浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

王芳华

摘 要：随着建筑行业的快速发展，建筑工艺水平不断提高，新的设计方法和施工工艺不断涌现。剪力墙结构作为现代建筑中的常用结构，不仅自身性质优越，而且能够缩短施工周期，延长建筑使用年限。但剪力墙结构的应用有一定限制，在设计过程中，需要结合实际情况选择合适的剪力墙结构类型，充分发挥其功能作用。

关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用

1 前言

建筑是现代化城市规划的一部分，也是我国经济建设的核心内容，城市发展离不开建筑，城市发展与建筑之间存在着相互依存的关系。为了促进人们生活水平的进一步提升，需要加强对建筑结构设计工作的详细分析，充分了解建筑结构设计过程中剪力墙结构设计的具体应用。设计人员必须要全方面掌握设计知识，熟练掌握现代化建筑结构设计理念，能够灵活运用先进技术，保证剪力墙结构厚度和填充物的厚度一致，合理利用建筑空间。

2 剪力墙结构概述

建筑剪力墙结构具体是指建筑房屋及其附属物中用于抵抗地震、风负荷等水平荷载影响的墙体。其设计初衷是防止建筑在使用年限内遭到外力破坏，增加结构稳定性和荷载能力。目前应用较多的建筑结构包括框架结构、框筒结构、混合结构和剪力墙结构等，其中，剪力墙结构相比于其他建筑结构形式，抗侧刚度高，抗震性能优越，用钢量较小。随着剪力墙结构施工工艺的日益成熟，目前已经在建筑工程中得到了广泛应用。采用剪力墙结构进行设计施工，主要建筑材料为钢筋混凝土，利用该结构墙板承受横向和竖向荷载力。在实际施工中，主用利用剪力墙代替柱承受竖向荷载力。

3 剪力墙结构设计的主要形式

3.1 实体墙

由于建筑不同，因此相应的剪力墙结构设计形式也不同，实体墙是其中的一种，同时它也是剪力墙结构设计中一种常见的表现形式，其受力性能与不开洞墙一样，类似于竖向的悬臂结构构件，其最大特征是抗侧力能力强，即使在水平作用下出现了弯曲变形的情况， 但是其截面仍能够满足截面假定，继而应力和力形成了几何曲线关系。实体墙大多都被设置在建筑物结构外围，发挥抵抗地震扭转的良好作用，有效延长建筑结构的使用年限。

3.2 整体开口墙

在剪力墙结构设计的过程中，在墙体开洞面积较大，同时在水平力作用下，部分出现弯矩的墙体会变为整体开洞墙体，其洞口成列分布，再加上，产生弯矩的墙体在整体弯矩中所占的比例较大，因此不存在反弯点。

3.3 多肢剪力墙

多肢剪力墙是指建筑结构剪力墙体上分布的洞口较多，各个墙肢之间主要靠相邻的墙体连接起来，连续梁墙体的刚度较小，在地震作用下，墙肢之间产生的力会传给连续梁，从而影响了墙体的稳定性，不仅安全性降低，而且各个墙体的单独作用未能得到充分发挥。

3.4 框架式剪力墙

现阶段我国的框架式剪力墙主要具有以下这几个特点：剪力墙具有的刚度不足，墙体上的开洞较小，连续梁刚度减弱。由于墙肢洞口的宽度很大，在水平力作用下，部分建筑结构墙肢会出现反弯的情况，要想确保整个建筑结构的稳定性，还需要根据实际情况，适当加强剪力墙墙体厚度。

4 建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

4.1 剪力墙结构设计的应用原则

（1）平面内搭接原则。在剪力墙结构设计的过程中，作为专业设计人员，必须要明确设计主题，认真做好平面内搭接的相关工作，同时根据剪力墙结构的主要特点，尽量将剪力墙结构保持在一个平面内。通常情况下，在进行平面内搭接操作后，建筑结构中剪力墙的刚度增加，提高了承载力，最大限度的避免剪力墙结构出现弯曲的情况，这对整体施工质量起到了至关重要的作用。

