建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究

戴芳勇

良好的剪力墙结构设计，一方面可以缩短建筑工程的施工周期，另一方面也可以延长建筑工程的使用寿命。因此，需要加强建筑结构中剪力墙设计的重视程度，确保设计的合理性。

1　剪力墙结构分类

剪力墙结构可以分以下四类：

（1）整截面剪力墙，不开洞，或开洞面积不大于15%的墙，该类型的剪力墙如同一个整体的悬臂墙，整个墙肢高度上没有突变，也没有反弯点，变形主要为弯曲型变形。

（2）整体小开口剪力墙，开口较小，但开洞面积大于15%的墙，该类型的剪力墙弯矩在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度没有反弯点或仅仅个别楼层出现反弯点，变形任以弯曲型变型为主。

（3）双肢、多肢剪力墙，有较大洞口或开口，并且从整体形式上来看，分布呈分列方式，其开口虽然与整体性小开口存在一定差异，但是两者在受力上较为相似[1]。

（4）壁式框架剪力墙，开洞较大，连梁的线刚度大于或接近墙肢线刚度，弯矩在楼层处有突变，而且在大多数楼层都出现反弯点，整个剪力墙的变形以剪切变形为主，受力与框架结构相似。

2　墙体布置形式

剪力墙结构设计过程中，为了确保设计的合理性，要对墙体的整体结构进行合理布局，在布置过程中，主要依照主轴和其他某一方向的双向布置，避免仅单向布置，使其具有较好的空间工作性能。剪力墙要均匀布置，数量适当，同时，尽量布置在建筑的外侧，具有较好的抗扭性能。在设计过程中，应当使墙体的墙长较大，这样的设计可以使墙体承受较大的弯矩、水平剪力，避免结构遭受破坏，确保建筑结构的稳定性。为了避免脆性破坏，较长的剪力墙宜开设洞口，分成若干墙段，之间用弱连梁连接。此外，在设计结构剪力墙结构中，设计人员需要加强对建立墙体抗风、抗震等各项内容的重视。需要特别注意的是，剪力墙受本身结构限制，将会对建筑的室内布局造成一定程度影响，基于此，在设计剪力墙结构期间，要对剪力墙的应用形式进行全面分析，确保设计的合理性，通过综合分析可以发现，剪力墙结构设计适合在宾馆、住宅等不同建筑结构设计形式中应用，并且从实际应用情况来看，也取得了不错的成绩。

3　剪力墙结构设计原则

通常来说，剪力墙的宽度和高度都要与厚度相比要大出很多，同时因为其是几何特征向板，因此剪力墙结构受力形态与柱子的受力十分相似，但是仍然存在细微差别。如果肢长与厚度的比未超过3，可以将剪力墙设计看成柱子，若比值在3～5之间，则可将其作为异形柱。

剪力墙结构中的墙面是平面构件，其在建筑中，一方面需要承受水平方向的弯矩与水平剪力，另一方面还需要承受竖向压力，若剪力墙结构自身的强度可以满足抗震需求，在具体设计过程中，不仅需要对刚度内容进行充分考虑，而且需要考虑其延性，只有这样，才能确保剪力墙结构设计的合理性。

若剪力墙在同一平面内，其承载力和刚度较大，平面外两者则较小。如果平面外梁与剪力墙连接，容易使墙肢在平面外出现弯矩，因此具体设计期间，应当尽量避免同平面外梁进行连接，如果受建筑结构限制，必须连接，则应当采取相应的保护措施，避免意外情况的发生。

4　剪力墙结构设计的具体应用

在建筑结构设计过程中对剪力墙结构设计进行应用，能够使整个设计流程变得更加简单，这也是现代建筑在具体设计过程重点应用形式。但是，在具体设计过程中，作为设计人员，为了确保整体设计的合理性，要加强对横向与竖向布局的重视，避免剪力墙结构在应用过程中出现断裂、裂缝等质量问题。

设计人员在进行剪力墙结构设计期间，必须遵守循序渐进的方式，对于建筑结构中的墙肢和窗体要进行有效连接，避免由于连接上的问题，导致剪力墙结构出现质量问题，无法发挥出应有的作用，从而对工程的整体质量造成不良影响。在剪力墙的应用期间，作为设计人员要加强对剪力墙布局形式的重视，要注意保持剪力墙之间的距离，避免距离过近，这样可以确保剪力墙始终都能够保持一个相对平衡状态，从而确保承受力分布均匀，从而使剪力墙结构的性能能够得到充分发挥，这对于提高剪力墙结构质量，以及提升建筑工程的质量都有着重要意义[3]。除此之外，在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计，也使计算形式得到了全面提高，同时有与计算是剪力墙结构设计中的核心内容，该项内容对于提升建筑结构的整体抗震性来说意义重大，能够实现对建筑结构抗震能力得到准确判断。例如，在剪力墙结构的分析过程中，对计算的数值进行准确判断，这样一方面可以使建筑结构的使用、稳定性能得到提升，另一方面也使剪力墙结构设计质量得到了全面提升，因此意义重大。如，表1是剪力墙抗震能力表。

表1　剪力墙抗震能力表

5　结束语

剪力墙结构设计在现代建筑结构中得到了广泛应用，但是我国对剪力墙结构设计内容并没有详细规定，设计中的许多内容都需要设计人员通过大量的设计实例，对设计经验进行总结。在建筑结构设计中，合理应用剪力墙结构，使建筑结构的质量可以得到提升，提高建筑结构的抗震性和稳定性的到提升，满足人们对建筑性能及质量的需求，这也使得建筑结构中剪力墙的应用越来越广泛。

[1]周文华.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].江西建材，2017（07）：26～27.

[2]周斌.关于弱加强层在超高层剪力墙结构设计中的应用研究[J].建筑知识，2016，36（08）：50～51.

[3]陈铁文.对高层建筑框架剪力墙结构设计中一些问题的思索[J].建材与装饰，2016（26）：100～101.