建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用

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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；種類；應(yīng)用策略

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分類

建筑剪力墻設(shè)計(jì)中具有多種類型，在建筑施工設(shè)計(jì)中剪力墻的建設(shè)一般采用打孔的方式進(jìn)行施工，孔洞的數(shù)量以及大小不等。通過最新研究結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，剪力墻的性能以及結(jié)構(gòu)形式與建筑中的孔洞具有直接關(guān)系，影響剪力墻的受力情況。剪力墻的分類如下：

1.1整體墻

剪力墻結(jié)構(gòu)自身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，而且抗拉和抗壓能力都比較強(qiáng)，整體墻孔洞比較大，但是數(shù)量少，部分墻體上并沒有設(shè)置孔洞，從受力方向上來看屬于豎向受力的情況。從水平結(jié)構(gòu)來看，較大的荷載會(huì)使剪力墻的高度和寬度擴(kuò)大，導(dǎo)致墻體界面出現(xiàn)變形的情況。整體墻截面雖然可能會(huì)出現(xiàn)變形，但是仍然是符合剪力墻標(biāo)準(zhǔn)的，墻體正面在應(yīng)力的影響下形成線性分布，使墻體始終保持安全性和穩(wěn)定性[1]。

1.2小開口墻

小開口墻也是剪力墻結(jié)構(gòu)中比較常用的一種模式，剪力墻的孔洞面積如果不斷變大的情況下就會(huì)形成小開口墻。從墻體的水平結(jié)構(gòu)來看，荷載的壓力會(huì)導(dǎo)致小開口剪力墻結(jié)構(gòu)受到影響，使得墻體截面存在正應(yīng)力，而這些正應(yīng)力的分布呈現(xiàn)規(guī)范性，屬于偏離直線分布。這種力的分布方式，會(huì)使剪力墻的局部彎應(yīng)力與主應(yīng)力之間互相疊加，如果這種疊加力不產(chǎn)生反彎點(diǎn)的情況下，小開口剪力墻形成。

1.3聯(lián)肢墻

聯(lián)肢墻與小開口墻相似，都是孔洞比較大的墻體，如果開孔連接位置強(qiáng)度比墻肢小時(shí)，水平荷載將導(dǎo)致剪力墻連接位置出現(xiàn)反彎點(diǎn)的情況。這種結(jié)構(gòu)中每個(gè)墻肢都是獨(dú)立的個(gè)體，并獨(dú)立發(fā)揮作用。而這些獨(dú)立的墻肢個(gè)體進(jìn)行連接就會(huì)形成剪力墻，這種剪力墻也被稱為聯(lián)肢墻。1.4壁式框架墻建筑剪力墻中孔洞最大的墻體為壁式框架剪力墻，墻體的孔洞越大，墻肢的獨(dú)立性越強(qiáng)，如果孔洞連接位置強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出墻肢時(shí)，剪力墻的受力情況也會(huì)發(fā)生變化[2]。壁式框架墻與框架結(jié)構(gòu)墻體具有相似性，在負(fù)荷的情況下截面會(huì)出現(xiàn)彎矩的情況，而且建筑內(nèi)墻還可能會(huì)引起比較多的反彎情況。

