剪力墙结构的抗震设计与经济性分析

【关键词】剪力墙；抗震设计；经济性；设计方案；管理应用；研究总结 

　　一、关于剪力墙抗震设计环节的优化 

　　1.为了确保剪力墙结构的优化，促进其功能的完善，我们要进行其剪力墙目的的深化，确保其抗震能力的提升，通过该目的的深化，确保其建筑结构的完善，以有效降低其建筑构件的损坏程度满足日常生活的需要。我们要根据相关的建筑抗震设计规范，确保其抗震设计目的的优化，确保其实际建筑工作的稳定运行。 

　　第一种级别就是对地震作用的应用，保持其剪力墙的稳定运行，避免其受到损坏。第二种级别就是在应对中等强度的地震作用时，通过相关环节的优化，确保其剪力墙的正常使用。第三种级别就是通过对其罕见的地震作用的应用，确保其剪力墙环节的稳定运行，保证其整体抗震性能的提升，来满足工程的发展需要。 

　　为了确保其剪力墙整体运作环节的优化，我们要进行剪力墙概念设计的优化，通过对精准力学的分析，促进其相关数值的计算，从整体运作角度上进行剪力墙结构及其相关方案的控制，确保其概念设计环节的优化，进行其方案设计方案的欧化，进行一系列的抗震防线的建立，保证其剪力墙结构的优化。其现浇混凝土结构主要表现为内外墙，其内墙是一种现浇混凝土结构，其外墙是一种框架结构，这种类型的剪力墙结构主要表现为短肢剪力墙，所谓的短肢剪力墙是墙肢厚度在300毫米之内的结构。墙肢的长度为厚度的 4 -8 倍剪力墙结构 。实践表明，建筑外边缘和角点墙肢、底部外围墙肢、连梁等是剪力墙结构抗震薄弱环节 ，对于这些薄弱点，要加强概念设计 。墙段与墙肢的高度比应大于 2，墙肢超 8 米要设洞口，各墙段之间设连梁，连梁长度不宜超 6.0 米，否则会形成局部长剪力墙 。墙段边翼长度大于厚度的 3 倍，尽量双向布置，避免一字墙。《 高层建筑混凝土结构技术规程 》中规定了剪力墙的最小厚度。 

　　2.我们要按照相关抗震规范的要求，进行剪力墙厚度及其长度的控制，确保其整体运作环节的优化，实现对层高环节的有效控制一、二级时不宜小于层高或无支长度的 1/20，三、四级时不宜小于层高或无支长度的 1/25 ； 无端柱或翼墙时， 一、二级时不宜小于层高或无支长度的 1/16，三、四级时不宜小于层高或无支长度的 1/20 。 

　　二、关于剪力墙环节的优化 

　　1.为了满足工程的发展需要，我们要进行剪力墙结构的优化，确保其剪力墙的墙体承受能力的提升，确保其剪力墙结构的优化，确保其剪力墙平面结构的优化，确保工程建筑物的刚度中心及其质心的有效控制，实现对其水平荷载力的有效应用。通过对其剪力墙结构的优化，确保其单片剪力墙的突出长度的控制，避免其过长的剪力墙的出现，确保其抗震性能的提升。在此过程中，我们要进行剪力墙的墙段长度的控制，确保其剪力墙的侧向刚度的控制。在此过程中，我们要按照相关高层建筑混凝土结构技术方案的相关要求，进行相关环节的控制。对于A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%；对于B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的75%”。概念设计完成以后，开始对剪力墙主体和各个构件进行细化计算。剪力墙主体抗震计算涉及到以下几个变量值：《抗规》规定：一、二、三级抗震墙在重力荷载代表值的作用下墙肢的轴压比，一级时，9度不宜大于0.4，7、8度时不宜大于0.5，二三级时不宜大于0.6。轴压比越大剪力墙的延性越差。 

