邹翠云
深圳市建筑设计研究总院有限公司, 广东 深圳 518000
摘要：随着建筑行业的快速发展，建筑行业的新工程技术不断创新得到推广应用，提高了我国建筑工程的生产质量和使用安全性。大型框架结构剪力墙主体结构施工处理技术，因其具有结构承重力强、新材料以及应用领域范围广等重要特点，在大型建筑施工中已经得到广泛应用。
关键词：建筑；剪力墙结构设计；优化策略
引言
大城市因其优越的公共资源，产生了巨大的人口吸引力。在我国这个人均耕地面积不足世界人均一半的国家，城市的发展向地下与空中延伸成为必然选择，如何让城市更好地竖向成长也成了日益重要的课题。特别是对土木工程专业的从业人员，更好地掌握本专业技术及如何把建筑师们的意图变成真实的建筑成为不可回避的挑战。钢筋混凝土结构应用最广泛，其中钢筋混凝土剪力墙是工程实践中最为常见的一种结构。
1剪力墙结构的优势分析
剪力墙结构最主要的优势在于美观、稳定性强、经济性高。其中，稳定性强来源于剪力墙较强的刚度与承载力，可以有效抵御外部荷载，对于水平荷载的抵抗作用更为明显，因此，剪力墙结构设计能够有效加强建筑整体的稳定性，这也是剪力墙结构应用最主要的优势。经济性高指的是剪力墙通常会选择混凝土浇筑的施工方法，能够在保证剪力墙综合性能与作用的基础上降低钢材的用量，因此成本投入较少，这也是剪力墙结构获得广泛应用的优势之一。美观性是在经济快速发展、人们对生活质量的追求越来越高的背景下对建筑建设的要求发生了转变，剪力墙结构可以将建筑内部分隔墙和承重墙有效结合，特别是隔断墙设计，能够留余更多的建筑内空间，提高使用功能的同时也提高了整体的美观性。
2建筑剪力墙结构设计优化策略
2.1具体分析建筑剪力墙结构尺寸数据及外形要求
建筑剪力墙结构优化设计的基础在于对其尺寸数据和外形要求的合理把握。不同建筑、不同结构形式中剪力墙结构的形式、建设要求不同，故其设计也会存在诸多差异，剪力墙结构在横向和竖向所承受荷载压力、荷载分布及整体刚度因此也会有所不同。为了保障剪力墙所受荷载的均匀传递，其设计应满足剪力墙肢截面高度8倍于其厚度值的规范要求。剪力墙结构外形与其稳定性有着必然的联系。对剪力墙结构的优化设计，可以从外形的角度使其更具合理性。一般设计中常采用T型或L型，这2种结构很大程度上减轻了墙体自重、缩小了自身体积，侧向刚度也得到了较大幅度的提升，有效降低了施工成本。
2.2剪力墙结构的设计
剪力墙需要采用双向设计，构成空间结构，特别是抗震防御区，在双向设计期间尽量确保两个方向的刚度一致。剪力墙平面分布需要保证其均匀性，刚度中心尽量与建筑中心靠近，从而降低扭转效应，根据实际情况利用改变墙肢长度与连梁高度的方式控制中心位置。剪力墙的抗侧刚性较强，结构自振周期较短，承受的水平地震作用较大，这对于结构来说可能会带来影响。对此，可以通过剪力墙抗侧刚度与承载力较强的优势，在结构设计中降低纵横墙体厚度，或者通过主次结构的设计提高墙体间距，降低整体的墙体数量，从而达到控制抗侧移刚度、减少结构重量、降低墙体水平地震剪力的效果。剪力墙的主要特征便是平面刚度与承载力较大，但平面外刚度和承载力却相对不足，若剪力墙和平面外方向梁连接，则可能会提高墙肢平面外弯矩；若梁高大于墙厚的2倍，则梁端弯矩可能会对结构安全性带来影响，因此，需要通过合理的设计方法保证设计的安全性。若楼面截面不大，则可以将结构设计为半刚接来控制墙肢平面外弯距。
2.3模板施工技术
企业在进行大型房屋建筑剪力墙主体结构基层施工的设计过程中，模板施工技术应用极为重要，会对整个建筑工程的设计质量安全产生较大程度的直接影响。
