剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用淺析

1、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用淺析【摘要】近些年，隨著人們的物質(zhì)需求得到了基本的 滿足，人們越來越重視居住、工作環(huán)境的安全性、可靠性。 隨之建筑的種類不斷增多，剪力墻結(jié)構(gòu)作為近幾年新出現(xiàn)的 一種建筑結(jié)構(gòu)形式，具有抗震能力好、抗側(cè)剛度大等優(yōu)勢， 已逐漸被應(yīng)用于各類建筑中。本文主要探究了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)中需要注意的問題?！娟P(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)；原則；設(shè)計(jì)1、前言隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，高層 建筑的數(shù)量也在不斷地增多，這在一定程度上緩解了城市用 地緊張以及人口數(shù)量增多的問題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為高層建筑設(shè) 計(jì)中的重中之重，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到結(jié)構(gòu)的耐久性以及 實(shí)用性。剪力墻結(jié)構(gòu)是我國新出

2、現(xiàn)的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，其 現(xiàn)已成為我國建筑行業(yè)不可缺少的建筑形式之一，已被普遍 應(yīng)用于各大中型建筑。2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循的原則2.1 優(yōu)化連梁超限各有關(guān)原則通常在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)確保連梁的跨高 比超過 2.5，若其小于 2.5，則可能會(huì)導(dǎo)致剪力墻的彎矩超出 限值。另外，我國相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求中已經(jīng)明確規(guī)定，剪力 墻結(jié)構(gòu)中跨高比不小于 5 的連梁，需要基于框架梁開展設(shè)計(jì) 工作，以確保其連梁剛度不會(huì)受到隨意折減。如果跨高比為 保持在56左右，則一定要按規(guī)定折減連梁剛度，以防止 發(fā)生連梁彎矩或者是剪力超出限制等問題。所以相關(guān)企業(yè)在 開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須遵守相關(guān)明文規(guī)定，從而

3、 確保設(shè)計(jì)的安全性以及可靠性。2.2 防止剪力墻以及平面外梁搭接由于剪力墻結(jié)構(gòu)本身存在一個(gè)較為突出的缺陷，即平面 內(nèi)剛度以及承載力在相對較大的情況下，平面外承載力以及 剛度會(huì)比較小。所以若剪力墻與平面外的梁有所連接，往往 會(huì)導(dǎo)致墻肢平面外發(fā)生彎矩問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中很少有 設(shè)計(jì)人員會(huì)驗(yàn)算平面外承載力以及剛度，所以為了防止彎矩 現(xiàn)象出現(xiàn)，需要避免剪力墻以及平面外梁有所搭接。如果剪 力墻一定要與平面外梁有所搭接，需根據(jù)相關(guān)要求規(guī)定編訂 防范措施，從而使剪力墻結(jié)構(gòu)能夠和平面外梁安全搭接。2.3 設(shè)計(jì)需圍繞主軸，向四周展開在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)圍繞主軸方向，向雙 向或者是四周延伸，從而使多方

4、向的剪力墻結(jié)構(gòu)得以相互連 接，另外在連接時(shí)還需要防止剪力墻發(fā)生拉通對直問題。在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性時(shí)，需確保朝向不同的兩個(gè) 側(cè)向剛度大致相同。在設(shè)計(jì)墻肢時(shí)，需盡可能的簡化操作步 驟，在設(shè)計(jì)其抗震性時(shí)，需防止出現(xiàn)單方向有墻結(jié)構(gòu)，以提 升剪力墻的可靠性以及安全性；最后，不可隨意分布剪力墻 結(jié)構(gòu)，需使分布數(shù)量盡可能的保持均勻以及平等，這是由于 若配置的剪力墻結(jié)構(gòu)過多，墻體可能會(huì)得不到全面的應(yīng)用， 進(jìn)而導(dǎo)致墻面的抗側(cè)力剛度提升、自身重力以及震力增強(qiáng)， 導(dǎo)致剪力墻不能夠正常工作；若是配置的剪力墻結(jié)構(gòu)過少， 則會(huì)因?yàn)閿?shù)量不足而造成墻體出現(xiàn)抗側(cè)力剛度過小這一問 題，導(dǎo)致剪力墻得不到正常使用。3、在建筑設(shè)計(jì)

5、環(huán)節(jié)，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢的截面厚度設(shè)計(jì) 相關(guān)規(guī)定要求中已明確規(guī)定，為了使剪力墻結(jié)構(gòu)達(dá)到一 級或二級抗震等級，底部加強(qiáng)部位剪力墻的截面厚度設(shè)計(jì)為 200mm 以上，同時(shí)應(yīng)確保其超過層高或者是無支長度的 1/16，其他部位剪力墻的截面厚度應(yīng)大于等于160mm ，同時(shí)超過層高或者是無支長度的 1/20。對于部分特殊剪力墻結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，可考慮使用概念設(shè)計(jì)分析方法，并對墻肢軸壓的比值 進(jìn)行全面優(yōu)化控制，從而提升剪力墻結(jié)構(gòu)整體的連接性，達(dá) 到縮小墻體厚度的目的。3.2 剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁鋼筋配置 連梁作為高層建筑不可缺少的承重構(gòu)件，其具有提升結(jié) 構(gòu)延性、剛度以及抗震性能的作用。所以在設(shè)計(jì)

