提高钢筋混凝土剪力墙抗震性能的思想与方法

孟庆利

摘要：钢筋混凝土剪力墙结构基本上可以视为高层建筑结构体系的重要抗侧力构件之一。在正式应用过程中，位于结构底部的剪力墙结构可以发挥自身的应用性能承受较大的轴力以及剪力。然而，高轴压下的剪力墙结构在强震作用下容易出现剪切或者结构破坏问题。可以说，如何稳定提高钢筋混凝土剪力墙抗震性能俨然成为当前建筑工程领域亟待解决的问题。针对于此，本文主要结合钢筋混凝土剪力墙抗震性能情况，对具体设计思想及方法进行总结归纳。

关键词：钢筋混凝土；剪力墙结构；抗震性能；设计方法

前言：近些年来，随着我国高层建筑行业的不断发展，为进一步提高建筑主体结构的抗震性能，施工设计人员主张利用剪力墙结构提高结构主体的抗震性能。结合实际应用情况来看，建筑工程在应用剪力墙结构的过程中，可以利用剪力墙结构的屈服机制特点，提高结构主体整体的应用性能。其中，钢筋混凝土剪力墙结构作为高层建筑结构常用的抗侧力构件，不仅可以全方位提升结构主体的抗震性能，同时也可以全方位提升结构主体的延展性效果。可以说，钢筋混凝土剪力墙结构的推广与应用，无疑是为我国建筑工程抗震设计领域提供了良好的质量保障。

1 强震作用下普通钢筋混凝土剪力墙结构存在的弊端问题

结合大量震害调查以及试验研究表明，普通钢筋混凝土剪力墙结构在强震作用下通常会表现出以下两种弊端问题：

一是底部剪力墙结构承受较大的轴向压力，在破坏模式方面难以采取合适的方法进行精准控制，长期作用下容易发生减压破坏问题。除此之外，构件的强度以及耗能能力整体呈现出大幅度下降状态^[1]。

二是即便按照强剪弱弯的原则，对墙体结构的抗弯能力以及抗剪能力进行规划设计，并且将塑性铰安置在底部加强区位置当中，但是受到损伤位置过分集中的作用影响，导致墙体在震后难以短时间内修复完全，要求设计人员该重点把握底部墙体位置的变形问题与耗能问题。

2 钢筋混凝土剪力墙抗震性能设计改进方法研究

对于高层以及超高层建筑结构而言，如何有效防止剪力墙底部位置出现剪力破坏或者墙体变形问题，俨然成为建筑结构抗震设计亟待解决的问题。结合以往的设计经验来看，关于钢筋混凝土剪力墙抗震性能设计的改进方法，主要可以从以下四点进行准确贯彻与落实：

一是设计人员可以在墙体内部位置配置型钢或者钢板设施，目的在于全面提高墙体的延展性效果，减少墙角的破坏作用力。与此同时，配置钢板可以有效改善墙体轴压问题，可以有效改善主体结构的承载能力；二是设计人员可以结合工程实际要求适当改善普通剪力墙配筋方式^[2]。如设计人员可以采取斜向分布配筋的方式，提高剪力墙整体抗剪能力；三是设计人员可以适当改善剪力墙结构的剪跨比例，确保剪力墙破坏模式得以发生变化；四是设计人员可以积极开发新型剪力墙结构体系，如可以在剪力墙结构中适当增加耗能装置，减少结构隐患问题。需要注意的是，在上述方法的选用过程中，设计人员可以根据工程实际要求进行合理应用。

3 提高钢筋混凝土剪力墙抗震性能的思想与方法

为确保钢筋混凝土剪力墙抗震性能效果得以达到预期，建议相关设计人员可以从以下三个方面进行统筹规划与合理设计，深化钢筋混凝土剪力墙抗震效果。

3.1 明确抗震设计目标要求，做好统筹规划与合理部署工作

结合当前钢筋混凝土剪力墙结构抗震设计方法应用情况来看，抗震设计方法应用的越来越成熟。在具体应用方面，工作人员需要围绕钢筋混凝土剪力墙结构震后目标功能需求以及结构地震响应特点等方面进行统筹规划与合理部署，做好钢筋混凝土剪力墙结构抗震设计工作。但是对于细节处的抗震设计而言，设计人员应该立足于钢筋混凝土剪力墙结构延性特点进行合理设计。在正式设计过程中，设计人员应该从减隔震与结构抗震两个方面进行合理设计。

