摘 要：城市離不開(kāi)建筑，建筑又可美化城市，甚至是某些城市的地標(biāo)建筑，譬如上海金茂大廈、東方明珠等都是上海這座國(guó)際大都市的標(biāo)志。因此它們之間是相互依賴(lài)、相互生存�，F(xiàn)如今，土地資源的稀缺，高層建筑已成為城市建筑的主體、地域生活的主流，也是當(dāng)代建筑發(fā)展趨勢(shì)。隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)居住舒適性要求也相應(yīng)的提高，特別是對(duì)住宅平面的要求越來(lái)越高。由于剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢厚度可與填充墻厚度一致，平面就沒(méi)有像框架柱向房間內(nèi)凸出部分，能有效地提高了空間利用率。所以高層住宅中便越來(lái)越多的采用剪力墻結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：高層住宅；剪力墻結(jié)構(gòu)；連梁

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置

剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要前提，方案布置的合理性與否對(duì)整個(gè)工程造價(jià)影響甚大，因此以下對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)布置作簡(jiǎn)要分析。

剪力墻平面布置宜沿兩主軸方向雙向布置，盡量均勻、對(duì)稱(chēng)布置，兩主軸方向剛度盡量相近。過(guò)于集中布置剪力墻可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度中心與荷載重心偏差較大，從而產(chǎn)生較為嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；過(guò)于分散布置剪力墻則會(huì)導(dǎo)致剛度分布不均勻及梁板跨度加大，一方面會(huì)增加結(jié)構(gòu)自重，加大地震作用效應(yīng)，從而增加工程造價(jià)；另一方面，剪力墻間距過(guò)大，以致某片墻承擔(dān)荷載過(guò)大，軸壓比加大從而影響剪力墻延性設(shè)計(jì)。還有結(jié)構(gòu)角部及結(jié)構(gòu)開(kāi)洞后形成凹凸不規(guī)則均屬抗震扭轉(zhuǎn)薄弱部位，易產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形從而導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)破壞。因此在考慮剪力墻的平面布置時(shí)，應(yīng)單獨(dú)對(duì)角部及開(kāi)洞周?chē)�進(jìn)行局部加強(qiáng)。在平面角部盡量布置L 形墻肢，還可采設(shè)置端柱及轉(zhuǎn)角部位樓板中設(shè)置暗梁等構(gòu)造措施進(jìn)行加強(qiáng)，以達(dá)到提高其扭轉(zhuǎn)剛度的目的。剪力墻豎向布置宜沿房屋高度通高布置、上下對(duì)齊、連續(xù)布置，墻厚及墻長(zhǎng)沿高度宜均勻變化，以達(dá)到豎向剛度逐漸變小，從而能夠有效避免豎向剛度發(fā)生突變情況。這樣既經(jīng)濟(jì)又能滿(mǎn)足承載力、側(cè)向變形的要求。

因此剪力墻布置的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)合理性及經(jīng)濟(jì)性�，F(xiàn)如今結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮的因素。如何在滿(mǎn)足安全的前提下，將有限的資源物盡其用，是值得我們結(jié)構(gòu)工程師所思考的問(wèn)題。所以在剪力墻布置合理前提下盡量經(jīng)濟(jì)，節(jié)約成本，減少工程造價(jià)。對(duì)結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)、關(guān)鍵部位或計(jì)算模型與實(shí)際情況有出入部位，至少采用兩種不同的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行分析計(jì)算，然后進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)且在構(gòu)造上給予加強(qiáng)。在概念方案布置前期，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)與建筑師緊密配合，初步確定一個(gè)比較合理的布置方案，避免出現(xiàn)不規(guī)則或嚴(yán)重不規(guī)則的平立面，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)降低總體造價(jià)的目的。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著自己的設(shè)計(jì)規(guī)則及原理。由于剪力墻通常情況下高度、寬度要比厚度大很多，因此其何特征像板， 但與板有很大的差別，板是按受彎構(gòu)件計(jì)算，剪力墻是按壓彎構(gòu)件計(jì)算。因此在進(jìn)行其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析時(shí)就需要考慮到其具體的設(shè)計(jì)差別。此外還包括剪力墻的肢長(zhǎng)、墻厚度范圍有著自身的特性，因此當(dāng)墻肢截面高度與厚度之比hw/tw ≤ 4 時(shí)，應(yīng)按框架柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；當(dāng)hw/tw>8 時(shí)為一般剪力墻；當(dāng)4 ≤ hw/tw ≤ 8 時(shí)短肢剪力墻，這也是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則之一。剪力墻結(jié)構(gòu)是由一系列縱向、橫向剪力墻與梁、板所組成的空間結(jié)構(gòu)。其主要承受兩類(lèi)荷載：一類(lèi)是豎向荷載，豎向荷載主要是梁板傳來(lái)的恒載、活載、剪力墻身自重及豎向地震作用；另一類(lèi)是水平荷載，主要為水平風(fēng)荷載和水平地震作用。剪力墻的內(nèi)力、變形分析包括承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)下分析。在承載能力極限狀態(tài)下，剪力墻在各種工況下不致破壞，能夠安全地承受重力荷載作用。在正常使用極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)變形滿(mǎn)足規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)耐久性也滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。剪力墻的變形主要是彎曲變形，框架結(jié)構(gòu)的變形主要是剪切變形。

