解析建筑结构设计中抗震墙结构的应用

李春雷

摘 要：现代社会发展形势下，高层建筑逐渐普及，为保障社会群体的生命财产安全，应当在建筑结构设计中对抗震墙结构进行合理应用，切实提高高层建筑的稳定性和安全性。本文就此进行简要分析，以推进建筑行业的现代化发展。

关键词：高层建筑；结构设计；抗震墙结构；应用

自然灾害的发生，对建筑物造成严重破坏，甚至威胁着社会群体的生命安全，因此在建筑结构设计中，应当对抗震墙结构进行合理应用，从整体上提高建筑结构稳定性，降低建筑安全隐患。在此种情况下，加大力度探讨抗震墙结构在建筑结构设计中的实际应用，具有一定重要性。

1 抗震墙的特点、分类及优化原则

1.1 抗震墙的特点

抗震墙结构是建筑结构中的重要组成部分，在提高建筑结构整体抗震能力上发挥着重要的作用。抗震墙结构的自重较大，抗侧刚度大，且具备良好的抗震性能，但在建筑结构设计实际应用中也存在一定不足，其对施工技术有着严格的要求，并且建筑结构设计中应用抗震墙结构的经济投入较大。抗震墙结构具有一定复杂性，在建筑工程中涉及较多工作内容，使得抗震墙结构的施工难度较大，需要以完善的施工方案为基础，以规范的施工技术为依托严格按照施工工序开展抗震墙施工。

1.2 抗震墙的分类

在建筑结构设计中，抗震墙结构具有一定复杂性，按照洞口大小及排列方式的不同，将抗震墙结构主要分为以下几种类型：

一是整体墙，此类抗震墙结构的整个墙面具有整体性，侧面积明显大于洞口，并且洞口长边尺寸小于洞口与墙边的静距离。整体抗震墙以弯曲型为主要变形形式。

二是小开口整体墙，其开口洞面积超出整体墙面的15%以上，但开口洞范围较小。小开口整体墙的弯矩图在连接房梁的部位存在突变，高度上并不具备反弯点。

三是连肢墙，墙面上有一定数量的大洞口，其特点与小开口整体墙的特点相类似。

四是壁式框架，其洞口尺寸较大，在抗震墙基础上，墙肢线的刚度与连接梁线的刚度相近，反弯点和突变均明显的反映于抗震墙弯矩图上。

1.3 优化原则

一是结构优化。在优化抗震墙的结构过程中，应该均匀布置是其主线的方向，且还要做多项设计，这样一来，一定的空间就会在各个抗震墙之间形成，而在设计抗震墙的时候，抗震墙的分布应该是连续多向，尽量保持各个抗震墙的抗侧刚度的一致性。同时由于抗震性、承载能力和抗侧刚度较大是抗震墙所具有的特点，因此要保证抗震墙分布的均匀，只有这样，才能够充分发挥抗震墙的巨大作用。

二是抗震墙结构计算优化。将楼层高度和层间比例调整，将楼层最小剪力系数调整。

在优化抗震墙结构计算的过程中，楼层的高度和层间的比例是首先需要关注的内容。当地震发生时，建筑楼层会产生位移，与此同时各个楼层的弯曲变形和扭曲变形是需要计算出来的。整栋建筑物的扭曲变形也是要考虑的，在计算高层建筑物的过程中，扭转变形量要尽可能的降低，但是纵向构建的抗侧刚度是不能够盲目添加的。

如果总体的倾覆力超过断肢抗震墙承载底部地震的40%，那么抗震墙的数量就应该减少，并且还要设计大开间抗震墙在设计的过程中。这样一来，在一定范围内的最小抗震墙系数可以得到有效的控制，同时地震对建筑物的影响也会大大的减少，建筑成本也大大的节约。

2 抗震墙在建筑结构设计中的具体要求

2.1 合理定位抗震墙

在布置抗震墙的平面的过程中，均匀和对称的原则是需要坚持的，墙面结构的刚度中心要尽量完全重合与质量中心，从而使扭矩大大的减少。还要尽量拉通和对直内外抗震墙，抗震墙的肢截面不应该复杂无规则。

2.2 处理抗震墙中的大墙肢

通常情况下，高状结构的抗震墙在设计抗震墙的过程中很容易形成，且弯曲破坏形式也极容易呈现出来，在此基础上脆性破坏现象也将极容易出现。因此在设计长度较长的抗震墙的是的过程中，不仅仅要满足其承载力的需求，还可以将抗震墙设计风分层和间隔，也就是说将整体的墙面分割成若干个小而均匀的独立墙段，这样一来，墙体结构的承载能力就会有较大的提高。与此同时，长度较小的墙段，当发生受弯时裂缝的宽度是较小的，墙体配筋的支撑作用可以得到充分的发挥。

3 抗震墙结构在建筑结构设计中的应用

在建筑结构设计中，为保证抗震墙结构的实际应用价值的有效发挥，应当在准确把握建筑空间性能的基础上，对建筑抗震墙结构进行合理布置，实现结构体系的最优化，最大程度上满足建筑结构设计相关规范要求，优化建筑结构经济指标，提高建筑结构设计的可行性。在这一过程中，应当遵循抗震墙布置的具体原则，促进抗风、抗震结构的形成。通常情况下，以主轴方向为标准对抗震墙进行设计，针对一般的矩形和L行等平面，沿两个轴线方向进行布置，针对三角形和Y形平面等，沿三个轴线方向进行布置。针对圆形和弧形平面，可沿环向对抗震墙结构进行布置。在布置抗震墙结构时应当注意，为避免单向墙情况出现，应当讲内外抗震墙尽量拉通对直，并保持两个方向上的抗侧力刚度相接近，通过连梁或框架梁讲两个方向上的抗震墙连成整体，促进抗震墙结构的形成，切实提高建筑结构的稳定性。

与此同时，将抗震墙结构应用于建筑结构设计中，应当掌握好抗震墻的侧向刚度和间距，改善抗震墙结构的可利用空间，促进其抗侧力刚度和承载力得到有效发挥，将抗震墙自重控制在合理范围内，切实提高抗震墙结构的经济性。为进一步增强抗震墙结构整体抗侧刚度，应当结合建筑整体结构加以优化分析，适度调整抗震墙墙肢长度，对抗震墙数量和边缘构件数量进行合理控制，最大程度上满足建筑结构设计规范的抗侧、抗扭刚度要求。

为促进抗震墙结构在建筑结构设计中的实际应用价值的有效发挥，应尽可能布置L形、T形、+字形墙肢，减少复杂形状墙肢和暗柱的布置数量，以免墙肢中出现短横墙或小墙垛。为减少抗震墙结构的扭转频率，应当均匀且对称的布置抗震墙平面，确保抗震墙结构的质量中心与刚度中心相重合，并随着建筑结构的高度变化适度调整抗震墙厚度，自上而下对抗震墙结构进行连续布置，切实提高抗震墙结构的稳定性。

结束语

总而言之，在建筑结构设计中，抗震墙结构是一项重要内容，在提升建筑结构稳定性上发挥着重要的作用。在高层建筑结构设计中，应当充分认识到抗震墙结构的重要性，结合建筑工程实际选取最优的抗震墙结构设计方案，全面提高抗震墙结构设计水平，选取合理的施工工艺，加强抗震墙结构施工质量控制，切实保证建筑结构设计的可靠性，推进建筑行业的稳定持续发展。

参考文献

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