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摘要：抗震墙结构，称为结构墙或剪力墙，是在建筑结构中承受风荷载、地震作用产生的一种水平荷载墙体。抗震墙结构因其自身具有良好的抗震性能、位移小、自重大和抗侧强度大等优势，在建筑结构设计中得到广泛应用，获得好评与认可。本文主要研究了建筑结构设计中抗震墙结构的应用，希望能为抗震墙结构的设计提供借鉴。
关键词：建筑结构设计；抗震墙结构；应用
在建筑结构抗震设计中，抗震墙结构作为关键的一部分，主要是利用钢筋混凝土墙替代已有的框架结构的柱，来承受竖向荷载的墙体，能够有效地控制建筑物向水平方向位移，将建筑物的墙体沿着主轴匀称设置，借助平面内比较大的刚度来承受建筑物纵横两个方向的水平荷载，避免建筑物发生扭转。因此在实际建筑结构设计中，加强抗震墙结构的设计，具有重要意义。
1、抗震墙结构设计的分类
在建筑结构设计中，对于抗震墙结构的划分，依据抗震墙洞口的大小、排列，可分为4种类型：整体墙、小开口整体墙、连肢墙和壁式框架墙。其中整体墙即在建筑墙体中没有门窗、洞口，或者是开洞的面积小于建筑侧面积15%的洞口，并且洞口边长不能超过洞口和洞口、墙边的间距。小开口整体墙即墙体门窗洞口大于侧面积的15%，但是该抗震墙的变形以弯曲型为主，大部分墙肢无反弯点，侧移曲线呈弯曲型。联肢墙即在建筑墙体中有一列，或者是多列洞口，且洞口的开口较大，连梁对墙肢有一定的约束作用，墙肢局部弯矩较大，整个截面正应力已不再呈直线分布。当洞口开得比联肢剪力墙更宽，墙肢宽度较小，墙肢与连梁刚度接近时，墙肢明显出现局部弯矩，在许多楼层内有反弯点。剪力墙的内力分布接近框架，故称壁式框架。
2、建筑抗震墙结构设计的基本要求
对于抗震墙结构设计而言，要想提高建筑物结构整体的抗震能力，必须满足以下要求：（1）重视规则性。在建筑结构设计的过程中，设计师必须重视建筑物内部的不同区域与不同作用的设计，合理安排抗震墙的结构布设，以提高建筑抗震墙的性能，确保建筑结构设计满足人们居住的需要。此外，还需充分考虑建筑发展的趋势，合理设计抗震墙，方便建筑使用的日后维护。例如在高层建筑物的抗震墙结构设计中，平面布置必须沿着建筑物的两个主轴进行双向布设，以免建筑物侧向发生位移。并且在设计的过程中，为了预防与控制单向有墙的情况发生，在发生地震时，建筑物能够避免因抗震墙倒塌而发生形变，还需依据建筑物的平面特点，结合抗震墙设计的简单化与规则化，进行环向、径向的布设。（2）具有良好延性。为了确保抗震墙的使用性能与耐久性，需要注重抗震墙的良好延性特点。因为在整个建筑结构设计的过程中，有许多细高的抗震墙，加上受连梁应力的影響，可能会出现建筑墙体拉伸与弯曲的情况，导致墙体脆性，破坏了建筑物的受力性能。所以在实际设计时，设计师必须分析墙体结构，墙肢长度不宜超过8m，且墙段总高与墙肢高度之比应大于2。如果建筑结构需要较长的墙体时，必须加强翼缘的设计，禁止设计成一字型，并在部分截面位置设计洞口，保证墙体能够被分割成小于8m的短墙，以组成弱连肢墙。但需要特殊注意的是，如果短肢抗震墙较多，与高层建筑抗震墙的设计原则不符时，可将建筑墙体布置成简体，以提高建筑墙体的抗震能力。（3）注重连续性。建筑结构的围护和分隔结构，能够通过竖向承重与水平抗侧的方式，来降低刚度的影响，防止抗震墙发生突变，或者是位移。为了提高抗震墙结构性能，可适当采用一些新技术，如钢板剪力墙，当钢板沿结构某跨自上而下连续布置时，必须严格控制墙体厚度，降低楼体自重，提高抗震墙的抗侧刚度。如果建筑室内的面积与开间较小，且具有较强的抗震性能，或者是属于壁式框架墙时，如果无法满足抗震墙的连续性要求，必须加强抗震墙，在洞口合理布设连梁与墙肢，保证上下洞口对齐。
3、建筑结构设计中抗震墙结构的应用
