試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

韓 雪

（山西省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013）

在城市建筑中，高層剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用的范圍比較廣泛，高層建筑需要合理應(yīng)用和設(shè)計(jì)剪力墻，才能充分發(fā)揮剪力墻的作用，提高剪力墻的抗壓能力，從而提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1 建筑剪力墻概念分析

在高層建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)運(yùn)用得十分廣泛。剪力墻結(jié)構(gòu)主要是沿著主軸，向雙向布置，進(jìn)而組織空間上的結(jié)構(gòu)。高層建筑由于樓層高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)高層建筑的質(zhì)量要求比較高，對(duì)高層建筑的抗震要求比較高。所以在布置高層結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量采用雙向布置的方法，增加墻體的空間面積，降低降低墻體重量，提高墻體的抗壓能力和承載能力。在設(shè)計(jì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要保證設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到墻體水平面抗側(cè)剛度以及稱重能力的要求，并根據(jù)對(duì)位移和周期的研究，來對(duì)建筑墻體的厚度進(jìn)行確定，如果墻體結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則需要繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。在高層建筑的剪力墻中，使用最多最主要的施工材料是鋼筋混凝土，通過對(duì)建筑板的交錯(cuò)來提高樓層的受重能力，保證高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。在高層建筑中使用剪力墻結(jié)構(gòu)，既要保證剪力墻體結(jié)構(gòu)的承重力，也要保證剪力墻體結(jié)構(gòu)外表的美觀，以及剪力墻體結(jié)構(gòu)的實(shí)用性。

2 剪力墻設(shè)計(jì)

2.1 剪力墻設(shè)計(jì)理念

剪力墻作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中具有特殊作用的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)概念也與其他墻面不同。由于剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中發(fā)揮著承受風(fēng)荷載以及震動(dòng)等水平荷載的作用，因此其對(duì)工程強(qiáng)度的要求更高。在這樣的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員還需要在剪力墻的設(shè)計(jì)過程中對(duì)其水平、垂直方向上的作用力進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而對(duì)其正截面的承載能力進(jìn)行精確的計(jì)算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，才可以更好地保證剪力墻的荷載能力能夠充分滿足建筑結(jié)構(gòu)的需求。

2.2 剪力墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)

剪力墻由于其功能的特殊性，使得其在設(shè)計(jì)過程中也存在著自身的特點(diǎn)。例如在剪力墻開洞的過程中，應(yīng)該將其控制為成列布置的形式，同時(shí)還應(yīng)該注意上下之間的對(duì)稱性，這樣才可以形成明確的墻肢以及連梁，并且保證各個(gè)墻肢的剛度趨于一致。此外，剪力墻的受力特點(diǎn)是可以在連梁位置突變，而且在整個(gè)墻肢高度方面不存在反彎點(diǎn)。因此，在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)關(guān)注剪力墻的寬度以及高度等要素，并且以此為基礎(chǔ)來分類對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3 剪力墻設(shè)計(jì)原則

剪力墻的設(shè)計(jì)理念以及特點(diǎn)都非常鮮明，因此其設(shè)計(jì)原則也非常明確。由于剪力墻結(jié)構(gòu)主要有墻肢以及連梁兩個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，而且在建筑中，墻肢和連梁所起到的抗震性能和剛度都有明顯的區(qū)別。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要詳細(xì)了解建筑工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求，并以此為依據(jù)來進(jìn)行選擇。在這個(gè)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該在設(shè)計(jì)的過程中盡量發(fā)揮出剪力墻自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，通過合理的安排和設(shè)計(jì)來提升整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

3 建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體措施

3.1 高層剪力墻結(jié)構(gòu)布置要求

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，剪力墻發(fā)揮著重要的作用，對(duì)剪力墻的設(shè)計(jì)不僅需要考慮剪力墻的空間問題，同時(shí)還需要考慮剪力墻的抗震能力。在設(shè)計(jì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，如果剪力墻結(jié)構(gòu)是根據(jù)主軸線進(jìn)行設(shè)計(jì)的，就需要對(duì)剪力墻的抗變形功能進(jìn)行考慮。同時(shí)還需要對(duì)剪力墻的高度和寬度進(jìn)行考慮，保證其對(duì)稱性，盡量減少出現(xiàn)墻體和柱體占用空間的現(xiàn)象。對(duì)高層剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置時(shí)，需要對(duì)剪力墻的受力能力進(jìn)行分析，根據(jù)受力能力來設(shè)計(jì)墻體結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)圖紙上對(duì)重點(diǎn)地方進(jìn)行標(biāo)注和說明，保證剪力墻結(jié)構(gòu)施工工作的順利進(jìn)行。

3.2 對(duì)剪力墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高層建筑建立墻需要有抗震能力，因此需要對(duì)剪力墻的厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在特殊情況下，需要在房屋建筑特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，禁止房主私自進(jìn)行墻體改造，以免對(duì)墻體結(jié)構(gòu)造成危害，發(fā)生危險(xiǎn)?？梢岳梅课菝娣e來合理設(shè)計(jì)暗柱或者墻體，增加墻體外觀的美麗。在優(yōu)化剪力墻體結(jié)構(gòu)時(shí)，需要對(duì)施工材料進(jìn)行重視，最好是選擇質(zhì)量好的鋼筋混凝土，按照設(shè)計(jì)要求將鋼筋安裝在墻體內(nèi)部。

3.3 對(duì)剪力墻體位移的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑的樓層之間的位移變化進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要著重考慮扭轉(zhuǎn)變形的問題。高層建筑設(shè)計(jì)樓層位移時(shí)需要防止樓層間和剪力墻之間發(fā)生變化，通常情況下，減少剪力墻扭轉(zhuǎn)變形不能提高構(gòu)件的剛度。把剪力墻的側(cè)向剛度控制在一定的范圍內(nèi)可以提高建筑物的抗震效果，并且還能節(jié)約成本。在保證剪力墻體結(jié)構(gòu)的同時(shí)需要在可靠數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，以結(jié)構(gòu)的平動(dòng)為主進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，保證建筑物的安全性。如果框剪結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)有賓館或者寫字樓，就需要在保證承重力方面盡量控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)建筑物的使用效果。如果是設(shè)計(jì)居住樓空間結(jié)構(gòu)小的的剪力墻體結(jié)構(gòu)，則需要靈活對(duì)房子結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)行靈活的展現(xiàn)。

4 結(jié)語

總而言之，在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)活躍的形勢(shì)下，我國(guó)的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也在不斷提高，人們對(duì)于生活品質(zhì)也有了更高的要求。因此，為了進(jìn)一步有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性，就一定要充分重視剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)優(yōu)化，并在這一過程中通過提升剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用水平，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化來進(jìn)一步提高建筑工程施工的安全性，降低工程成本，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的良性發(fā)展。