6、剪力墻結(jié)構(gòu) 時(shí)，需有效計(jì)算連梁的承壓，從而使得連梁所受到的彎曲破 壞優(yōu)先于其受到的剪切破壞，從而提升剪力墻結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn) 定性。另外，在對連梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵 守相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，不可隨意提升連梁的縱筋，以將安全隱患 降到最低。3.3 邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì) 通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)可以得知，尚未設(shè)置約束邊緣構(gòu)件的剪力 墻矩形截面結(jié)構(gòu)，其極限承載力要比已設(shè)置約束邊緣構(gòu)件的 小 40% ，從而極易導(dǎo)致墻板穩(wěn)定性下降。一般來說，剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件一般包括兩種，即構(gòu) 造邊緣構(gòu)件和約束邊緣構(gòu)件，剪力墻的邊緣構(gòu)件類型需要通 過剪力墻結(jié)構(gòu)的軸壓比來確定。通常一、二、三級抗震等級 的剪力墻結(jié)構(gòu)除去其底部加強(qiáng)部位的其他

7、部位，屬于其他抗 震等級類型的高層建筑，其底部加強(qiáng)部位及相鄰上一層的軸 壓比在不超過表 1數(shù)值的情況下， 應(yīng)考慮設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件； 一、二、三級抗震等級的剪力墻結(jié)構(gòu)，若其底部加強(qiáng)部位以 及相鄰上一層需要設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，并受到重力荷載作用 影響時(shí)墻體的軸壓比超過表 1 數(shù)值的多層建筑房屋，應(yīng)考慮 設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。3.4 處理剪力墻大墻肢的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 由于剪力墻結(jié)構(gòu)本身存在一定的延伸性，所以在設(shè)計(jì)剪 力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，也需要保留剪力墻結(jié)構(gòu)的這一特性，這對于增 強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)工作力度以及整體效果來說是非常重要的。一般在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)將其設(shè)計(jì)為 高狀形式的剪力墻結(jié)構(gòu)，或者是存在彎曲破壞的結(jié)

8、構(gòu)，從而 導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞問題。所以在開展剪力墻設(shè)計(jì) 工作時(shí)，可以使用分層間隔設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)中墻體 長度較長的部分，把較長的墻體結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)同時(shí)均勻分 布的小段，從而保證墻體結(jié)構(gòu)的安全性以及承載力，但實(shí)施 該設(shè)計(jì)方法的前提是該部分剪力墻結(jié)構(gòu)墻體的承載力滿足 規(guī)范規(guī)定的要求。比如說長度在 8m 以上的墻肢可使用開計(jì) 算洞法以及開施工洞法進(jìn)行劃分，其中開計(jì)算洞是指因軟件 模型分析的需要設(shè)置的， 一般小于300mm，對實(shí)際剛度影響 很?。欢_施工洞指的是于施工階段在墻上鑿留多個(gè)小洞， 并在施工完畢之后使用砌填方式將墻體填充完整，從而將長 墻肢分為若干個(gè)短墻肢。4、結(jié)語 隨著我國科

9、學(xué)技術(shù)水平以及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們越來 越重視建筑的使用功能，因此隨著剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的出現(xiàn)， 并得到了廣泛的應(yīng)用。但建筑行業(yè)想要若其更為長久的發(fā) 展，必要要重視新技術(shù)的創(chuàng)新，這樣才能夠滿足社會(huì)不斷變 化的發(fā)展需求。另外在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，由于該 結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)在國外有了很長一段時(shí)間的應(yīng)用歷史，技術(shù)水 平相對比較成熟，所以建設(shè)企業(yè)可考慮聘用國外人才、購買 或者是租用國外先進(jìn)施工機(jī)械，同時(shí)在確保建筑安全性以及 整體質(zhì)量的情況下，適當(dāng)使用或者是實(shí)驗(yàn)新技術(shù)，這樣才能 夠使剪力墻結(jié)構(gòu)更符合我國的社會(huì)需求。參考文獻(xiàn)：1 姚琦 . 高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化控制因素探討 D. 重慶大學(xué)， 2006.2 李曉蕾 . 高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型與試驗(yàn)研究D.西安建筑科技大學(xué)，2011.3 鄭振鵬， 鄭仁光， 李峰. 預(yù)制裝配整體式混凝土框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) J