3.1抗震墙的合理布局
对于抗震墙的设计，尽可能顺着建筑主轴的方向，或者是其他方向展开双向设计，防止单向有墙的情况发生。具体体现为：（1）在设计建筑抗震墙体时，如果属于弧形、圆形与正多边形的平面结构，需沿着环向、径向方位设计抗震墙。（2）对于部分Y形等平面进行结构设计时，需顺着建筑的三个轴向方向来设计。（3）对于T形、L形和矩形的平面结构设计，必须顺着建筑自身的两条轴线方向来设计，这样才能降低墙体扭矩现象发生的概率。例如某高层酒店，建筑总面积为23400m2，地下1层，地上12层，裙房1层，高为36m。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的有关规定，结合工程地质勘察报告：场地土质为2类土，无液化土，地处8度区抗震设防，抗震等级为2级，标准层高设为2.8m，地下1层高为4.5m，标准层平面形式为30×60m矩形，将建筑抗震墙结构设为框架剪力墙结构体系，采用筏形基础，埋深4.5m，内外墙厚度为20cm，采用加气砼砌块作为填充墙，砼标号为C30。
3.2大墙肢的处理
在建筑结构设计的过程中，抗震墙结构本身不仅具有良好的延伸性，还具有一定的稳定性，因此在实际设计抗震墙时，必须在抗震墙延展性的基础上，调整建筑物墙体的高度和宽度比，以提升抗震墙的耐久性。因为在设计时，抗震墙极易受平面外弯而发生形变，导致抗震墙结构脆性损坏。如果抗震墙长度超过8m，在满足承载力的要求下，进行分层间隔设计，将抗震承载力分割，以提高墙体结构的强度；如果墙段长度小于8m，在受弯时墙体会出现裂缝。所以为避免上述问题的发生，如果墙体长度超过8m，必须设置施工洞，在墙上预留洞口，完成施工后填充混凝土；或者是在结构计算时开结构洞，将长墙肢分成短墙肢，以改善整个长墙肢的抗震效果。
3.3厚度设计
在我国相关建筑结构的设计规范中，明确规定抗震墙的截面尺寸在依据1～4级抗震等级设计时，厚度不能低于14-16cm；抗震墙无支长度时，不能低于规定值的4-5%；在没有短柱与翼墙时，建筑底部的加强部位厚度必须大于16-20cm，层高不能小于规定值的5%。如果属于一字型结构，设置独立抗震墙的底部加强部位，必须大于18cm。例如某建筑项目在建设过程中，对于抗震墙的折算厚度，由于该项目属于住宅建筑，依据国家有关建筑结构的抗震墙设计规定，可将住宅标准层剪力墙的厚度设置为20cm，以提升建筑的刚度，减少梁跨，从而满足建筑的稳定性与轴压比，对于局部抗震墙截面高度，由于建筑物使用功能的需要，在底部地下室、架空层和裙楼等楼层，需要将厚度控制在16.5cm内，让建筑底楼层形成短肢抗震墙，以免建筑物发生扭转。
3.4连梁超筋
连梁超筋作为抗震墙结构设计的常见现象，即建筑墙体的抗震性能无法满足抗震比的要求时，墙体部位极易出现连梁超筋的情况，而这一现象极易发生在抗震墙的总高度的1/3的楼层中，如果平面结构的墙段较长时，便会在墙体中间部位出现连梁超筋的现象。另外，如果某个墙段的墙肢截面的高度匀称、大小明显时，也会出现连梁超筋的问题。为有效解决上述问题，设计师在设计的过程中，必须改善连梁的抗震性能与连梁的塑性，尽量减小抗震墙连梁截面的高度，然后依据铰接的方式处理极易出现连梁超筋的区域，让墙体结构层的位移比值控制在可控范围内。
3.5边缘构件
抗震墙的边缘构件主要有构造型与约束型等两种类型的边缘构件。其中在处理边缘构件时，不同的抗震墙级别，选择的边缘构件也不同。对于抗震等级一、二级的剪力墙底部加强部位及其上一层的剪力墙肢，高层建筑与重力荷载下墙体的轴压比平均值在限定值时，可选用约束型边缘构件，其他的部位和三级抗震的剪力墙应设置构造边缘构件。
4、结束语
