剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

马源

【摘要】随着经济、社会以及科学技术的发展，建筑行业作为带动经济发展的主要行业建筑行业的发展越来越重要。由于剪力墙结构设计拥有较强的抗震性，刚度大，能够提高建筑结构的稳定性和质量等优点，剪力墙结构设计越来越被人们所接受，剪力墙结构在建筑结构设计中的应用也越来越普遍。本文将针对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行探讨。

【关键词】剪力墙结构设计；建筑结构设计；应用

随着经济的发展，人们越来越追求高质量的生活，对于居住住房的要求也越来越高。为满足消费者的需求，剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用越来越普遍。而剪力墙结构设计的优点也越来越凸显，消费者和建筑企业越来越重视剪力墙结构设计。建筑企业看好其较好的抗震性，较大的刚度等优点，为提高建筑的质量，优化建筑结构，纷纷采取剪力墙结构。

1 剪力墙结构设计概述

1.1 剪力墙结构设计

在建筑结构设计中常说的结构墙、抗风墙以及结构墙的另一称谓就是剪力墙。剪力墙是一种主要承受风或地震引起的水平或竖向荷载，提高建筑物稳定性以及牢固程度的墙体。剪力墙结构设计主要目的是利用其较高的抗震性，较大的刚度等优点提高建筑的坚固程度，避免建筑因风或地震遭到损毁。一般情况下，剪力墙是一种长和高均设计的较大，但是宽度较小的由钢筋混凝土制造的墙体。而由于剪力墙结构的种种优点，剪力墙结构设计在建筑结构设计中应用的越来越多、越来越普遍。建筑企业为满足消费者提高建筑质量和生活水平的需求，通过剪力墙结构提高建筑的抗风、抗震性，提高建筑的质量，优化建筑结构，使用剪力墙结构代替原本的建筑结构设计中的梁柱。相较于原本建筑结构设计中的梁柱，剪力墙结构虽然与其拥有相似的受力状态，但是剪力墙结构更能增加建筑结构的稳定性，减少墙体承受的荷载，从而提高建筑的质量和安全性，增加消费者购买使用剪力墙结构设计的建筑的信心，进一步为国家的经济发展和社会主义现代化建设贡献自己的一份力量。

1.2 剪力墙结构分类

剪力墙由于不同的分类方式有不同的种类。根据剪力墙是否开洞以及开洞的大小，可以将剪力墙分为四种--实体墙、整体小开口剪力墙、多肢剪力墙以及壁式框架剪力墙。除实体墙并不在墙体上开洞外，整体小开口剪力墙、多肢剪力墙以及壁式框架剪力墙，这三种类型的剪力墙均开洞，而这三种开洞的剪力墙则会再进一步根据开洞的大小进行分类。实体墙指的是不开洞或者开洞面积小于15%的剪力墙。实体墙是不会产生反弯，没有弯点，能够承受较大荷载，以曲型为主要的变形类型的剪力墙。整体小开口剪力墙是开洞面积占剪力墙整体面积大于15%，以弯曲型为主要变形类型，同实体墙相同的不会产生反弯但是有一定几率发生突变的剪力墙。多肢剪力墻主要指墙体开洞面积很大或者开洞成列状分布，与整体小开口剪力墙有一定相似性的剪力墙。壁式框架剪力墙主要指墙体开洞面积较大而且与框架结构有一定相似性，受其影响在刚度大小上墙肢线与连梁线一致或相似程度较高，有一定出现反弯点几率的剪力墙。我们要根据建筑结构设计的特点进行剪力墙结构设计，并在建造建筑物的过程中根据实际情况进一步优化剪力墙结构设计，优化建筑结构，提高建筑质量。

