剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析

周 威 張 樂

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【摘 要】本文主要是結(jié)合筆者在工作中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的含義及特點(diǎn)進(jìn)行了分析，重點(diǎn)論述了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以供參考。

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

一、剪力墻結(jié)構(gòu)的含義及特點(diǎn)

在我國，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國民生活水平也得到了相應(yīng)的提高，其對(duì)居住環(huán)境的質(zhì)量要求也就進(jìn)一步地提高了。針對(duì)于這樣的需求出現(xiàn)，我國的建筑行業(yè)發(fā)展，需要加強(qiáng)對(duì)自身發(fā)展能力的提高，即對(duì)建筑技術(shù)、科技含量以及人文素質(zhì)的體現(xiàn)，在這樣的發(fā)展前景下，實(shí)現(xiàn)居民對(duì)建筑物質(zhì)量與功能的高要求。

隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，我國的國民生產(chǎn)總值不斷創(chuàng)新高，近幾年來，我國人民的生活質(zhì)量水平不斷提高，人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需要不斷提高，所以我國的科技水平必須要不斷地提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求已不是原來的溫飽階段了，對(duì)于居住方面，不僅要求舒適，結(jié)構(gòu)合理，更重要的是美觀、安全，而剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用就可以使建筑結(jié)構(gòu)變得與以前相比更加美觀，甚至是更加安全，所以，當(dāng)前，在建筑方面將剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中已成為當(dāng)前建筑行業(yè)的新的競(jìng)爭(zhēng)條件之一，也是我國的建筑行業(yè)必須采取的一種技術(shù)手段，是我國在建筑方面重要的戰(zhàn)略目標(biāo)，總的來說，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的地位已越來越高，是建筑行業(yè)從業(yè)人員必須學(xué)會(huì)并牢牢掌握的一種技術(shù)。那么，剪力墻結(jié)構(gòu)到底是什么含義呢，它的優(yōu)缺點(diǎn)又是什么呢，下面，我來向大家簡(jiǎn)單地介紹一下。

1.剪力墻結(jié)構(gòu)的含義

簡(jiǎn)單地說，剪力墻其實(shí)就是現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻，主要承受水平地震荷載，是利用建筑物的外墻或者內(nèi)墻做成剪力墻且承受水平和垂直荷載的一種結(jié)構(gòu)。

這樣的水平荷載對(duì)墻、柱產(chǎn)生一種水平剪切力，剪力墻結(jié)構(gòu)由縱橫方向的墻體組成抗側(cè)向力體系，剛度很大，空間整體性好，房間內(nèi)不外露梁、柱楞角，便于室內(nèi)布置，方便使用。

剪力墻主要分為：

（1）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

是由框架與剪力墻組合而成的結(jié)構(gòu)體系，適用于需要有局部大空間的建筑，這時(shí)在局部大空間部分采用框架結(jié)構(gòu)，同時(shí)又可用剪力墻來提高建筑物的抗側(cè)能力，從而滿足高層建筑的要求。

（2）普通剪力墻結(jié)構(gòu)

全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。

（3）框支剪力墻結(jié)構(gòu)

當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)的底部需要有大空間，剪力墻無法全部落地時(shí)，就需要采用底部框支剪力墻的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

一般高層和小高層常用的是框剪結(jié)構(gòu)主要用抵抗水平作用力，而框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是指把框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)共同組合在一起形成的結(jié)構(gòu)體系。

房屋的豎向荷載分別由框架和剪力墻共同承擔(dān)，而水平作用主要由抗側(cè)剛度較大的剪力墻承擔(dān)。這種結(jié)構(gòu)既具有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛應(yīng)用于高層辦公建筑和旅館建筑中。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：在下部樓層，剪力墻的位移較小，它拉著框架按彎曲型曲線變形，剪力墻承受大部分水平力，上部樓層則相反，剪力墻位移越來越大，有外側(cè)的趨勢(shì)。

除此之外，剪力墻不但不承受荷載產(chǎn)生的水平力，還因?yàn)榻o框架一個(gè)附加水平力而承受負(fù)剪力，所以，上部樓層即使外荷載產(chǎn)生的樓層剪力很小，框架中也出現(xiàn)相當(dāng)大的剪力。

剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：整體性能好，剛度大，在水平作用下側(cè)向變形小，承載力要求也比較容易滿足，其側(cè)向變形為彎曲型，但是由于剪力墻的間距不能過大，所以其平面布置不夠靈活。因此，在建筑空間的有特別要求時(shí)，可以采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

二、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

剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在如今十分廣泛，本文主要介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中的四種應(yīng)用，下面，我就向大家簡(jiǎn)單地介紹一下。

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中大墻肢處理

呈細(xì)高狀的剪力墻經(jīng)常被設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，剪力墻的結(jié)構(gòu)所具備的延展性避免了剪力墻受到脆性的剪切破壞。而這些大墻肢在發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，極容易受到破壞。因此，要采取措施避免這一現(xiàn)象的發(fā)生：應(yīng)在大墻肢內(nèi)部開設(shè)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)洞由此可以把長(zhǎng)墻肢分成幾個(gè)短墻肢，以避免剪力墻發(fā)生脆性剪切破壞。

2.合理布置剪力墻結(jié)構(gòu)

為保障剪力墻的安全、經(jīng)濟(jì)，必須合理、系統(tǒng)地布置剪力墻。而剪力墻的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)從兩個(gè)方面著手：平面布置和豎向布置。從盡可能均勻、對(duì)稱的原則出發(fā)，剪力墻的平面布置最好使墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心重合于質(zhì)量中心以減少扭矩。同時(shí)內(nèi)外剪力墻應(yīng)盡可能拉通、對(duì)直。為避免墻體有過大的內(nèi)收和外挑，豎向布置應(yīng)保持墻體造型勻稱、規(guī)則，這樣可以防止抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力有突變的可能。

3.剪力墻連梁超筋的處理

剪切變形對(duì)剪力墻連梁來說相當(dāng)敏感，若剪力墻連梁的尺寸不一致，可采取一定措施處理：降低連梁的截面高度；抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中可對(duì)連梁進(jìn)行剛度折減；若連梁破壞對(duì)承受豎向荷載的影響不夠明顯，假定連梁在大震下受到破壞，無法約束墻肢的結(jié)構(gòu)，則按獨(dú)立墻肢進(jìn)行內(nèi)力分析，選擇兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力對(duì)墻肢進(jìn)行配筋計(jì)算。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體配筋

剪力墻豎向鋼筋的主要作用是抗彎?，F(xiàn)在有些高層剪力墻的電算結(jié)果多為構(gòu)造配筋，但在配筋時(shí)，邊緣構(gòu)件中的鋼筋應(yīng)該包括在最小配筋率里，遵循墻肢的豎向配筋原則，應(yīng)該盡可能在墻端部邊緣區(qū)布置鋼筋。

三、結(jié)語

當(dāng)今，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來越高，剪力墻設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不僅能夠滿足人們對(duì)于建筑的舒適、結(jié)構(gòu)合理等要求，還能夠是建筑更加穩(wěn)固、更加安全、更加美觀，雖然剪力墻設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有許多的缺點(diǎn)，但是總的來說，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)還是很多的，是適合并且滿足于人們的需求的。在建造建筑時(shí)，建造者應(yīng)根據(jù)功能需求，采用合理并且適合的建筑結(jié)構(gòu)方案，才能使建筑和結(jié)構(gòu)的更加合理，使結(jié)構(gòu)既滿足建筑功能需求又滿足承載能力的需求。

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