的受力不會(huì)有任何異常情況發(fā)生。

2.3 有壁式剪力墻。墻體開洞面積非常大，墻肢線和墻體連梁線上的剛度與剪力墻接近的剪力墻是有壁式剪力墻，這種剪力墻在受力的時(shí)候容易反彎，還可能突變。

2.4 小開口剪力墻。墻體開口小，但開洞面積偏大的剪力墻是小開口剪力墻，小開口剪力墻受到外力變形，一般呈現(xiàn)的是彎曲型，不會(huì)出現(xiàn)反彎的現(xiàn)象，但是彎曲的中心位置容易出現(xiàn)突變的現(xiàn)象。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的原則

3.1 調(diào)整剪力墻連梁超限原則。在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)過程中，如果連梁的跨高不足2.5時(shí)，容易使剪力墻出現(xiàn)彎矩的現(xiàn)象，所以，在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)過程中，剪力墻連梁跨高比要遵循大于2.5的原則。但不是越大越好，當(dāng)比值過高時(shí)，容易造成剪力墻結(jié)構(gòu)異常。所以，設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，一定要調(diào)整剪力墻連梁超限狀況，保證工程質(zhì)量。

3.2 調(diào)整樓層間最大位移和樓層高原則。一般建筑設(shè)計(jì)過程中，都會(huì)對(duì)樓層間的剪切變形與扭曲變形進(jìn)行著重處理。豎向構(gòu)件控制樓層的剪切變形，如果剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，豎向構(gòu)件的量過多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致剪切墻剪重比例過大，從而樓層之間出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形的現(xiàn)象，剪重比例越大，樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形現(xiàn)象越嚴(yán)重，樓層之間越難實(shí)現(xiàn)位移。所以，要調(diào)整好樓層之間的位移，就要減小樓層之間的扭曲。這就提出了調(diào)整好樓層間最大位移和樓層高的要求。

3.3 遵循主軸為中心，向周圍延伸原則。在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)該以主軸為中心，向周圍延伸，使各方向的剪力墻都盡可能的連接在一起的，同時(shí)還要避免拉通對(duì)直現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了保證建筑工程的安全可靠性，尤其需要避免單方向有墻現(xiàn)象的出現(xiàn)。剪力墻的分布需要保證數(shù)量均勻相等，并不是一種隨機(jī)的分布，剪力墻的抗側(cè)力的剛度過大或者是過小，都會(huì)影響剪力墻性能的發(fā)揮。

4 剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程中發(fā)揮了重要作用，是建筑最重要的一部分。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響了建筑工程的好壞。在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，要控制好剪力墻的側(cè)向剛度，側(cè)向剛度過大，地震的作用也會(huì)越大，建筑工程就會(huì)顯得很不合理、不經(jīng)濟(jì)。進(jìn)行抗震力設(shè)計(jì)時(shí)，很多設(shè)計(jì)師會(huì)把較短的墻段當(dāng)做構(gòu)造邊緣構(gòu)建或是約束邊緣構(gòu)建，然后將需要的縱向鋼筋全都均勻的分布在整個(gè)墻段里，由于墻肢和軸周圍的鋼筋都不可以發(fā)揮作用，所以這樣做很不合理，縱向的鋼筋一定要向墻肢端集中。同時(shí)還需注意的是，墻肢的長(zhǎng)度大于墻厚的3倍時(shí)，必須根據(jù)柱的設(shè)計(jì)要求，來計(jì)算箍筋的所需量。

5 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

5.1 對(duì)大墻肢的處理。建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻結(jié)構(gòu)必須具有延性，剪力墻結(jié)構(gòu)的寬高比小于2時(shí)，剪力墻就會(huì)具有很好的延展性，容易彎曲破壞，從而使剪力墻免受脆性剪切的破壞。當(dāng)剪力墻的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，為了使每個(gè)長(zhǎng)墻都可以均勻的成為獨(dú)立的墻段，確保剪力墻的每個(gè)墻段的寬高比可以大于2，必須將長(zhǎng)墻進(jìn)行開洞分割處理，從而減小墻段因受彎而引起的裂縫的寬度，確保鋼筋發(fā)揮良好的支撐作用。當(dāng)墻肢的長(zhǎng)度大過8厘米時(shí)，整個(gè)樓層的力量大都是由這些過長(zhǎng)的墻肢來支撐，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，最先被破壞的就是這些過長(zhǎng)的墻肢，那些偏小的墻肢因?yàn)榕浣畈蛔?，不足以支撐墻肢，所以容易使墻肢全被受損。當(dāng)墻肢的長(zhǎng)度大過8厘米的時(shí)候，需要具體情況具體分析如何開施工洞與計(jì)算洞。

5.2 合理的平面設(shè)置。建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)該有合理的平面設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要以主軸為中心，向主軸方向和四周展開布置。布置剪力墻的平面時(shí)，要嚴(yán)格遵守對(duì)稱與均勻的原則，使建筑墻的每一面的質(zhì)量中心與剛度中心重合，對(duì)每一面墻都應(yīng)盡力做対直拉通處理，減小剪力墻的扭曲程度。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度要控制好，不宜過大，為了充分發(fā)揮剪力墻的承載能力以及抗側(cè)力，增大空間利用率，剪力墻間的密度不宜過大。

結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，剪力墻的應(yīng)用越來越廣泛，剪力墻有著獨(dú)特的特點(diǎn)，抗震能力強(qiáng)，安全可靠度非常高，而且還能節(jié)省建筑成本，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但剪力墻在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中也存在了很多問題與缺陷，嚴(yán)重制約了剪力墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展。我們應(yīng)該采取科學(xué)的方法，遵循設(shè)計(jì)原則，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，使建筑工程達(dá)到安全又能降低建筑成本的效果，使建筑工程業(yè)能快速穩(wěn)定的持續(xù)發(fā)展。

[1]王燕．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[J]．工程技術(shù)．2013．

[2]黃妙武．剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J]．建筑科學(xué)．2014．