　　2.为了确保剪力墙竖向规则性的实现，我们要进行刚度比环节的控制，确保其周期比、水平位移比等环节的优化，结构的稳定性通过其刚重比来体现，为了保证其建筑物的稳定性，我们要进行高度墙结构楼层竖向构件的水平位移及其层间位移环节的优化，确保其该环节的稳定发展。结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期比不应大于0.9；另外《高规》还规定，高度不大于150m的剪力墙结构按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/1000。 剪力墙结构的构件计算主要包括连梁的计算和约束边缘构件的计算。 

　　在此过程中，我们也要确保其连梁环节的优化，确保该环节的与剪力墙其他环节的优化，连梁的功能通过对其剪力墙的连接来实现它的功能。在其承受水平向荷载力过程中，实现对剪力墙环节的优化。在连梁的设计过程中，我们要确保其相关规则的应用，明确强剪弱弯的原理，确保其纵向弯曲损坏及其横向剪切损坏的欧化，确保其抗弯剪超筋的出现。做好连梁环节的计算工作，实行对其斜截面抗剪切力环节及其正截面抗弯力计算环节的优化，积极做好连梁的非抗震性设计。连梁配筋要尽量采用截面对称配筋，以承载水平方向的剪力，防止剪力墙斜向损坏导致耗能力下降。在对连梁结构进行计算时，要相应程度的折减连梁的刚度，避免出现连梁裂缝的情况。在确保其功能的情况下，连梁的纵筋应该尽可能的小，保证在连梁在地震时起到耗散能量的作用。连梁的主筋和侧筋的直径、高度相同时，尽量做到“能通则通”；当墙肢厚度超过700mm，侧筋的直径宜大于10mm，箍筋率应大于0.003. 

　　三、关于剪力墙结构优化方案的设计 

　　为了满足工程建设的需要，我们要进行剪力墙结构的优化，我们要明确以下问题，比如其剪力墙的坑侧刚度问题、其结构周期问题、其地震响应问题等，促进其剪力墙的结构墙体环节的控制，以促进日常工程的稳定发展。其剪力墙的结构墙体一般是构造配筋，在此环节中，如果其配筋过低，就不利于结构延性的提升，一般情况下，建筑物的刚度越大，工程费用越高。因此，剪力墙结构应满足规范中的关于结构水平位移和地震力的要求，但如果要做到安全适用，经济合理，就必须在实际工作中有所判断，将结构水平位移和地震力控制在合理范围内，然后检查结构的内力和配筋。 

　　我们也要进行结构设计整体环节的优化，以有效应对其水平荷载作用。在此过程中，我们要进行构造配筋环节的优化，确保其剪力墙的暗柱配筋环节的优化，促进其剪力墙布置及其暗柱断面环节的优化，以满足下序环节的正常运行。由于剪力墙布置的差异，一片剪力墙两端暗柱的断面可能差6倍～10倍。配筋也相应差6倍～l0倍。而剪力墙在不同方向的水平荷载作用下是具有对称性的。这样设计出的结构就会造成极大的浪费。 

　　在实际工作过程中，影响结构成本的问题是比较多的，其中相关人员对结构概念不恰当理解就是一个因素。比如某个18层的综合楼，由内筒外框组成结构。外框柱距7.2m，外框与内筒距离9 m设计人员将外框边梁做成lO00mm×750mm，目的是增加边梁的抗剪能力，引入剪力滞后的概念，加大外框结构的刚度。 

　　四、结语 

　　为了保证高层建筑物整体运作环节的优化，我们要进行剪力墙的经济性设计环节的优化，进行其剪力墙形式及其结构布置环节的优化，确保其结构技术环节的优化。 

　　参考文献： 

　　[1]徐培福，傅学怡，肖从真.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005. 

　　[2]梁启智，冯建平，王中慧.高层建筑框架一剪力墙结构设计实例[M].广州：华南理工大学出版社，1992. 

　　[3]李桂青. 抗震结构计算理论和方法[M].北京： 地震出版社，1985.