摘要：研究在介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的基本原則的基礎(chǔ)上，探討了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑中的應(yīng)用。

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

近年來(lái)，建筑物呈現(xiàn)出向高處發(fā)展且大密度的特點(diǎn)，因而對(duì)它的安全性提出了新的挑戰(zhàn)。剪力墻的出現(xiàn)很好的化解了這種危機(jī)。在合理的設(shè)計(jì)下，剪力墻縮短了施工時(shí)間，而且它的高穩(wěn)定性、高抗壓性，還延長(zhǎng)了建筑物的使用壽命。雖然目前我國(guó)還沒(méi)有出臺(tái)相關(guān)的規(guī)定來(lái)規(guī)范剪力墻的具體應(yīng)用，但是通過(guò)參照以前的實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)，在考慮設(shè)計(jì)剪力墻的時(shí)候，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，合理使用，以完全發(fā)揮它的作用。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)

1.1 剪力墻及剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻，又叫抗風(fēng)墻、抗震墻以及結(jié)構(gòu)墻，是建筑中主要承受風(fēng)荷載以及地震等原因引起的水平荷載的墻體[1]。剪力墻的功能是防治建筑遭受水平剪力的破壞，并能較好地保障房屋和建筑的堅(jiān)固性，通常使用鋼筋混凝土用來(lái)制作。剪力墻具有抗側(cè)剛度大的特點(diǎn)，可以承受來(lái)自水平和豎直兩個(gè)方向的力，在國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，主要是以滿足剪力墻可以承受水平和豎直兩個(gè)方向的力的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)含有豎向的鋼筋混凝土墻板，水平方向則具有鋼筋混凝土的大樓板。剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的剛度和抗震性，在建筑結(jié)構(gòu)中常常被使用。

1.2 剪力墻的結(jié)構(gòu)分類

依據(jù)墻體上的開(kāi)洞和洞口尺寸的大小，可以把墻體分為實(shí)體墻、多肢剪力墻、壁式框架剪力墻、小開(kāi)口剪力墻四種結(jié)構(gòu)。其中實(shí)體墻不開(kāi)洞，其他三種墻體都具有不同尺寸的開(kāi)洞情況。具體如下：（1）實(shí)體墻。實(shí)體墻是墻面上不開(kāi)洞的一種剪力墻，這種剪力墻變形時(shí)常為曲形，墻體的彎矩圖中不會(huì)產(chǎn)生反彎和突變，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)異常情況，墻體的強(qiáng)度較大。（2）多肢剪力墻。多肢剪力墻需要在墻體上開(kāi)洞，并且開(kāi)洞的面積較大，也包含一種開(kāi)洞為列狀的結(jié)構(gòu)。這種剪力墻的墻體彎矩圖中不會(huì)發(fā)生任何異常情況，整體強(qiáng)度類似于小開(kāi)口的剪力墻。（3）壁式框架剪力墻。壁式框架剪力墻在墻體上的開(kāi)洞尺寸很大，這種剪力墻的墻肢線上的剛度和剪力墻連梁線的剛度較為相近。壁式框架剪力墻的變形多為剪切型，受力特點(diǎn)類似于框架結(jié)構(gòu)的剪力墻。（4）小開(kāi)口剪力墻。小開(kāi)口剪力墻需要在墻體上開(kāi)洞，然而開(kāi)洞的面積卻不能超過(guò)墻面的15%。這種剪力墻的變形多為彎曲性，在彎矩圖中不會(huì)出現(xiàn)反彎的情況，但是有出現(xiàn)突變的可能。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的基本原則

2.1 連梁超限的解決辦法

連梁超限的解決辦法具體如下：（1）降低連梁的剛度和彎矩設(shè)計(jì)值。一般的剪力墻結(jié)構(gòu)中，可以采用彎矩調(diào)幅的方法，降低連梁的彎矩設(shè)計(jì)值，使連梁先于墻肢屈服。（2）改變連梁的幾何尺寸，加大連梁跨度減少高度。（3）開(kāi)水平通縫，有效的降低連梁的高度，從而使其跨高比顯著提高，在地震作用下，使連梁發(fā)生延性較好的彎曲破壞，減小剪切變形的影響。（4）交叉配筋。交叉配筋連梁的原理是利用交叉鋼筋來(lái)抵抗地震下方向不斷改變的剪力。交叉鋼筋與主筋方向一致，可以抵抗由于彎剪作用所引起的主拉應(yīng)力，從而有效的約束裂縫的開(kāi)展[2]。（5）在混凝土連梁中配置鋼板形成鋼板混凝土連梁。

