建筑结构设计中剪力墙结构的应用分析

2019-11-28赵聪

商品与质量 2019年45期

关键词：剪力墙抗震墙体

赵聪

中国建筑东北设计研究院有限公司大连分公司辽宁大连 116000

从事高层建筑设计的工程师只有充分了解剪力墙结构的优缺点和技术要点，要设计好建筑的内容，需要从结构的经济性和合理性以及结构的抗震安全性出发，可以借鉴当代高层建筑设计的一些成功经验，考虑高层建筑的经济设计内容。

1 剪力墙结构设计基本内涵

1.1 剪力墙结构特点

剪力墙结构在设计过程中，主要采用钢筋混凝土作为框架及梁柱，承担建筑结构的力度。当前国内许多的楼房都会使用剪力墙结构，其有着很好的安全性与稳定性，为高层建筑提供一定的支撑作用，保障建筑的整体稳定性。其次，还能够省去房梁，这样也能够有效提升房间的整体使用效果，减少楼层高度。此外，剪力墙结构能够直接完成混凝土浇筑，这样能够节约施工成本，省去繁琐环节，缩短工期，保障建筑工程的整体性能。有着经济适用的特点[1]。

1.2 剪力墙结构设计的基本原则

在进行剪力墙结构设计过程中，要遵循剪力墙结构设计原则，保障设计环节的科学合理性，剪力墙的宽度与高度尺寸比较大，所以，在设计过程当中，应当对宽度与高度比例问题进行确定，保障受力状况均衡。再者，还应当按照施工项目状况进行综合分析，避免出现高度超标的问题。相关工作人员应当对剪力墙数量科学合理的设置。其次，还应当设置相应的防护措施，保障剪力墙的整体结构性能，不断提升剪力墙的整体质量。把握建筑层高和层间之间的弯曲程度，这样才能够提升建筑物的整体稳定性。其次，设计人员还应当注重剪力墙的垂直方向以及水平方向作用力，并严格落实相关工作，保障设计工作的整体科学合理性，不断提升建筑结构的整体稳定性。不同结构的剪力墙结构，除了工程外形不同以外，能够满足不同建筑的具体需求。能够容纳不同的高层建筑的功能[2]。

2 建筑结构设计中剪力墙结构的具体应用

2.1 竖向结构

高层建筑实际运行的过程中，如果竖向的承载件发生了转化就会导致刚性突变，进而如果这是地震发生，就会导致抗震防范当中的薄弱环节出现。所以在进行竖向布置结构的时候，就应当确保结构底部的高度，能够有适当的受力效果。除此之外还应当在强度和延性等方面做好工作，要确保转换层的构建能够尽量简单。应尽量避免二次梁和水平多段变形，转炉框架支承的剪力墙和中间柱承受竖向荷载，最好不要在门框结构中应用这一内容，尽量加强底部剪力墙和框架柱的刚度。

2.2 平面结构

平面结构在设计的过程中要尽量保持结构的整体完成度以及结构各自之间的规范性，尽量简单明了而受力良好。如果是一些不规则的超长超宽结构的话就需要进行分集成化的伸缩构件，也可用作防振接头。经过多年的研究和分析。由于建筑布局的不对称性，剪力墙布局必须经过多次试验。结果表明，该结构的质心与刚度的偏差小于1m，偏心率较小。除核心筒外，其余剪力墙均布。并尽量增强沿边缘的扭转效果。从结果来看的话第一个振动周期主要是扭转振动，这一周期当中振动的周期平移比0.75，而每一层之间的最大水平位移一般不会超过1.4，这样就能够确保结构满足平面的布置需求，能够进行有效的变形控制。但是实际应用的过程中很多高层建筑是没有做好这一点的，经常会出现布局不够规则且刚度过大的问题，这样一来设计的时候大扭转面的破坏问题就十分显著，为了避免这一问题需要尽量让两个平面中心进行重合[3]。

2.3 剪力墙大墙肢问题

通常情况下，对于剪力墙的结构延展性有着一定要求，所以，在结构设计过程中，要保障剪力墙结构具有一定的延展性。大墙肢在剪力墙结构实际应用过程中有着极大的影响，设计人员一般会设计网状结构，但是可能会出现弯曲问题，导致墙体整体结构遭到一定破坏，使得建筑物的稳定性被破坏。为了尽可能避免该种情况，就必须要对大墙肢进行科学合理处理。并对墙肢进行调整设计，不断提高剪力墙的整体承重能力。设计人员在设计过程中，还可以考虑其延展性，并进行精准计算，之后在进行填充孔洞[4]。通常情况下，剪力墙结构墙肢不应当超过8cm，且具备一定的延伸性，这样能够避免导致剪切破坏。

2.4 墙体配筋方式

剪力墙结构在建筑设计过程中是主要承重的结构，因此，墙体一定要结实坚固，所以，相关工作人员在设计工作当中，应当全面考虑到墙体的整体配筋方法，钢筋是极为重要的材料，其能够保障墙体的整体稳定性与安全性，保障墙体不会在受到外力作用下弯曲，受到破坏，且能够提升剪力墙的整体抗震效果，与建筑质量有着密切的联系。此外，配筋率也关系着施工成本，影响着施工项目的经济效益。

此外，剪力墙的设计工作人员也必须要做好有关的工作确保能够弄清楚设计过程中软件上显示的各个参数的实际含义以及影响因素，进而才能够在设计的过程中准确的判断可能会出现的情况并采取针对性的措施进行预防，另外实际工程结构不能完全依靠计算机计算的结果。因为计算的某些部分是错误的，所以不可能把所有的结果都当作错误来处理，这样一来就能够有效的帮助人们在工作的过程中寻找问题的原因，增长经验，最终让剪力墙的设计更加具体合理[5]。