曹茜

摘要：近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)于住宅的質(zhì)量有了更高的要求。傳統(tǒng)的建筑框架結(jié)構(gòu)已然無法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，以及人們對(duì)于建筑內(nèi)部空間、架構(gòu)等設(shè)計(jì)需求?；诖烁鞣N各樣的新型建筑結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，如建筑剪力墻結(jié)構(gòu)等，開始為人們所關(guān)注。對(duì)與剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，存在著較大難度，在其結(jié)構(gòu)整體性與復(fù)雜性方面難以對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行充分把握，然而社會(huì)的需求在不斷的增長(zhǎng)，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)剪力墻機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)成為了當(dāng)前建筑企業(yè)研究的重要課題之一。因此。文章基于對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)的分析，探討了建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；優(yōu)化措施

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到大幅提升，進(jìn)而對(duì)于住房有了更高的要求。住宅建筑唯有不斷的往高層建筑發(fā)展才能滿足越來越大的居民住房數(shù)量要求，然而對(duì)于高層建筑而言，有著較高的建設(shè)技術(shù)要求，尤其是對(duì)其中的剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，更是建筑技術(shù)急需攻關(guān)的難題與重點(diǎn)。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)分析

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻是建筑墻體中的一種類型，發(fā)揮著負(fù)擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)荷載重力的作用。以用途可劃分為抗震墻、結(jié)構(gòu)墻以及抗風(fēng)墻三種。剪力墻結(jié)構(gòu)的重要特點(diǎn)在于采用鋼筋混凝土，取代了傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)中梁柱的作用，承擔(dān)著具體的建筑荷載，并且對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的水平荷載進(jìn)行有效協(xié)調(diào)、控制的墻體結(jié)構(gòu)，通常被應(yīng)用于高層建筑墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

優(yōu)秀的抗側(cè)力與承載力是剪力墻結(jié)構(gòu)的顯著特征，在其承受力范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑的豎直荷載與水平荷載進(jìn)行有效地協(xié)調(diào)，主要應(yīng)用與高層建筑的墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。剪力墻結(jié)構(gòu)具備較大的側(cè)向剛度，使其能夠承受極高力度水平荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，而不會(huì)發(fā)生明顯的側(cè)向位移。剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，可以提高建筑空間的利用率，正是由于其擁有區(qū)別于傳統(tǒng)建筑框架結(jié)構(gòu)的特殊的受力體系，使得剪力墻設(shè)計(jì)下的室內(nèi)空間比梁柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為寬敞。加上其不需設(shè)置梁結(jié)構(gòu)，提升了建筑室內(nèi)的高度，進(jìn)而增加了空間的利用率。具備較強(qiáng)的抗震性能也是剪力墻結(jié)構(gòu)顯著特征之一，主要是因?yàn)槠渥陨礓摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的自重較大，吸震效果明顯。剪力墻機(jī)構(gòu)應(yīng)存在著一定程度的缺陷，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度大，施工工藝復(fù)雜，流程管理困難，導(dǎo)致工程造價(jià)較高。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化措施

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)整體布置

剪力墻結(jié)構(gòu)需保持一定的側(cè)向壓力，并進(jìn)行雙向設(shè)置，以確保證豎直方向設(shè)置的連續(xù)性，剪力墻需要設(shè)計(jì)、留置洞口并注意加固。在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置的過程中，若是能夠延中軸線進(jìn)行雙向均勻布置，使得剛度與質(zhì)量?jī)芍闹行奈恢孟鄬?duì)靠近，可以實(shí)現(xiàn)較好的抗震效果，同時(shí)避免內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變形。在具體的布置過程中，不應(yīng)出現(xiàn)“一”字型墻肢，宜選擇“T”字型或者“L”字型結(jié)構(gòu)。因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)的自重較大，通過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化、調(diào)整，減輕重量，可以提高對(duì)建筑空間的利用率，但是剪力墻的密度必須要有所保障，在剛度與穩(wěn)定性方面符合設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范規(guī)定。剪力墻上開設(shè)的洞口應(yīng)成排或成列的均勻分布，構(gòu)成連梁，實(shí)現(xiàn)對(duì)承載力的均衡分布，達(dá)到優(yōu)化剪力墻整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度與厚度設(shè)計(jì)