其中，在设计过程中，应该重点关注剪力墙结构的性能以及预应力钢筋应力需求，以便可以为工程现场施工作业提供良好的决策指导建议。除此之外，在实行抗震设计的过程中，应该按照安全性与耐久性原则要求，对钢筋混凝土剪力墙结构的应用拓展问题进行明确把握。如针对抗震设计朝向高地震危险地区应用发展的问题予以高度重视。可根据目标功能需求，从延性设计与减隔震设计两个方面入手处理，满足钢筋混凝土剪力墙结构的运行需求^[3]。

3.2 合理运用优化设计方法，确保钢筋混凝土剪力墙结构主体结构运行安全

在具体设计过程中，设计人员应该立足于项目场地特点以建筑主体结构形式特点，按照性能概念设计原则，对钢筋混凝土剪力墙结构抗震设计问题进行统筹规划与合理部署。实施过程中，设计人员应该根据结构性能目标总体要求，对于梁柱受力主筋位置设计问题，设计人员可以按照强剪弱弯以及强柱弱梁的设计原则，加强对钢筋混凝土剪力墙结构受力主筋位置的设计强度^[4]。如钢筋混凝土剪力墙结构的主筋位置应该与其他主体结构之间进行协调互动，满足内侧通过要求。此外，对于该部分的检验优化问题，建议设计人员应该按照目标性能要求对其进行检验优化。在满足结构抗震构造设计标准之后，才可以入场使用。

3.3 适当提高墙体结构受压能力与抗剪能力，改善主体结构抗震性能

从客观角度上来看，稳定提高墙体结构的受压能力与抗剪承载力，基本上可以视为有效改善钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能的重要方法。结合当前工程实践经验来看，配置型钢与钢板方法基本上可以视为稳定提高墙体结构受压能力与抗剪承载力的重要方法。对于钢板组合的剪力墙结构而言，合理内置钢板基本上可以达到改善墙体结构轴压能力的目的。不仅可以全面提高墙体结构的承载能力，同时也可以提高墙体结构的耗能能力。

与此同时，设计人员还应该对轴压比参数问题予以高度重视。一般来说，轴压比在很大程度上会对剪力墙结构的抗震性能表现产生至关重要的影响。因此，为确保构建始终保持良好的承载力，设计人员应该对轴压比参数设计问题予以高度重视。除此之外，与普通钢筋混凝土剪力墙结构相较而言，内置钢板组合剪力墙结构可以大幅度提高构件的承载能力与延展性能。最重要的是，钢板厚度的不断增加，会进一步提高其所承担的水平剪力，可以深化结构主体的抗震性能。

结论：总而言之，随着我国高层建筑建设力度的不断增快，钢筋混凝土剪力墙结构将会发展成为我国建筑体系的重要结构形式。在这样的发展背景下，从事于工程建设的工作人员应该立足于高层建筑结构发展现状，从多个方面按照高层建筑工程抗震设计标准，对现场施工涉及到的结构设计问题进行统筹规划与合理部署。其中，对于钢筋混凝土剪力墙抗震设计的应用问题，应该严格按照规范要求进行精准操作。需要注意的是，钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能及设计方法应该按照工程实际需求进行合理设计，以期可以为我国建筑结构抗震设计体系的良好发展提供保障。

参考文献：

[1]王作虎. 高强钢筋高强混凝土结构性能的研究进展[A]. 中冶建筑研究总院有限公司.2020年工业建筑学术交流会论文集（下册）[C].中冶建筑研究总院有限公司:2020:6.

[2]季春龙. 装配式混凝土结构的节点设计要求分析[J]. 现代物业（中旬刊）,2020(07):60-61.

[3]王浩. 钢筋混凝土高层结构设计的常见问题和处理[J]. 现代物业（中旬刊）,2020(07):62-63.

[4]张浩. 高层建筑钢筋混凝土结构设计的现状及策略分析[J]. 中国住宅设施，2020(10):12-13.

[5]李奉阁，吴孝国. 两边连接薄钢板剪力墙加固损伤RC框架结构抗震性能研究[J/OL]. 建筑结构学报：1-9.

作者简介：孟庆利（1982—），男，汉族，吉林省农安县人，学士，高级工程师，研究方向：结构工程，结构工程设计，加固改造鉴定。