2.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

2.1合理設(shè)計(jì)剪力墻的位置

剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，墻體的布置位置和布置方式等對(duì)于建筑來說尤為重要，是建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是保證建筑工程安全的關(guān)鍵。在剪力墻的設(shè)計(jì)中需要做好如下工作。首先對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的主軸位置進(jìn)行確定，然后將剪力墻的位置設(shè)定在主軸方向，并以主軸為基礎(chǔ)向其他方向進(jìn)行輔助，設(shè)置雙剪力墻的形式，實(shí)現(xiàn)不同方向剪力墻間的銜接作用，保證內(nèi)部空間構(gòu)建的合理性。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須保證抗震性，不得采用單向放置設(shè)計(jì)的模式，剪力墻設(shè)計(jì)中需要從兩個(gè)方面對(duì)剪力墻性能控制進(jìn)行分析，保證剪力墻不同方向墻體的振動(dòng)周期和頻率等相似，有利于促進(jìn)墻體內(nèi)部平衡，保證墻體內(nèi)部的穩(wěn)定性。同時(shí)，剪力墻截面設(shè)計(jì)中，需要以規(guī)范性和簡(jiǎn)易性為基礎(chǔ)，剪力墻的側(cè)體抗壓能力以及內(nèi)部穩(wěn)定能力等遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建筑體的能力，這種情況下可以通過剪力墻的承載力減輕建筑的負(fù)荷，充分發(fā)揮剪力墻的作用[3]。提升建筑的承載力同時(shí)，減少內(nèi)部修筑墻體的空間，為建筑內(nèi)部提供更大的結(jié)構(gòu)空間。建筑剪力墻的布置中需要保證合理的間距，剪力墻的分布不能過密，防止出現(xiàn)受力不均的情況。在剪力墻截面設(shè)計(jì)工作中還需要嚴(yán)格按照從下到上的順序進(jìn)行，這種設(shè)計(jì)方式是出于對(duì)剪力墻側(cè)墻體壓力的緩解。剪力墻布置設(shè)計(jì)中需要結(jié)合墻體高度要求對(duì)厚度進(jìn)行縮減，并綜合考慮混凝土等級(jí)。也可以結(jié)合工程項(xiàng)目要求通過減少墻肢的設(shè)計(jì)方式對(duì)剪力墻側(cè)面剛度進(jìn)行提升。但是對(duì)于一些容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)，如果剪力墻的高度過高，一旦出現(xiàn)地震等情況，會(huì)導(dǎo)致剪力墻存在彎曲的問題，同時(shí)如果剪力墻高度過低還可能導(dǎo)致墻體過于脆弱。因此對(duì)于地震高發(fā)的地區(qū)，剪力墻設(shè)計(jì)中必須做好高度的設(shè)計(jì)，保證剪力墻的承載力和穩(wěn)定性。此外，在剪力墻設(shè)計(jì)前需要先對(duì)工程項(xiàng)目中剪力墻的受力情況進(jìn)行研究，保證設(shè)計(jì)中剪力墻以及孔洞的位置都具有科學(xué)性，使剪力墻的設(shè)計(jì)符合力學(xué)特點(diǎn)。同時(shí)在孔洞的設(shè)計(jì)中，所有的孔洞都需要對(duì)齊，并保證孔洞間具有相應(yīng)的連接點(diǎn)。使剪力墻的所有孔洞都能夠均勻受力，以此為基礎(chǔ)更好地滿足施工原理。

2.2科學(xué)控制剪力墻的彎矩

建筑工程中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際工作要求，對(duì)剪力墻的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)等進(jìn)行分析。剪力墻自身的抗壓能力以及承載力比較強(qiáng)，但是平面外的承載力相對(duì)來說卻比較低。導(dǎo)致剪力墻連接的位置可能會(huì)由于外部承載力能力差的情況導(dǎo)致墻體出現(xiàn)彎矩，這也是剪力墻比較容易出現(xiàn)的問題。針對(duì)這個(gè)問題首先在剪力墻設(shè)計(jì)中需要控制好彎矩?？梢栽诩袅γ孢B接的位置設(shè)計(jì)與剪力墻外側(cè)的連接結(jié)構(gòu)。具體的操作中可以先設(shè)計(jì)梁軸線的位置，并結(jié)合軸線的位置和方向以及剪力墻的方向，合理計(jì)算彎矩，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。同時(shí)，做好扶壁柱的設(shè)計(jì)工作，合理設(shè)計(jì)扶壁柱可以提升剪力墻的強(qiáng)度和剛度，保證剪力墻質(zhì)量。如果在剪力墻設(shè)計(jì)中出現(xiàn)扶壁柱設(shè)計(jì)問題，需要及時(shí)更改設(shè)計(jì)，如果無法更改，必須立即采取有效的改善措施，可以通過在梁墻間設(shè)計(jì)暗柱的形式做好配筋的預(yù)估和計(jì)算，控制好彎矩。此外，也可以設(shè)計(jì)對(duì)梁端穩(wěn)定構(gòu)件對(duì)彎矩進(jìn)行控制。

2.3強(qiáng)化剪力墻的延伸處理

建筑剪力墻設(shè)計(jì)中需要考慮可延伸性的問題，通過科學(xué)的方法和手段優(yōu)化剪力墻的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，保證剪力墻延伸能力符合要求。通過剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)形式的分析可知，剪力墻自身具有延伸性的特點(diǎn)，但是要想保證延伸性作用的發(fā)揮，還需要采取有效的手段，提升剪力墻結(jié)構(gòu)的靈活性和使用的耐久性。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須對(duì)建筑物的承載水平標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行明確，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2.4提升剪力墻的性能