（2）墙体受力分析的原则。设计人员要充分认识到墙体的用途，有效利用墙体的受力特点， 针对实际设计中存在的缺陷，制定科学合理的剪力墙结构设计图， 采取有效措施，保证剪力墙结构设计工作能够有序开展。由于剪力墙的墙体属于一种特殊的平面构件， 并且具有很好的水平作用承载能力，因此为了提高建筑结构的稳定性，需要充分了解墙体的实际受力情况，重视墙体承载力，保证剪力墙结构设计质量。

4.2 剪力墙结构设计的实际应用

（1）剪力墙结构设计的平面布置。在使用剪力墙结构设计的时候，设计时需要根据自己的实际经验和现场的实际情况，仔细斟酌，合理定位剪力墙的位置，保证剪力墙结构的对称性和美观。同时尽最大程度去提高剪力墙结构的刚度，从而避免出现扭矩现象，影响到剪力墙结构的整体效果。另外，在施工的过程中一定要注意保证外部剪力墙和内部剪力墙结构的连贯性，从而保证好剪力墙的稳定性。根据经验来看，在布置剪力墙结构的时候，一般需要遵循“对称原则”，力求是剪力墙的刚度中心和质量中心得以重合。若是剪力墙的整体结构分布没有在一个平面上，则需要注意保证剪力墙结构面的平整性。只有保证好剪力墙整体结构的稳定性，才能够进一步提高剪力墙结构承受竖向荷载的能力。此外，为了进一步保证好剪力墙结构的完整，通常都会使剪力墙结构和建筑结构在总体走势上保持一致。同时，为了进一步增强剪力墙结构的抗震能力，建议在进行墙体结构设计的时候使用单向墙体设计的方法。总而言之，在进行剪力墙结构设计的时候，需要采取措施，控制好剪力墙的刚度，不仅要具有足够的承重能力，并且还不能使其刚度过大，若剪力墙刚度过大时，相应的也会使剪力墙自身的重力增大。

（2）剪力墙结构设计的边缘构件设计。边缘构件设计工作在剪力墙结构设计工作中占据着极为重要的作用，科学的边缘构件设计可以改善剪力墙结构的整体延展性，从而有效的避免墙体结构出现位移现象，相应的剪力墙结构的抗剪能力也会得到提高。剪力墙边缘构件有暗柱和端柱两种，在边缘构件的设计过程当中，设计者需要对其合理的进行约束。同时为了保证这种约束的有效性，还需要保证好边缘构件自身的约束力，如此才能有效的增加整个建筑结构的稳固性特点。若是剪力墙构件上承受的荷载过大时，楼层间的位移就会增大，从而影响到整体结构的抗震性。

（3）剪力墙结构设计中的连续梁钢筋配置。连续梁钢筋配置在高层建筑中具有极为重要的作用，能够有效的增加建筑结构的延展性，同时改善墙体结构对上部荷载的承受力，从而使得建筑界具有一个良好的稳定性。在进行连续梁钢筋配置的时候，需要相关的设计人员依据结构内部钢筋的实际分布状况，对钢筋结构进行科学合理的布置，从而改善墙体结构的刚性，进而保证好结构的抗震性。另外，因为连续梁结构会承受较大的剪力，所以对其稳定的要求也相应的会较高，这就要求工作人员在实际操作过程中，严格按照相关的规定，实现合理配筋。

5 结束语

总而言之，剪力墙结构在建筑工程中具有良好的抗震性，是大多数建筑工程所采取的主要结构形式。在建筑行业不断发展的过程中，需要对结构设计进行不断的改革与创新，为此建筑业从业人员都应该积极学习剪力墙结构的相关理论，掌握实践应用原则与技巧，从实践工作中总结出设计要点，将剪力墙结构在建筑设计中的作用发挥到最大。在今后的发展中，建筑设计人员也要具备一定的思维创新意识，在结构设计中不断总结和尝试，积极采用新技术、新设备应用到建设过程中，促进建筑结构的不断优化。

参考文献：

[1] 贾智立.浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体实践[J].江西建材，2017（9）：61.

[2] 苏立强.剪力墙结构设计在建筑结构設计中的运用研究[J].建材与装饰，2016（26）：106～107.

[3] 余添朋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用价值分析[J].江西建材，2016（11）：11+18.