模板支撑施工后期准备模板施工时，工作人员一般应在模板施工到位后，根据安装路线控制模板的位置、高度控制安装区域在一定的高度范围内。这样便可使钢筋混凝土模板墙的高度要求保持一致，对后期支模施工管理工作的顺利开展是极为有利的。还需要对整个墙体的钢筋施工过程质量性能进行有效的安全保证，如果墙体钢筋内部出现明显裸露的渗漏现象，施工人员必须及时对钢筋进行彻底填补，以此将墙体施工过程存在的各种安全隐患问题彻底排除。对各种模板的无缝支护处理工作，施工人员也一定要先将模板阴角膜的接缝位置高度进行仔细确定，再结合建筑工程建设的各种相关技术要求，开展各种模板的无缝支护处理工作，以便确保模板之间缝隙能够高效率地合拢，避免出现各种产品质量安全问题。
2.4筒体结构中的应用
筒体结构结构形式很独特，具有结构抗侧刚度大、整体性强、受力合理、使用灵活等许多优点，比较适合更高的高层建筑。特别是在B级高度房屋中应用广泛。筒体结构最常见的为框架–核心筒和筒中筒。一般高度不超过60m的框架–核心筒受力性能与框架–剪力墙十分接近，所以一般允许按照框架–剪力墙结构进行设计。高度超过60m的框架–核心筒，其受力性能有别于框架–剪力墙。此时也可按照两道抗震防线的理念进行设计。但剪力墙围合而成的核心筒的抗侧刚度要比框架–剪力墙中分散设置的剪力墙的抗侧刚度大很多，框架–核心筒的二道防线设计也有别于框架–剪力墙。特别是框架部分承担的地震剪力标准值的最大值与结构底部总地震剪力标准的比值不到10%时，提高框架作为二道防线所分配的地震剪力，同时也要提高核心筒抗震承载力。筒中筒是指由钢筋混凝土剪力墙围成的外筒和内筒，或同时存在外围的密集布置的柱和大截面的框架梁组成的框架筒体与剪力墙结构围合而成的核心筒体。其设计思路接近剪力墙结构，但剪力墙围成的筒体结构空间受力性能更强，抗侧刚度会显著优于普通剪力墙。在筒体剪力墙的构造上要求也更高。筒体结构工程应用中一般是超限的，需报超限审查。分析方法除一般的如振型分解反应谱法、弹性时程分析法补充计算等外，要依据超限专家组给出的意见进行其他有针对性的计算方法和构造要求。
2.5连梁设计的优化办法
对于一些设有连梁的剪力墙来说，跨度与截面大小可能会被各种条件影响，若在设计方面存在不合理性，那么不可避免地会影响连梁的承载能力，甚至导致截面和设计不一致等问题。因此，在设计过程中需要重点把握以下内容：①折减连梁刚度。连梁的跨高较低，和连梁连接的墙肢则刚度较高，在水平力的影响下会产生较高的内力，连梁可能会产生裂缝，刚度也会降低。为此，在计算剪力墙整体结构时便需要折减连梁的刚度，高层建筑结构设计需要通过弹性刚度进行整体分析，但抗震设计中的剪力墙结构连梁刚度却比墙体小，所受的弯矩便相对较高，配筋也难以实现。一般情况下，设防烈度低的情况下可以尽量少折减，设防烈度较高时可以多折减，但折减系数不能低于0.5，避免对连梁承受荷载性能带来影响。②提高洞口宽度。降低连梁高度的同时提高洞口宽度，能够有效降低连梁刚度，并且因结构刚度的降低，地震作用也得到了控制。③提高剪力墙厚度。提高剪力墙厚度就等于提高了连梁截面的宽度，这不仅会提高结构的刚度，加强地震带来的内力，而且让连梁的宽度与承载力处于正比关系。因此，在实际设计中需要根据设计情况进行优化和解决，确保高剪力墙的效果能够充分发挥，以提高建筑结构的稳定性。
结语
综上所述，剪力墙结构优化设计对建筑工程来讲是一项极为重要的工作，基于剪力墙结构的基本概况，进行优化设计的思路探讨、具体策略探讨，使剪力墙结构得以完善和发展，从而促进建筑工程的特色化建设。
参考文献
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