综上所述，在建筑结构设计中，有效应用抗震墙结构，有利于提升建筑物的抗震能力，确保建筑物使用的耐久性与安全性。但是在应用抗震墙结构时，为了充分发挥在建筑结构设计的效用，必须合理布局抗震墙、处理大墙肢、控制厚度的设计、处理边缘构件和连梁超筋，这样才能提高设计的质量与水平，从而确保建筑设计满足设计要求。
关键词：建筑结构设计；抗震墙结构；应用
在建筑结构抗震设计中，抗震墙结构作为关键的一部分，主要是利用钢筋混凝土墙替代已有的框架结构的柱，来承受竖向荷载的墙体，能够有效地控制建筑物向水平方向位移，将建筑物的墙体沿着主轴匀称设置，借助平面内比较大的刚度来承受建筑物纵横两个方向的水平荷载，避免建筑物发生扭转。因此在实际建筑结构设计中，加强抗震墙结构的设计，具有重要意义。
1、抗震墙结构设计的分类
在建筑结构设计中，对于抗震墙结构的划分，依据抗震墙洞口的大小、排列，可分为4种类型：整体墙、小开口整体墙、连肢墙和壁式框架墙。其中整体墙即在建筑墙体中没有门窗、洞口，或者是开洞的面积小于建筑侧面积15%的洞口，并且洞口边长不能超过洞口和洞口、墙边的间距。小开口整体墙即墙体门窗洞口大于侧面积的15%，但是该抗震墙的变形以弯曲型为主，大部分墙肢无反弯点，侧移曲线呈弯曲型。联肢墙即在建筑墙体中有一列，或者是多列洞口，且洞口的开口较大，连梁对墙肢有一定的约束作用，墙肢局部弯矩较大，整个截面正应力已不再呈直线分布。当洞口开得比联肢剪力墙更宽，墙肢宽度较小，墙肢与连梁刚度接近时，墙肢明显出现局部弯矩，在许多楼层内有反弯点。剪力墙的内力分布接近框架，故称壁式框架。
2、建筑抗震墙结构设计的基本要求
对于抗震墙结构设计而言，要想提高建筑物结构整体的抗震能力，必须满足以下要求：（1）重视规则性。在建筑结构设计的过程中，设计师必须重视建筑物内部的不同区域与不同作用的设计，合理安排抗震墙的结构布设，以提高建筑抗震墙的性能，确保建筑结构设计满足人们居住的需要。此外，还需充分考虑建筑发展的趋势，合理设计抗震墙，方便建筑使用的日后维护。例如在高层建筑物的抗震墙结构设计中，平面布置必须沿着建筑物的两个主轴进行双向布设，以免建筑物侧向发生位移。并且在设计的过程中，为了预防与控制单向有墙的情况发生，在发生地震时，建筑物能够避免因抗震墙倒塌而发生形变，还需依据建筑物的平面特点，结合抗震墙设计的简单化与规则化，进行环向、径向的布设。（2）具有良好延性。为了确保抗震墙的使用性能与耐久性，需要注重抗震墙的良好延性特点。因为在整个建筑结构设计的过程中，有许多细高的抗震墙，加上受连梁应力的影響，可能会出现建筑墙体拉伸与弯曲的情况，导致墙体脆性，破坏了建筑物的受力性能。所以在实际设计时，设计师必须分析墙体结构，墙肢长度不宜超过8m，且墙段总高与墙肢高度之比应大于2。如果建筑结构需要较长的墙体时，必须加强翼缘的设计，禁止设计成一字型，并在部分截面位置设计洞口，保证墙体能够被分割成小于8m的短墙，以组成弱连肢墙。但需要特殊注意的是，如果短肢抗震墙较多，与高层建筑抗震墙的设计原则不符时，可将建筑墙体布置成简体，以提高建筑墙体的抗震能力。（3）注重连续性。建筑结构的围护和分隔结构，能够通过竖向承重与水平抗侧的方式，来降低刚度的影响，防止抗震墙发生突变，或者是位移。为了提高抗震墙结构性能，可适当采用一些新技术，如钢板剪力墙，当钢板沿结构某跨自上而下连续布置时，必须严格控制墙体厚度，降低楼体自重，提高抗震墙的抗侧刚度。如果建筑室内的面积与开间较小，且具有较强的抗震性能，或者是属于壁式框架墙时，如果无法满足抗震墙的连续性要求，必须加强抗震墙，在洞口合理布设连梁与墙肢，保证上下洞口对齐。
3、建筑结构设计中抗震墙结构的应用
3.1抗震墙的合理布局
