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

張帆

摘要：經(jīng)濟(jì)推動(dòng)城市的發(fā)展和建設(shè)，隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提升，建筑行業(yè)不論是從經(jīng)濟(jì)、審美還是舒適度都有著明顯的突破和改進(jìn)。剪力墻因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、安裝靈活、成本低廉、施工周期較短等特點(diǎn)，在建筑行業(yè)中有著較為廣泛的應(yīng)用。本文首先對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后對(duì)剪力墻的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行闡述，希望能夠?yàn)榻窈蠹袅Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)應(yīng)用

近幾年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)有著明顯的提升，高層建筑更是在城市中不斷涌現(xiàn)，在高層建筑應(yīng)用的過(guò)程中，剪力墻是目前應(yīng)用最為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式。從剪力墻結(jié)構(gòu)的施工來(lái)看，結(jié)構(gòu)自身具備的特點(diǎn)較為明顯，并且能夠很好滿足建筑物抗震的基本要求。但是在剪力墻施工的過(guò)程中，施工人員需要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的保證，科學(xué)合理地選擇施工方案，不僅能夠提升施工質(zhì)量，還能有效地縮短施工周期。因此要求技術(shù)人員不斷對(duì)自身施工技術(shù)能力進(jìn)行提高，嚴(yán)格對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，避免施工誤差的出現(xiàn)。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)的基本概念

剪力墻結(jié)構(gòu)，主要是在建筑工程中承受地震作用引發(fā)水平荷載的墻體。在建筑工程中使用剪力墻結(jié)構(gòu)，在一定程度上能夠確保建筑物以及建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，因此在建筑工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，合理的對(duì)鋼筋混凝土材料進(jìn)行應(yīng)用，從而更加良好的提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，滿足建筑工程項(xiàng)目實(shí)際的建設(shè)要求。在現(xiàn)階段的建筑工程中，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)體系都有著嚴(yán)格要求，需要根據(jù)建筑物的實(shí)際應(yīng)用對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合多種方案最終對(duì)施工方案進(jìn)行確認(rèn)[1]。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

（1）實(shí)體墻

實(shí)體墻主要是沒(méi)有開(kāi)洞的截面墻，或者是在截面墻開(kāi)洞面積不到15%的剪力墻。如果墻體出現(xiàn)明顯的變形，說(shuō)明彎矩圖的設(shè)計(jì)存在不合理之處。為了能夠避免出現(xiàn)突發(fā)狀況，需要對(duì)墻體的承載力進(jìn)行綜合評(píng)估，最大程度上減少異常問(wèn)題出現(xiàn)的概率，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的完整性。

（2）小開(kāi)口剪力墻

在截面墻靠東面積較小的墻體在建筑工程中被劃分為小開(kāi)口剪力墻，在墻體設(shè)計(jì)中需要按照設(shè)計(jì)流程和相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行施工，小開(kāi)口有的形式主要以彎曲形態(tài)為主，墻體本身不會(huì)出現(xiàn)變形的情況，但是極有可能出現(xiàn)突變問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需要針對(duì)這一類問(wèn)題進(jìn)行分析，按照指標(biāo)要求來(lái)開(kāi)展施工[2]。

（3）多肢剪力墻

多肢剪力墻主要是剪力墻開(kāi)洞面積過(guò)大或者墻體開(kāi)洞的形狀成列式分布的剪力墻，這個(gè)類型的剪力墻不會(huì)出現(xiàn)異常情況，根據(jù)墻體受力特點(diǎn)和實(shí)際情況，需要對(duì)開(kāi)洞比例進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保墻體實(shí)際的荷載力，避免對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)造成影響。

2、建筑設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效應(yīng)用策略

2.1對(duì)剪力墻進(jìn)行規(guī)劃和布置

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)建筑物實(shí)際的空間特點(diǎn)合理進(jìn)行布局，通常的情況下，如果是在高層建筑中，多數(shù)都會(huì)使用雙向剪力墻結(jié)構(gòu)，保證兩側(cè)剪力墻剛度的平均性，減少水平位移的出現(xiàn)，避免在外在因素的影響下剪力墻出現(xiàn)扭曲變形等問(wèn)題，以此來(lái)提升建筑工程的穩(wěn)定性與安全性。在地震發(fā)生時(shí)剪力墻受到水平作用的影響較大、自振周期較短，結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性就會(huì)受到較大的影響。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要對(duì)力的作用和平衡進(jìn)行考慮，通過(guò)減小剪力墻實(shí)際厚度或者加大剪力墻之間的距離，來(lái)降低水平地震作用力造成的影響，防止剪力墻出現(xiàn)位移、斷裂等嚴(yán)重問(wèn)題。此外，上述的操作還能夠降低剪力墻自身重量，減少建筑結(jié)構(gòu)的荷載，如果剪力墻設(shè)計(jì)中存在明顯并且較大的洞口，洞口位置需要保證在一條水平線上，在對(duì)墻體自身受力情況考慮下，科學(xué)合理的對(duì)應(yīng)力進(jìn)行劃分，保證兩者之間的均衡與對(duì)稱，在底部結(jié)構(gòu)中，需要使用框架進(jìn)行支撐，將落地剪力墻的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)增，充分對(duì)剪力墻抗震性能進(jìn)行考慮，進(jìn)一步對(duì)建筑物穩(wěn)定性與安全性提供保障。