為了使剪力墻實(shí)現(xiàn)彎曲破壞的延性破壞模式，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》簡(jiǎn)稱(chēng)高規(guī)，規(guī)定墻長(zhǎng)不宜大于8m。實(shí)際上影響剪力墻破壞模式的兩個(gè)主要因素是剪跨比和軸壓比，只要剪跨比>2，且軸壓比不超過(guò)規(guī)范規(guī)定限值，能夠?qū)崿F(xiàn)延性的破壞模式。當(dāng)剪力墻墻長(zhǎng)大于8m 時(shí)，盡量在墻中部開(kāi)洞形成雙墻肢，通過(guò)弱連梁連接。這樣剪跨比一般也會(huì)大于2，即能滿(mǎn)足延性破壞的需求。在地震作用下通過(guò)連梁來(lái)耗能，連梁端部首先進(jìn)入塑性變形，形成塑性鉸，這樣連梁起到第一道抗震防線的作用。

3 連梁設(shè)計(jì)

高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于開(kāi)間不大或墻長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)開(kāi)洞后形成連梁，若兩墻肢之間出現(xiàn)跨高比較小的連梁時(shí)，在計(jì)算過(guò)程中，容易產(chǎn)生連梁抗剪超限的情況，通常有以下幾種解決方案：①增大截面，可以提高連梁自身的抗剪能力，但隨著連梁剛度增加相應(yīng)內(nèi)力也增加，其對(duì)抗剪能力的提高是有限的。在梁寬一定的情況下，通過(guò)加高連梁梁高的方法；在梁高一定的情況下，也可以通過(guò)加寬梁寬，加寬截面卻對(duì)連梁剛度的貢獻(xiàn)較小，僅為線性關(guān)系，使得抗剪力的提高值僅大于分擔(dān)剪力的增加值。②調(diào)整設(shè)計(jì)內(nèi)力，在增大連梁截面對(duì)提高抗剪能力沒(méi)有效果的情況下，可以通過(guò)人為的內(nèi)力調(diào)整，對(duì)連梁剛度進(jìn)行折減，控制剪力分配比，解決連梁抗剪問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的調(diào)控方法是在計(jì)算參數(shù)選取時(shí)，調(diào)整連梁剛度折減系數(shù)，僅對(duì)內(nèi)力配筋計(jì)算時(shí)才能采用。在整體計(jì)算及非地震荷載作用下，連梁剛度不予折減，這時(shí)連梁應(yīng)具備足夠的抗彎和抗剪承載能力，以滿(mǎn)足正常使用的要求。對(duì)于跨高比大于5 的連梁，應(yīng)按框架梁設(shè)計(jì)，且必須滿(mǎn)足框架梁各項(xiàng)要求。③也可設(shè)水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其他加強(qiáng)受剪承載力的構(gòu)造措施，譬如設(shè)置交叉暗撐等措施來(lái)提高連梁抗剪承載力。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體水平的持續(xù)提高和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展速度的持續(xù)加快，高層建筑將是現(xiàn)代建筑的主流。剪力墻結(jié)構(gòu)因側(cè)向剛度大，側(cè)向變形小等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于高層建筑中。所以掌握好剪力墻結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，把握好剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就會(huì)更加經(jīng)濟(jì)合理。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理有著清晰的理解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過(guò)不斷設(shè)計(jì)實(shí)踐的進(jìn)行來(lái)促進(jìn)我國(guó)建筑工程整體設(shè)計(jì)水平的有效提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李捍文. 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（9）.

[2] 孫雪蘭. 淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 山西建筑，2010（8）.

[3] 許曉冬. 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]. 黑龍江科技信息，2014.