剪力墻的延性是靠墻肢的長(zhǎng)度作保，細(xì)且高的剪力墻的延性更佳，可以有效地防止結(jié)構(gòu)脆性引發(fā)的墻體損壞，所以剪力墻的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)通常要控制在8m以內(nèi)。然而在實(shí)際設(shè)計(jì)中，又有各種原因使得墻體的長(zhǎng)度必須在8m以上，甚至更長(zhǎng)時(shí)，為了確保其較好的延性，可以以開設(shè)洞口的方式吧墻體平均分為成長(zhǎng)度較短的連肢墻，同時(shí)對(duì)于洞口部分，利用彎曲較小弱連梁進(jìn)行連接，進(jìn)而把長(zhǎng)墻劃分成為獨(dú)立的短墻。在高層建筑設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范中對(duì)剪力墻的厚度做了一定的硬性要求，一般來說高層建筑的剪力墻厚度應(yīng)與填充墻厚度保持一致，以確保剪力墻較強(qiáng)的剛度，避免剪力墻受重壓而發(fā)生結(jié)構(gòu)形變。

（三）剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁設(shè)計(jì)優(yōu)化

剪力墻結(jié)構(gòu)中，是通過連梁將各個(gè)墻肢部分進(jìn)行連接的。若是墻肢在各種外界重壓下出現(xiàn)嚴(yán)重變形或者斷裂，其根本問題出現(xiàn)在連梁的設(shè)計(jì)方面。連梁發(fā)揮的是增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)剛度并實(shí)現(xiàn)對(duì)各墻肢緊密連接的作用，因此在進(jìn)行剪力墻整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)折減連梁剛度，使其以一定程度的柔性發(fā)揮更好的連接效果。對(duì)連梁部分的設(shè)計(jì)，通常要遵循“強(qiáng)墻弱梁”的原則，才能有效地提升剪力墻結(jié)構(gòu)延性，降低剪力墻受到破壞的概率。

（四）剪力墻結(jié)構(gòu)中過渡層設(shè)計(jì)優(yōu)化

在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，存在一些剪力墻結(jié)構(gòu)需要一定的過渡層，所以應(yīng)按照結(jié)構(gòu)的具體情況對(duì)過渡層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并確保過度層能夠滿足與適應(yīng)各個(gè)結(jié)構(gòu)涉及的多數(shù)據(jù)要求，實(shí)現(xiàn)具體的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。值得注意的是，切不可過于高估過渡層抗震能力。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，在豎向與水平方向持續(xù)、反復(fù)受到荷載力的影響，過渡層的剪力墻墻體通常下降2～3倍，若是設(shè)計(jì)時(shí)只是根據(jù)正常墻體的承受力情況進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算，將導(dǎo)致剪力墻抗震性能大大減弱。

（五）剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算和配筋

剪力墻結(jié)構(gòu)涉及較多的材料，配件的選用部分也較為復(fù)雜，因此在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)尤其注意各類材料、配件的使用數(shù)量的準(zhǔn)確計(jì)算。較為重要的如剪力墻結(jié)構(gòu)中，豎向與水平方向的配筋的使用數(shù)量的準(zhǔn)確確定也少不了進(jìn)行各種相關(guān)計(jì)算。通常來說，剪力墻結(jié)構(gòu)的筋配置要求為：1至3級(jí)的抗震設(shè)計(jì)，豎向與水平方向的配筋率都應(yīng)控制在0.25%以內(nèi)；根據(jù)四級(jí)抗震能力要求，剪力墻配筋率最高為0.2%。此外，豎向與水平方向之間的鋼筋距離應(yīng)控制在30mm左右。剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，對(duì)其中的縱筋、箍筋、腰筋等配筋進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)也極為關(guān)鍵，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定做好仔細(xì)的測(cè)量設(shè)計(jì)，確保剪力墻結(jié)構(gòu)較好的穩(wěn)定、安全。

三、結(jié)語：

綜上所述可知，社會(huì)發(fā)展與人們生活水平的不斷提高，在促進(jìn)城市化進(jìn)程不斷深入的同時(shí)拉動(dòng)了建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要作用越來越凸顯。而影響剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素多種多樣，因此在設(shè)計(jì)過程對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)都應(yīng)予以高度重視與充分分析，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過落實(shí)具體設(shè)計(jì)，確保剪力墻結(jié)構(gòu)較好的使用質(zhì)量，確保建筑工程的安全合理性與經(jīng)濟(jì)適用性。

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