剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析

孙守才

白城市建筑设计研究院 吉林白城 137000

剪力墙结构刚度大，整体性好，抗震性强，在建筑结构设计中得到广泛应用。剪力墙在应用中具有许多优点，并且受到开发者和所有者的广泛欢迎，在应用中，有必要认真分析剪力墙的优缺点，提高剪力墙结构的综合利用率，更好地促进建筑业的发展。

1 剪力墙结构设计所遵循的基本原则

①降低连梁的刚度和弯矩设计值。一般的剪力墙结构中，可以采用弯矩调幅的方法，降低连梁的弯矩设计值，使连梁先于墙肢屈服。②改变连梁的几何尺寸，加大连梁跨度减少高度。③开水平通缝。连梁在开水平通缝后，有效的降低了连梁的高度，从而使其跨高比显著提高，在地震作用下，使连梁发生延性较好的弯曲破坏、减小了剪切变形的影响。④交叉配筋。交叉配筋连梁的原理是利用交叉钢筋来抵抗地震下方向不断改变的剪力。交叉钢筋与主筋方向一致，可以抵抗由于弯剪作用所引起的主拉应力，从而有效的约束了裂缝的开展。⑤钢板混凝土的应用。在混凝土连梁中配置钢板形成钢板混凝土连梁。

2 剪力墙结构设计的优化原则

2.1 楼层剪力系数最小

实际工程施工过程，应保证各楼层间的剪力系数最小的原则，有效降低建筑物重量，防止建筑物的抗震性能降低进而引起严重安全隐患的间题，建筑设计根据短肢剪力墙承受力矩的大小，实际调整楼层间剪力系数达到最小值，并保证建筑物质量的前提下，合理减少剪力墙的数量，对剪力墙结构的侧向刚度进行适当加强，这可以有效降低整个建筑工程的建设成本和资源浪费，在合理范围内扩大建筑各方和建筑用户的经济利益。

2.2 楼层间位移最大化与层高比

在建筑设计过程中，应实际调整层间位移和层高比，以保证楼层间位移最大值和层高比原则。与传统建筑结构相比，剪力墙结构设计计算位移没有加入建筑结构变形因素，其位移计算关键点是楼层间的弯曲变形情况，而通常楼层间发生的弯曲变形主要是扭转和剪切，就剪切变形而言，其主要受建筑结构中的竖向构件影响。竖向构件应根据实际建筑情况进行有效调整，保证数量适中，保证楼层间不会出现扭转变形或变形程度较小。因此实际高层建筑结构设计及施工过程中，应重点对楼层间位移最大化与层高比进行实时监测，以降低扭转变形，进而提升整体建筑结构的安全性和刚度。

3 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

3.1 边缘构件约束处理

为保证剪力墙与建筑物之间的契合性有所提升，必须对剪力墙结构边缘构件进行约束处理，同时保证剪力墙约束边缘构件负载能力符合相应标准，在保证剪力墙与建筑物相互衔接的同时，全面提升剪力墙结构设计的合理性。不仅如此，在对剪力墙结构进行边缘构件约束处理时，还需要考虑建筑剪力墙结构的抗震效果，尽可能保证建筑剪力墙结构设计师所选取的边缘构件抗震效果和其他方面因素能够满足建筑物实际需求。而且建筑剪力墙结构设计中涉及的边缘构件约束处理技术非常多。这就需要按照建筑结构设计要求选取适当的技术手段进行边缘构件约束处理。在提升建筑剪力墙结构抗侧力刚度和抗震效果的同时，确保建筑吴正体稳定性和安全性有所提升。

3.2 墙身钢筋的使用

众所周知，建筑剪力墙结构中使用的钢筋材料具有一定抗震效果，因此，在进行建筑剪力墙结构设计时，必须保证所选取的钢筋材料抗震效果符合建筑结构设计要求，有效抵挡地震波对建筑物产生的侵袭，进一步提升建筑物整体稳定性。而且在对建筑剪力墙结构进行深入分析的过程中，了解到不同抗震级别的剪力墙，其水平方向和竖直方向的配筋率存在本质上的差异。基于此，在进行建筑剪力墙设计之前，需要考虑建筑物整体结构和建筑物周边地震率等多方面因素，据此制定合理的建筑结构配筋方案。在保证建筑结构抗震效果的条件下保证建筑结构设计能够满足建筑施工多方面要求。

3.3 剪力墙结构连梁超限的调整

对于剪力墙的跨高比小于2.5的剪力墙设计结构容易出现剪力和弯矩超过相应规定限度的现象，因此应当在遵循剪力墙结构的连梁跨高比大于2.5的原则的基础上来设计剪力墙结构，另外一方面对于剪力墙的连梁跨高比也不能过大，例如，5到6之间的剪力墙连梁跨高比在保证剪力墙连梁刚度不发生变化的前提下会导致剪力墙的剪力或者弯矩超出了规定的极限值，这样就容易导致剪力墙的结构异常，因此应当采取框架梁的方式处理连梁跨度比超过5的剪力墙结构。由以上研究可以看出，为了保证设计的整体质量，应当对剪力墙设计过程中的剪力墙连梁超限情况进行有效的调整，只有这样才能够有效的保证建筑工程资金投入的有效性。

4 结语

随着社会经济的高速发展，高层建筑数量也在不断增多，剪力墙应用也呈现出普遍性的发展趋势，优化剪力墙设计，是提升剪力墙结构稳定性的关键。剪力墙结构设计对建筑施工的可行性、使用安全的稳定性及工程质量都具有极大的影响。所以，在针对建筑结构设计时，必须将剪力墙结构的整体布局设计考虑清楚，遵照一定的原则，并结合实际设计需要、建筑物特点等设计要求来完善剪力墙结构设计在设计过程中的合理分析和计算。本文从两个方面对此进行了分析，首先对剪力墙结构设计的原则进行分析，进而提了具体的设计对策，希望通过文本的研究能够为相关的工作人员提供一些建议和参考。