建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻的運用

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻的運用 摘要：近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，推動了我國各行業(yè)的發(fā)展建設(shè)。尤其是對建筑行業(yè)而言，作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)行業(yè)對整個經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展有著不可忽視的重要作用。建筑行業(yè)市場競爭的激烈化，對施工技術(shù)及管理水平也提出了更高的要求。文章主要針對現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進行簡要的分析與總結(jié)，并提出合理化的解決方案，以便為相關(guān)人員提供一些參考意見。 關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用 剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較常用的一種建筑結(jié)構(gòu)，對建筑整體質(zhì)量有著極其重要的影響。尤其是現(xiàn)階段隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，對建筑質(zhì)量要求越來越高，剪力墻結(jié)構(gòu)具有剛性強度大、側(cè)移

2、性強、抗震能力好等優(yōu)點，故此被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中。但對于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計并沒有形成一套完整的、全面的、科學(xué)的實施規(guī)定，突出表現(xiàn)在剪力墻的位置、尺寸、大小等方面與實際情況建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)都存在著一定的誤差，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者在設(shè)計的過程中往往會憑借其經(jīng)驗進行剪力墻設(shè)計，而不能從實際出發(fā)，這也是導(dǎo)致剪力墻出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要原因之一。因此，在現(xiàn)代剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須從整體考慮，注重其質(zhì)量下面文章主要針對剪力墻的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)進行詳細(xì)的分析與闡釋，僅供相關(guān)人員參考。 1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則和標(biāo)準(zhǔn) 剪力墻結(jié)構(gòu)主要是由連梁裝置和墻肢組成，它具有較強的抗震性，其結(jié)構(gòu)也比較簡單、美觀，故此常被用

3、于室內(nèi)裝修及布置中。在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要充分發(fā)揮剪力墻的優(yōu)勢及特點，就必須按照規(guī)范要求進行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要體現(xiàn)在以下等幾個方面：第一，剪力墻因結(jié)構(gòu)外形類似于板狀，但其承受力卻與柱體相同，所以在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須充分發(fā)揮應(yīng)有的特性，考慮整體高度和寬度的大小，按照正常規(guī)定劃分，剪力墻長度和寬度之間的比值不應(yīng)該超過3，如果按照承受力計算設(shè)計比值不應(yīng)超于5，但卻可以大于3。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須考慮剪力墻高度、寬度以及厚度的大小來進行設(shè)計。第二，剪力墻結(jié)構(gòu)相比較其他設(shè)計結(jié)構(gòu)而言，具有平面內(nèi)剛度和實際承載力大的特點，但在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中將導(dǎo)致剪力墻與平面設(shè)計出現(xiàn)彎曲等現(xiàn)象，而相關(guān)設(shè)計人員在

4、設(shè)計的過程中很難考慮到外在剛度及承載力等問題。所以，要求剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要在設(shè)計中避免外接，如果特殊情況必須存在，則應(yīng)采取適當(dāng)措施加以解決。第三，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要充分考慮墻體的整體水平及垂直方向的作用力，通過計算合理預(yù)測出剪力墻斜面及正面所能承受的作用力，如果設(shè)計結(jié)果超出預(yù)期的承載力值，就要重新進行計算，將數(shù)值控制在可操作的范圍之內(nèi)。此外，還要充分考慮剪力墻間距、墻體門洞之間的距離都要取其最小值來計算。綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)遵守的原則及其注意事項，要引起相關(guān)人員的重視，從而更好的保證其質(zhì)量。 2剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要應(yīng)用 剪力墻結(jié)構(gòu)因具有很多優(yōu)點，所以被廣

5、泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在一些大型高層建筑中則是更為明顯。上文中已經(jīng)詳細(xì)闡述過剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則及標(biāo)準(zhǔn)。下面文章則主要介紹剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應(yīng)用情況。 2.1剪力墻肢種類和具體結(jié)構(gòu)設(shè)置 關(guān)于墻肢的分類，主要是指短肢剪力墻和一般剪力墻兩種。其中將剪力墻高度超出厚度7倍的剪力墻結(jié)構(gòu)定義為一般剪力墻，將高度超出厚度比值5-8之間時定義為短肢剪力墻。但這并非是絕對的數(shù)值，有些剪力墻結(jié)構(gòu)還要依據(jù)墻面開口的大小而定，還可以分為整面剪力墻、連肢剪力墻等多種形式。在大型建筑物設(shè)計中多半采用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，但由于特有的環(huán)境空間要求剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計必須是雙向的結(jié)構(gòu)布局，這樣才能充分發(fā)揮剪力墻抗震性能