对于抗震墙的设计，尽可能顺着建筑主轴的方向，或者是其他方向展开双向设计，防止单向有墙的情况发生。具体体现为：（1）在设计建筑抗震墙体时，如果属于弧形、圆形与正多边形的平面结构，需沿着环向、径向方位设计抗震墙。（2）对于部分Y形等平面进行结构设计时，需顺着建筑的三个轴向方向来设计。（3）对于T形、L形和矩形的平面结构设计，必须顺着建筑自身的两条轴线方向来设计，这样才能降低墙体扭矩现象发生的概率。例如某高层酒店，建筑总面积为23400m2，地下1层，地上12层，裙房1层，高为36m。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的有关规定，结合工程地质勘察报告：场地土质为2类土，无液化土，地处8度区抗震设防，抗震等级为2级，标准层高设为2.8m，地下1层高为4.5m，标准层平面形式为30×60m矩形，将建筑抗震墙结构设为框架剪力墙结构体系，采用筏形基础，埋深4.5m，内外墙厚度为20cm，采用加气砼砌块作为填充墙，砼标号为C30。
3.2大墙肢的处理
在建筑结构设计的过程中，抗震墙结构本身不仅具有良好的延伸性，还具有一定的稳定性，因此在实际设计抗震墙时，必须在抗震墙延展性的基础上，调整建筑物墙体的高度和宽度比，以提升抗震墙的耐久性。因为在设计时，抗震墙极易受平面外弯而发生形变，导致抗震墙结构脆性损坏。如果抗震墙长度超过8m，在满足承载力的要求下，进行分层间隔设计，将抗震承载力分割，以提高墙体结构的强度；如果墙段长度小于8m，在受弯时墙体会出现裂缝。所以为避免上述问题的发生，如果墙体长度超过8m，必须设置施工洞，在墙上预留洞口，完成施工后填充混凝土；或者是在结构计算时开结构洞，将长墙肢分成短墙肢，以改善整个长墙肢的抗震效果。
3.3厚度设计
在我国相关建筑结构的设计规范中，明确规定抗震墙的截面尺寸在依据1～4级抗震等级设计时，厚度不能低于14-16cm；抗震墙无支长度时，不能低于规定值的4-5%；在没有短柱与翼墙时，建筑底部的加强部位厚度必须大于16-20cm，层高不能小于规定值的5%。如果属于一字型结构，设置独立抗震墙的底部加强部位，必须大于18cm。例如某建筑项目在建设过程中，对于抗震墙的折算厚度，由于该项目属于住宅建筑，依据国家有关建筑结构的抗震墙设计规定，可将住宅标准层剪力墙的厚度设置为20cm，以提升建筑的刚度，减少梁跨，从而满足建筑的稳定性与轴压比，对于局部抗震墙截面高度，由于建筑物使用功能的需要，在底部地下室、架空层和裙楼等楼层，需要将厚度控制在16.5cm内，让建筑底楼层形成短肢抗震墙，以免建筑物发生扭转。
3.4连梁超筋
连梁超筋作为抗震墙结构设计的常见现象，即建筑墙体的抗震性能无法满足抗震比的要求时，墙体部位极易出现连梁超筋的情况，而这一现象极易发生在抗震墙的总高度的1/3的楼层中，如果平面结构的墙段较长时，便会在墙体中间部位出现连梁超筋的现象。另外，如果某个墙段的墙肢截面的高度匀称、大小明显时，也会出现连梁超筋的问题。为有效解决上述问题，设计师在设计的过程中，必须改善连梁的抗震性能与连梁的塑性，尽量减小抗震墙连梁截面的高度，然后依据铰接的方式处理极易出现连梁超筋的区域，让墙体结构层的位移比值控制在可控范围内。
3.5边缘构件
抗震墙的边缘构件主要有构造型与约束型等两种类型的边缘构件。其中在处理边缘构件时，不同的抗震墙级别，选择的边缘构件也不同。对于抗震等级一、二级的剪力墙底部加强部位及其上一层的剪力墙肢，高层建筑与重力荷载下墙体的轴压比平均值在限定值时，可选用约束型边缘构件，其他的部位和三级抗震的剪力墙应设置构造边缘构件。
4、结束语
综上所述，在建筑结构设计中，有效应用抗震墙结构，有利于提升建筑物的抗震能力，确保建筑物使用的耐久性与安全性。但是在应用抗震墙结构时，为了充分发挥在建筑结构设计的效用，必须合理布局抗震墙、处理大墙肢、控制厚度的设计、处理边缘构件和连梁超筋，这样才能提高设计的质量与水平，从而确保建筑设计满足设计要求。