2.2對(duì)剪力墻的墻肢長(zhǎng)度進(jìn)行確認(rèn)

在剪力墻設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)墻肢長(zhǎng)度進(jìn)行確認(rèn)，首先需要滿足建筑工程的基本需求，其次墻肢長(zhǎng)度需要根據(jù)實(shí)際工程情況進(jìn)行確定。當(dāng)墻肢長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的時(shí)候，受彎后產(chǎn)生的裂縫長(zhǎng)度較大，墻體的配筋容易出現(xiàn)斷裂問(wèn)題，因此墻體段落需要控制在以內(nèi);當(dāng)墻肢程度較短的時(shí)候，會(huì)形成短肢剪力墻，短肢剪力墻會(huì)導(dǎo)致多層樓出現(xiàn)反彎點(diǎn)，受力會(huì)產(chǎn)生改變，逐漸形成異形柱，這樣的情況也會(huì)讓建筑物的抗震性能變差。所以為了能夠確保建筑物的安全性，一般的情況下不會(huì)將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在地震多發(fā)區(qū)進(jìn)行應(yīng)用[3]。

2.3對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行確認(rèn)

按照剪力墻現(xiàn)有的規(guī)范要求可以發(fā)現(xiàn)，在抗震等級(jí)在2級(jí)以內(nèi)的時(shí)候，需要對(duì)底部的剪力墻進(jìn)行加強(qiáng)，保證剪力墻厚度在200毫米以上，長(zhǎng)度需要根據(jù)層高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;當(dāng)抗震等級(jí)在4級(jí)時(shí)，剪力墻的厚度不得少于160毫米。其余的部位需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)厚度進(jìn)行調(diào)整，這樣的規(guī)定主要是為了避免剪力墻因?yàn)楹穸群蛣偠炔蛔?，?dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，產(chǎn)生失穩(wěn)失衡的情況。不過(guò)這樣的規(guī)范也存在一定的特殊性，對(duì)于八級(jí)以上的地震重災(zāi)區(qū)，多層或者地下層剪力墻結(jié)構(gòu)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，會(huì)與規(guī)定數(shù)值存在一定的偏差。比如建筑物10層以下的剪力墻結(jié)構(gòu)，在重力荷載的情況下，墻肢壓軸的設(shè)計(jì)相對(duì)較低，墻柱結(jié)構(gòu)也只能根據(jù)配筋進(jìn)行改良，以此來(lái)對(duì)底部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行保障。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要在規(guī)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)一步保證剪力墻厚度設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。

2.4剪力墻結(jié)構(gòu)連續(xù)梁施工方案

在剪力墻結(jié)構(gòu)中連續(xù)墻肢結(jié)構(gòu)梁具有跨度較小、墻肢剛度較大等基本特點(diǎn)，連續(xù)梁除了能夠起到連接作用之外，還具有較為明顯的支撐作用，能夠有效地對(duì)地震荷載、風(fēng)力荷載進(jìn)行抵抗，一旦在施工中連續(xù)梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，那么必定會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響。因此，在連續(xù)梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際工程情況，合理的對(duì)連續(xù)梁施工方案進(jìn)行確認(rèn)，增加連續(xù)梁自身的剛度，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了能夠提升結(jié)構(gòu)的延展性，一般來(lái)說(shuō)都會(huì)使用交叉斜筋來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，更好地對(duì)應(yīng)力變化進(jìn)行控制，避免產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。此外，交叉斜筋自身也具備較為良好的延展性、低能耗和抗震性能較強(qiáng)等特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的配筋連續(xù)梁更具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)：現(xiàn)如今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提升，建筑行業(yè)的發(fā)展也逐漸加快，人們對(duì)生活品質(zhì)的提升，讓建筑物有著全新的功能要求，在建筑工程施工的階段中，需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)能力，不斷對(duì)先進(jìn)外來(lái)的施工技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，重視施工細(xì)節(jié)的把控，確保施工能夠順利進(jìn)行。剪力墻需要承受建筑物的整體荷載，能夠維持建筑物的整體質(zhì)量、施工安全。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程設(shè)計(jì)中有著較為廣泛的應(yīng)用，在建筑工程中更需要不斷增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，提升建筑物的抗震性能和整體質(zhì)量，更好的確保建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)與合理，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建輝. 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)用綜述[J]. 居舍，2020（24）：132-133.

[2]趙健健. 簡(jiǎn)析建筑工程項(xiàng)目中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J]. Building Development，2020，4（6）：152-153.

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