2 剪力墙结构设计的原则

2.1 楼层间最小剪力系数的调整原则

在剪力墙结构设计中应该遵循楼层之间剪力系数达到最小的原则。建筑企业为了减少因房屋自身重量过大致使房屋的抗震性减弱以及当地震来临时造成严重的伤亡事故等原因，建筑企业在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计时要在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩的比例小于40%的前提下，将楼层间剪力系数调整到最小，适当减少剪力墙的数量。并在此基础上，大开间剪力墙，从而增加剪力墙结构的侧向刚度，进一步降低工程所需费用，节约工程成本，在建筑物符合安全标准的前提下增加消费者和建筑企业的利益。

2.2 楼层间最大位移与层高之比原则

在剪力墙结构设计中应该遵循楼层之间最大位移与楼层高之比的原则，时刻关注楼层之间最大位移与楼层高之比，根据实际情况进行调整。与普通建筑结构设计不同的是，剪力墙结构设计应该重点关注楼层间的扭转变形和剪切变形。竖向构件的数量能够进行楼层间扭转变形的控制，建筑企业为了避免剪力墙数量过多，建筑楼层之间发生较大程度的扭转变形，无法满足建筑楼层间位移，建筑企业应该重视楼层之间的最大位移和楼层高之比的调整原则，时时进行监测，减少扭转变形，提高建筑物的安全系数，提高建筑物的坚固程度。

2.3 剪力墙结构连梁超限的调整原则

在剪力墙结构设计中应该遵循剪力墙结构连梁超限的调整原则，确保剪力墙的跨高比大于2.5。一旦剪力墙的跨高比小于2.5就会造成剪力和弯矩超过限额，降低建筑物的安全系数。但是当剪力墙设计中剪力墙的跨高比太大也会造成危害，比如剪力墙结构出现异常变化等，一旦剪力墙的跨高比达到5-6时，也同样会造成剪力和弯矩超过限额。所以为了保证建筑物的安全系数和坚固程度，提高建筑物的质量和建造建筑物的效率，控制建筑的成本，必须在建筑结构设计应用剪力墙结构设计时避免剪力墙结构连梁超限，遵照剪力墙结构连梁超限的调整原则。

3 剪力墙结构设计的优化

在建筑结构设计中应用并优化剪力墙结构设计时应该注意以下几点。

第一，剪力墙结构设计在有着较强抗震性、抗风性，刚度较大的同时也存在着一定的缺陷和不足，比如剪力墙结构有一定的几率会出现剪切变形，而且剪力墙结构设计相较于传统的结构设计较为复杂致使建造建筑物时可能会与设计存在一定的偏差等。这些不足和缺陷使剪力墙结构设计无法充分发挥其优化建筑结构设计的优势，所以在进行剪力墙结构设计以及建造建筑物时要进行全面、细致的思考，根据实际情况和建筑物的特点进行设计的优化，保证剪力墙结构设计发挥其应有的作用。第二，进行剪力墙结构设计时要在确保建筑物安全系数符合标准的前提下，注重工程费用的控制和调配，优化剪力墙结构设计，使用新型建筑材料、新型技术以及新型方法，减少工程费用，科学的进行资金的分配，将每一分钱应用到正确的地方，充分发挥其价值。第三，剪力墙是为了承担水平荷载，提高建筑物稳定性而建造的，但是剪力墙并不是越多越好，我们应该控制剪力墙的数量。剪力墙过多会造成建筑物的自身重量过大，减弱其抗震能力，所以应该根据实际情况适当的进行剪力墙的建造。第四，明确剪力墙平面布置的要点。剪力墙承担竖向和水平的荷载，为减少荷载，充分、科学的发挥剪力墙的作用，所以剪力墙应按照主要轴线进行布置。

4 总结

为适应时代发展的潮流，对于传统的建筑结构设计应该进行改革。而剪力墙结构设计拥有抗震性强等优点，在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计符合时代的发展。在进行剪力墙结构设计时要根据实际情况进行全面、细致的思考，使用新型材料、新型技术和新型方法，充分发挥剪力墙结构设计的作用，提高剪力墙结构设计的美感和科学性，为社会主义现代化建设贡献自己的一份力量。

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