剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

文/刘小川 贵州航天江南建筑设计院有限公司 贵州遵义 563000

随着城市化发展速度的加快，使得建筑物的数量快速增长，尤其是高层建筑数量更是突飞猛进，由于建筑物的数量增加，且层数越来越多，建筑结构的设计也越来越趋向于多样化，这使得人们对于建筑结构设计也提出了更高的要求。如何增加建筑结构设计的美观性、耐久性、适用性，如何提高建筑物整体质量。基于此，本文就对剪力墙结构进行阐述，并提出具体的应用对策，以期推动建筑工程快速发展。

1、剪力墙结构概述

剪力墙结构指的是含有钢筋的混凝土板的梁柱，并能够承受墙体重力等平衡荷载压力，还能够有效控制水平力的墙体。剪力墙还被称为结构墙、抗风墙等，可以防止建筑物在遭受压力时受到剪切破坏，极大程度地提升建筑物的安全性能。又因为剪力墙所需的原料少、节约原料、工序简单，但能够具有很强的抗震性能，因此具有很强的使用价值和应用前景，剪力墙结构在建筑结构中的应用也变得越来越广泛，在高层建筑中的应用更加普遍。

2、剪力墙结构的设计原则

2.1 避免与平面外的梁连接

剪力墙的墙体应当尽量避免与平面外的梁相连接，因为在同一个平面的剪力墙，所承受的压力和刚度较大，而处于不同平面的剪力墙，所承受的压力和刚度就较小一些，当剪力墙与平面外的梁相连时，剪力墙会承受较大的力和刚度，会出现墙肢由于压力导致在平面外弯矩的现象。尽量避免剪力墙与平面外的梁连接，可以减小剪力墙所承受的压力，增强剪力墙的稳定性和坚固性。剪力墙中的连梁可以平衡起墙肢的水平负荷力，改善墙肢的受力情况，影响整个建筑结构的受力情况，对连梁的设计中要严格遵守设计要求，降低连梁结构的刚度和高度，并适当的提高剪力墙的跨度，才能最大程度的降低墙体结构的刚度，提升墙体的抗震能力。

2.2 楼层层间最大位移与层高之比的调整原则

对于常规建筑来说，在进行剪力墙结构设计时必须关注的要点是楼层间剪切变形与扭转变形的良好控制。对于剪切变形可以透过增加更多竖向构建的方式得到控制强化，但是一旦竖向构建过多则容易产生剪重比过大的问题，随之会带来过大的扭转形变，也不符合设计规范和要求。因此，就要尽可能多做衡量和协调，需要的话可以先进行结构设计的概念设计，可以避免很多问题的发生。

2.3 最低剪力值原则

高层建筑物要承担的安全系数和风险系数都要高，因此每一个环节都需要精确的数据把控。我们在进行剪力墙设计时第一考虑的因素就是地震因素。为了能够有效的对抗地震，剪力墙的设计需要参考最低的剪力值，这是剪力墙抗震能力的红线，剪力值越高意味着剪力墙越多，剪力墙越多就意味着高层建筑的质量越差，抗震能力也越差。

3、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用分析

3.1 加强剪力墙结构位置确定工作

相关人员要想将剪力墙结构顺利应用到建筑结构设计中，就需要加强剪力墙结构位置确定工作，在进行剪力墙结构位置确定时遵循“均匀对称性”原则，让剪力墙面结构的质量中心与刚度中心可以顺利重合，减少误差。与此同时，相关人员在确定剪力墙位置时还需要保证剪力墙肢截面规矩、简单，满足建筑工程美观性需求。

3.2 建筑构件与连接点部位的处理

在剪力墙结构设计过程中，如果连接点的设置存在不合理的现象，极有可能导致施工裂纹的产生，进而降低剪力墙的承重与抗剪性能，最终导致建筑物的整体质量遭受严重的影响，大大降低建筑物的使用寿命或是耐久性，这就必须增强剪力墙设计中建筑构件与连接点的设计。此外，材料本身的问题也会给剪力墙的结构设计带来新的问题。因此，必须特别重视实践设计。近年来，人们对建筑稳定性的要求越来越高。为了满足人们不断变化的要求，剪力墙结构的设计应达到高标准和高要求。在超限高层建筑剪力墙和内墙结构的设计中，应考虑主体结构节点的稳定性，从而提高超限高层建筑性能的稳定性。

3.3 剪力墙结构应用中加强大墙肢处理工作

在我国社会经济快速发展的背景下，城市居民在剪力墙结构应用过程中更加注重剪力墙延伸性需求，在此种情况下，相关人员在建筑结构设计中使用剪力墙结构设计就需要加强大墙肢处理工作，具体可以从以下几个方面展开：①相关人员在剪力墙结构设计时，需要对墙体长度较长的剪力进行针对性设计，满足其承载力要求，在此基础上再进行分层间隔设计，将其分割成均匀、独立的各个部分，提升建筑结构承载能力。②相关人员进行大墙肢处理工作时，还需要根据墙段长度调整期受弯产生的裂缝宽度，保证剪力墙的大墙肢可以充分发挥墙体配筋的支撑作用，满足建筑结构的整体需求。③相关人员在剪力墙结构设计过程中需要展开工洞设计工作，在施工时墙上留洞，并精确计算出每一混凝土墙面的钢筋能力，然后再进行施工，完工时砌填填充墙，把长墙肢分成短墙肢，保证剪力墙结构的大墙肢处理工作质量。

结语：

综上所述，如今的社会发展迅速，建筑行业的发展日新月异，这就要求建筑结构设计必须努力进行创新，加强设计，努力引进外来先进技术，注重细节，更好地保证施工的进行。剪力墙承受着建筑物的整个轴承负荷，对维持安全与稳定建筑工程的整体质量起着重要的作用，因此，在建筑工程的设计工作中，应加强主体建筑的剪力墙结构设计，有效地提高建筑物的抗震性能和整体质量，从而做出安全，经济和合理的结构设计，实现我国建筑业的可持续发展。