2.2 避免剪力墻和平面外的梁搭接

剪力墻的平面內(nèi)剛度和實(shí)際承載力均較大，換言之，剪力墻的平面外剛度和承載力均較低，當(dāng)剪力墻和平面外的梁進(jìn)行連接時(shí)，會(huì)導(dǎo)致墻肢出現(xiàn)外彎矩。因此，為了避免建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)彎曲變形，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)盡量減少外搭接情況的發(fā)生，如果有必要進(jìn)行這樣的設(shè)計(jì)，就必須采取適當(dāng)?shù)谋匾胧┘右灶A(yù)防干預(yù)，以使剪力墻平面外的質(zhì)量和安全有保障。

2.3 以主軸為中心，向四周延伸

剪力墻的位置布設(shè)應(yīng)遵循以主軸為中心，雙向或多向的向四周延伸的原則，使不同方向上的剪力墻盡量能連接起來(lái)。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的抗震性時(shí)，要確保兩個(gè)方向上的側(cè)向剛度比較接近。在墻肢解耦股設(shè)計(jì)中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，盡量保持簡(jiǎn)單易操作。需要注意的是，剪力墻的分布并非隨意進(jìn)行，必須遵循數(shù)量適中和勻稱的原則。如一旦剪力墻設(shè)置太多，會(huì)降低墻體在使用中的利用度，降低其抗側(cè)力剛度，增加其自身震力和重量，不利剪力墻的正常工作。反之，如果剪力墻配置太少，也會(huì)因數(shù)量不足而降低墻體的抗側(cè)力剛度，影響其性能的正常發(fā)揮。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑中的應(yīng)用

3.1剪力墻的位置選擇

為了避免建筑資源的浪費(fèi)，有效地節(jié)約建筑成本的投入，剪力墻的位置選擇至關(guān)重要。因此設(shè)計(jì)人員要充分考慮平面與豎向的位置布局，盡量在對(duì)稱的基礎(chǔ)上平均分布剪力墻于建筑中。在平面分布中，為了避免扭矩情況的發(fā)生，剪力墻面結(jié)構(gòu)的硬度要大于質(zhì)量中心的剛度，而且應(yīng)該保持剪力墻內(nèi)外兩部分是處于同一個(gè)水平線上的。此外，無(wú)論是剪力墻的抗側(cè)力剛度還是肢截面都要保證在合理的范圍之內(nèi)，不可過(guò)于繁雜。因?yàn)檫@樣，才可大幅提升剪力墻的抗壓能力，增加剪力墻的使用范圍。

3.2大墻肢的方式

從理論層面上來(lái)說(shuō)，大墻肢的長(zhǎng)度與數(shù)量都具備更好的承受能力來(lái)容納樓層剪力。但是大墻肢也存在抗震性差的弱點(diǎn)，為了提高大墻肢的抗震性能，一方面，可以分解長(zhǎng)墻肢，具體方法就是開(kāi)挖施工洞，堆砌填充墻；另一方面，可以選擇混凝土墻，此種方法雖然可行，但提高了配筋量的使用，增加了成本。此外，剪力墻本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)是細(xì)高狀的，為了充分發(fā)揮其延展性能，提高其在脆性環(huán)境下的質(zhì)量，通常會(huì)被彎曲成延性剪力墻。

3.3控制墻體配筋

由于剪力墻的墻面比較大，使用的配筋量也隨之提升。為了提高施工安全，減少資金投入，合理使用剪力墻配筋也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，外側(cè)與內(nèi)側(cè)分別放置水平和豎向的鋼筋，所用的鋼筋數(shù)量及平均分布率也要符合規(guī)定要求。還可利用雙面鋼筋網(wǎng)片，以降低墻體配筋的使用量，增加厚度，并節(jié)省人力損耗。

3.4剪力墻連梁超筋

在樓層的3/1或是中間部位，當(dāng)剪力不符合剪壓比的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就會(huì)發(fā)生連梁超筋問(wèn)題。若是某一部分的墻肢截面高度出現(xiàn)較大偏差，也會(huì)發(fā)生此類問(wèn)題。為了提高剪力墻連梁標(biāo)準(zhǔn)，降低其受剪力變形的影響，可以采取在設(shè)計(jì)剪力墻抗震性能時(shí)，選取合適的連梁剪力和彎矩程度；減少連梁的截面高度；當(dāng)剪力墻的豎向承受力不能明顯顯示連梁破壞程度的時(shí)候，可以通過(guò)內(nèi)在受力對(duì)比，選取內(nèi)力大的方式來(lái)計(jì)算墻肢配筋數(shù)量等方式。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，要遵循設(shè)計(jì)的基本原則，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到每項(xiàng)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性、經(jīng)濟(jì)性，使剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用發(fā)揮出最大效果，取得更大的成效。

參考文獻(xiàn)

[1]李景珊.淺析剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑中的運(yùn)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015.

[2]熊濤.芻議高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].建筑·建材·裝飾，2015（21）：160.

作者簡(jiǎn)介：

袁甜華，女，漢族，本科學(xué)士學(xué)位，1985年8月出生，湖南邵陽(yáng)人，2007年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面工作與研究。