论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用观察

廖志文

【摘要】如何有效提高建筑结构的抗震性能，一直以来都是建筑结构设计师们重点研究的课题，随着地震灾害的增多，人们对于建筑结构的抗震设计也越来越关注。本文结合建筑性能方面的要求对抗震设计进行阐述，然后对设计流程及抗震设计方法进行重点分析，对于促进建筑行业的健康发展意义重大。

【关键词】建筑结构；设计；抗震；性能

具有效数据显示，我国传统的建筑结构抗震设计可以保证在遇到地震灾害的过程中，人身可以得到基本保证，但是财产安全通常会受到很大的威胁。新时期，在建筑业快速发展的过程中，积极加强建筑结构抗震设计至关重要。我国现有的建筑结构抗震设计在实施过程中，不仅难度较大，同时也无法彻底满足提升建筑抗震功能的需求，在这种情况下，本文积极加强了基于性能的建筑结构抗震设计研究。

1、建筑结构抗震设计的性能要求

多年来，世界各国针对地震和震害进行了全面的调查和分析，并对比出应用传统结构抗震设计构建起来的建筑拥有较小的倒塌率，基本实现对居民生命安全的保障，然而经济损失是不可避免的，在这种情况下，社会各界开始关注建筑结构的抗震设计，并逐渐形成了抗震性能目标，基于性能的结构抗震设计就是在这种情况下产生并有效应用的。基于性能的建筑结构抗震设计从本质上改变了我国传统建筑结构的抗震设计，现阶段，世界上多数国家在积极发展建筑业的过程中都应用了这种设计方式。从设计流程的角度来观察可以发现，新的设计方法在应用过程中融合了多个学科的内容，如结构工程、岩土工程以及建筑学等，因此该设计方法在使用过程中，设计人员对各项技术的掌握以及熟悉程度是提升设计质量的关键。从性能目标的角度来看，社会大众以及建筑使用者对建筑的结构性能拥有一定的期望，通常包含两方面内容，分别为结构抗震的性能指标以及地震冻性能指标[1]。

这两项指标充分说明，在划分地震动性能的过程中可以对传统的地震危险性概率分析法进行充分的应用，然而这一过程中还必须综合利用不同的危险性分析法。在对建筑结构的主要构成因素如墙构件和梁柱等进行实验的过程中，应将定性以及定量分类作用于震害实验结果当中，此时可以对数据库技术进行充分的应用，从而有效得出结构性能的标准图形。

2、建筑结构设计具體流程以及安全性评价研究

2.1建筑结构设计

对结构和非结构体系进行参数的确定是结构设计的主要内容，在此基础上可以对建筑结构进行详细的构造，促使其性能目标能够满足地震作用的要求。在设计构件以及结构的过程中，将指标确定为变形和能量是基于性能的建筑结构抗震设计的特点。设计结构时，应首先确定结构抗震计算的方法，多个性能目标存在于结构设计当中，而线性以及非线性计算方法在结构中的应用至关重要，能够满足基于性能的设计要求，相关的计算方法应当满足以下特点：首先，直观性。便于设计人员有效解决设计问题；其次，多变性。有助于设计人员工作中可以针对不同的设计目标计算不同的参数数值；再次，实用性。[2]。

2.2结构性能的抗震安全评价

在对地震冻性能指标进行确定的基础上，对结构性能的抗震安全评价进行应用，可以有效全面估计该结构的抗震能力以及安全程度，其中包含最大变形、累积变形、强度以及刚度在结构中的体现，这些因素是进行全面估计的重要内容。确定性结构性能评价更适用于现阶段建筑工程的施工，不同的结构体系是选择不同性能评价准则的基础。

由于随机性是地震发生的主要特点，其时间、震级以及地点等因素都不是固定不变的，因此对概率可靠度性能评价进行应用从理论的角度来看更加适用，然而这种评价方式针对高层建筑结构体系来讲存无法彻底的贯彻落实。产生这种现象的主要原因跟随机性在性能评价指标中的体现具有紧密的联系，同时随机地震反应分析计算在高层建筑结构中的应用也拥有较大的技术难度。众所周知，在进行结构性能的抗震安全评价的过程中，应将其视为一个系统的评价，其具有较多层次。在评价具体实施过程中，可以按照两个流程来进行，首先，评价抗震性能在墙体、节点以及梁柱中的体现；接下来就是综合评价整体抗震性能在结构中的体现。由此可见，在进行结构性能的抗震安全评价的过程中，应对结构抗震性能以及构件抗震性能二者的关系进行充分的掌握。

3、基于性能的建筑结构抗震设计注意事项

3.1结构抗震性能控制措施

地震发生的随机性，对人们的生命以及财产造成了严重的威胁。而应用科学的结构抗震性能控制措施是确保基于性能的建筑结构抗震设计得以实现的关键环节，从现阶段的角度来看，结构自控以及设备控震是结构抗震控制的两种重要形式。从工程应用层面来分析，结构抗震自适应能力的重要性更加明显，这里的结构抗震自适应能力就是结构自控。本文在积极展开研究的过程中发现，针对高层建筑来讲，在耗能装置当中不应当包含剪力墙等重要性构件。这是因为，较大的难度产生于加固以及修复这部分构建的过程中，例如，将其作为耗能装置时，破损现象将产生于较小地震的影响下，而当中级地震发生的过程中，很容易导致该装置面对无法进行修理的局面。现阶段，西方发达国家在积极进行基于性能的建筑结构抗震设计研究过程中，研发了新型耗能结构，如钢梁-混凝土柱组合结构以及抗震控制结构等，从现阶段建筑业的发展角度来看，这些结构具有重要的应用价值。

3.2社会经济评价在结构抗震性能中的体现

在设计结构工作开展之前，社会大众以及建筑使用者通常都会拥有一定的要求从而限定结构中的经济指标。实际上，促使经济指标以及社会效益实现最佳值是开展不同结构设计的最初目标，因此这也是基于性能的建筑结构抗震设计过程中的最初目标。现阶段，我国在积极进行基于性能的建筑结构抗震设计研究的过程中，必须综合考虑多种内容，如费用-效益分析、地震损失估计以及经济指标的评价方法等。

结语：

综上所述，建立在性能基础上的建筑结构抗震设计，最突出的特点就是在对结构性能目标进行选择的过程中由公众作为主体，而设计工作者从专业的角度出发尽量实现这些性能目标。同传统的建筑结构抗震设计相比，这种设计方式具有较强的精细性，能够对建筑结构的稳定性进行有效的预测。

参考文献：

[1]王亚勇，岳茂光，李宏男，等.基于不同性能目标的RC结构抗震设计的效益分析[J].土木工程学报，2014（03）：37-45.

[2]季静，黄艺燕，韩小雷，等. 高层建筑基于性能的粘滞耗能支撑结构抗震加固设计[J]. 建筑结构，2015（ 07） ： 30 -32 +55.