6、的作用。不僅如此，還要求剪力墻雙向的剛度數(shù)值是相同的，保證受力的均衡性。當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象時，要適當(dāng)添加建筑材料或者改變原有的設(shè)計結(jié)構(gòu)，從而保證梁的安全可靠性。 2.2剪力墻結(jié)構(gòu)長、厚度及配筋 根據(jù)上面所說的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，剪力墻結(jié)構(gòu)厚度及配筋也應(yīng)有明確的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)建筑抗震相關(guān)資料的要求規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度和長度也要根據(jù)抗震等級系數(shù)來進行調(diào)整。據(jù)相關(guān)規(guī)定，為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性以及鋼性，剪力墻結(jié)構(gòu)厚度的最小值為200mm，而且與高厚比值要小于1/6。也就是說，居住建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度一般要小于200mm，與高厚比之間的數(shù)值要符合有關(guān)要求。如果一些高層建筑物的

7、剪力墻結(jié)構(gòu)厚度和長度出現(xiàn)比值不均，在不滿足條件的情況下，就要采取L、T形截面剪力墻代替一字形剪力墻，并增加其邊緣長度或者采取其他方式，使得剪力墻結(jié)構(gòu)滿足其設(shè)計構(gòu)造原則和要求。對于一般剪力墻結(jié)構(gòu)中的水平和垂直風(fēng)險上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墻底部加強部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情況下的剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋比也要根據(jù)實際情況來調(diào)整。 2.3剪力墻邊緣結(jié)構(gòu) 根據(jù)以往剪力墻結(jié)構(gòu)試驗結(jié)果，剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣約束性截面剪力墻比無約束性的截面剪力墻的極限承載力要大2/5左右，而其抗震消耗能量也要有1/5，且墻面的穩(wěn)定性要得到保證。因此，對于剪力墻邊緣結(jié)構(gòu)而言，就要根據(jù)其設(shè)計使用效果

8、和相關(guān)承載力的規(guī)定來決定其墻體邊緣是設(shè)置約束性邊緣結(jié)構(gòu)還是非約束性邊緣結(jié)構(gòu)。 2.4剪力墻連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 剪力墻肢之間相連接的梁體就是剪力墻的連梁，而剪力墻的連梁裝置能夠均衡墻肢的水平負(fù)荷力，并能夠?qū)袅χ鸬揭欢ǖ募s束和穩(wěn)定的作用，因此，剪力墻之間的連梁裝置對剪力墻的整體結(jié)構(gòu)有著非常重要的作用。對于剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)來說，其結(jié)構(gòu)的高度和截面大小受到很多因素的影響，一旦設(shè)計出現(xiàn)失誤，或者不合理的地方，就會影響整個剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此，在設(shè)計剪力墻連梁結(jié)構(gòu)時，其設(shè)計師要主要對剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)的剛度按照相關(guān)規(guī)定進行一定的折減，對于剪力墻連梁結(jié)構(gòu)的跨度要略加，對于高度要略減，從而減少結(jié)構(gòu)剛度，緩解地

9、震作用力的影響。此外，設(shè)計師也要適當(dāng)增加剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，進而增加連梁截面的寬度，使得剪力墻連梁結(jié)構(gòu)裝置能夠發(fā)揮其最大的優(yōu)勢和特點，保證其承載力和抗震力度。 3結(jié)束語 綜上所示，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑施工的可行性、使用安全的穩(wěn)定性及工程質(zhì)量都具有極大的影響。所以，在針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須將剪力墻結(jié)構(gòu)的整體布局設(shè)計考慮清楚，遵照一定的原則，并結(jié)合實際設(shè)計需要、建筑物特點等設(shè)計要求來完善剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計過程中的合理分析和計算。從根本上發(fā)揮剪力墻的整體效用，進而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，為經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展提供強有力的支持。 參考文獻: 1孫國華，顧強，齊永勝，等.鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的剪切變形分析J.沈陽建筑大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（2）. 2潘鵬，鄧開來，石苑苑，等.低配筋剪力墻單邊抗震加固試驗研究J.工程抗震與加固改造，2013（2）. 3孫廣俊，李愛群，張志強.基于等效層模型的靜動力抗震分析及其在剪力墻減震設(shè)計中的應(yīng)用J.振動工程學(xué)報，2013（1）. 4張振國，郭余鎖.剪力墻結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)時程分析考慮地基基礎(chǔ)