建筑的使用壽命一般都比較長(zhǎng)，因此剪力墻作用發(fā)揮年限也比較久，必須保證剪力墻的強(qiáng)度和性能，并在墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)加強(qiáng)剪力墻的設(shè)計(jì)，保證符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求，防止剪力墻結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間的使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對(duì)可能導(dǎo)致墻體受到影響的因素進(jìn)行分析，有利于對(duì)墻體使用風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防，保證剪力墻結(jié)構(gòu)價(jià)值的凸顯。剪力墻結(jié)構(gòu)的性能以及強(qiáng)度容易受到配筋率的影響，因此需要對(duì)剪力墻橫縱向的配筋率進(jìn)行分析，通過配筋率的科學(xué)計(jì)算和設(shè)計(jì)，保證剪力墻的穩(wěn)定性和安全性。除了剪力墻的配筋率外，還需要做好剪力墻邊緣位置的設(shè)計(jì)和控制，嚴(yán)格按照剪力墻施工標(biāo)準(zhǔn)做好墻體邊緣的設(shè)計(jì)，提升剪力墻質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程的健康發(fā)展。

2.5合理控制剪力墻厚度

建筑墻體設(shè)計(jì)工作開展中，需要保證建筑墻體的厚度滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)，提升剪力墻的承載能力，有效預(yù)防墻體結(jié)構(gòu)損壞，實(shí)現(xiàn)對(duì)剪力墻墻體壽命的延伸，并強(qiáng)調(diào)剪力墻質(zhì)量的安全性。建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還需要剪力墻厚度與規(guī)劃要求相符，結(jié)合具體施工情況，可以適當(dāng)在剪力墻中設(shè)置一些構(gòu)件，做好建筑剪力墻的支撐作用，使剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量能夠與建筑規(guī)劃要求相符。

2.6強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)

建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻設(shè)計(jì)人員的能力和素質(zhì)直接影響剪力墻的質(zhì)量，為了提升剪力墻的質(zhì)量，保證剪力墻的穩(wěn)定性，需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，保證建筑人員各項(xiàng)專業(yè)能力過硬，并能夠結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際做好剪力墻設(shè)計(jì)工作，保證剪力墻的合理性。首先企業(yè)在設(shè)計(jì)人員招聘的過程中需要先對(duì)設(shè)計(jì)人員的資質(zhì)以及設(shè)計(jì)能力進(jìn)行審核與考核，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員工作理念以及核心素養(yǎng)進(jìn)行分析，選拔出更優(yōu)秀的剪力墻設(shè)計(jì)人員。同時(shí)進(jìn)入到公司內(nèi)部后也需要做好設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)工作，保證每個(gè)設(shè)計(jì)人員都能夠掌握剪力墻設(shè)計(jì)理論知識(shí)和技術(shù)能力，并符合公司對(duì)人才的要求。最后，在建筑體設(shè)計(jì)人員的管理中需要落實(shí)責(zé)任制，將設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)質(zhì)量與福利待遇等相結(jié)合，并對(duì)設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容和工作責(zé)任等進(jìn)行明確，有利于在剪力墻建設(shè)出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行追責(zé)，并督促設(shè)計(jì)以及建設(shè)人員做好對(duì)剪力墻的整改，保證剪力墻質(zhì)量。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑剪力墻的設(shè)計(jì)中存在多種剪力墻形式，不同剪力墻的應(yīng)用工程存在一定的區(qū)別，因此需要結(jié)合具體工程情況選擇合理的剪力墻。同時(shí)在剪力墻設(shè)計(jì)和施工中需要做好剪力墻位置、彎矩、延伸以及厚度等方面的處理，并做好人員的培訓(xùn)工作，保證剪力墻設(shè)計(jì)和施工的合理性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉雪成.探究剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城鎮(zhèn)建設(shè)，2021（1）：272.

[2]許濤.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)用探究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2021，19（1）：160-161.

[3]鮑小娟.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)用分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2020，18（2）：190.

作者：?jiǎn)沃緜?單位：浙江綠城建筑設(shè)計(jì)有限公司重慶分公司