建筑结构设计中剪力墙结构的应用

朱强　高乐

摘要：随着建筑设计架构程度的提高，建筑设计中剪力墙结构的应用也越来越普遍，考虑到墙体结构建筑是一种新的建筑形式，结构设计方案和结构设计在实践中的经验必然是不足的，因此本文通过对剪力墙结构设计进行分析，并阐述了剪力墙的结构设计应用，希望对促进剪力墙结构在建筑结构设计中的应用做出积极贡献。

关键词：结构设计;剪力墙结构;应用

剪力墙已成为建筑工程结构中的一种常见结构，具有提高建筑结构性能和优化质量的功能的作用。在建筑结构设计方面，剪力墙结构以及目前大多数剪力墙结构在建筑结构设计中存在一些缺点，因此我们需要给剪力墙结构设计进行详细分析，为建筑加强结构设计提供指导。

一、剪力墙结构概述

所谓的剪力墙结构工程，实际上是指利用剪力墙结构进行建筑物的结构设计、建造和使用，与其他建筑结构相比，剪力墙结构设计优越，不仅有效地提高了抗震建筑水平，而且还满足了较大程度的空间设计结构设计要求，降低了工程造价。剪力墙结构目前广泛用于高层建筑，为高层建筑的结构设计提供强有力的技术支持。当剪力墙结构应用于低矮建筑物时，建筑物必须承受大多数压力弯曲的结构，上限公差是限制剪切力是造成结构受损的主要原因。当用于高层建筑时，同时承受弯曲的结构可以承受较大的力，这种力分布模式可以充分减小剪力结构、张力量和剪力墙，大大提高了墙的使用安全性，使整体结构系统得到改善。此外，当建筑物发生地震，结构承受垂直载荷时，剪力墙可以承受大量水平剪切力，同时还可以改变建筑结构的横截面积，有效地抵抗地震，大大减少力量和作用，以节省空间。

二、剪力墙结构的设计准则

在结构设计项目中，剪力墙的高度和宽度略大，并且与圆柱结构相似。首先在进行剪力墙结构设计时，设计者应采取建筑结构的力学性能，关于剪力墙结构的高度、宽度、跨度等进行更准确的分析和计算，考虑到所有要素后最终确定设计方案。其次，在结构设计项目的实际设计中，从平面看，剪力墙结构极其坚硬，承载能力强，同时降低了平面外刚度和承载力。鉴于这一情况，设计师在设计剪力墙结构时，往往会对平面剪切刚度和承载力进行估算，但是针对墙体结构制定了相应的防护措施，剪力墙结构保护整体性能避免了变形。剪力墙结构由于受到外部影响，反过来又危及建筑工程的质量和安全，

三、剪力墙结构的优点

剪力墙结构是指用含有钢筋的混凝土板代替传统的框架梁和柱，并对建筑物的水平力进行有效控制，以确保建筑物的稳定性。剪力墙结构有许多优点，包括以下几个方面：第一，稳定性高。在剪力墙结构中，通常使用包含钢筋的混凝土结构，与传统的框架柱相比，其具有更好的整体性能，具有良好的支撑效果并且大大提高了建筑物的稳定性。第二，经济性强。由于结构剪力墙使钢筋混凝土更多地使用，因此不需要更多的钢材料，减少了钢材料的数量，进行一些成本节约，为公司创造更多的经济效益。第三，外观更好。剪力墙结构具有较高的横向刚度，可以根据实际情况进行调整，因此可以提供广泛的应用，满足不同人群对建筑美学的需求。第四，连续性好。墙体结构确保了建筑物的额外稳定性，同时也起到了隔断的作用，分为建筑物的不同区域，因此，建筑物同时区分建筑物的不同剪切区域也起到了一定的作用，达到连续性的目的。

四、剪力墙结构在建筑结构设计应用的原则

（一）设定土壤最小剪切系数的原则

在规划过程中，应遵循原则，以尽量减少土壤之间的剪切系数。为确保建筑结构的优良抗震性能，出于安全考虑，确保地震剪切力的最小土层水平大于建筑结构的地面。在设计中，要考虑到最小化剪切力，尽可能增加房間的空间，设计合适的结构且具有横向刚度，给出剪力系数，要考虑到最小设计楼层。此外，设计人员必须尽量减少设计中建筑物的重量，降低项目成本并提高建筑物的抗震能力。

（二）不同楼层之间的结构调整原则

控制土壤之间的扭转和剪切变形是设计过程的核心。在构建建筑结构时，不同楼层高度比之间的最大位移应根据垂直元件的设计进行布置，一旦链节布置不合理，应用于楼层之间的扭转变形就会增大，导致偏移。高层建筑的设计原则是尽量减少扭转变形，而不是盲目地扩大垂直设计。如果不满足仅一个层间位移方向，则可以在结构方向上适当地减小元件的刚度，从而实现减小剪切的重量比，进行更好的结构优化。

（三）剪力墙计算原则

针对高强建筑物剪力墙的设计，大多将振型分解反应谱法作为主要计算方法，将SATWE软件作为处理和分析数据的主要软件，在剪力墙结构设计过程中，不仅要对抗震设防烈度进行精准计算，还需要充分考虑到不同水平地震作用方向对剪力墙结构钢度造成的影响，制定针对剪力墙水平扭转的预防方案。同时参照相关规范的要求对各个部分的参数进行合理设计。如下结果：连梁刚度折减系数为0.8-0.6，其中地震作用下取0.6，风荷载作用下取0.8。

五、结构设计中剪力墙设计的应用策略

（一）改进剪力墙的设计

在建筑工程中，剪力墙结构具有平衡效果。在设计剪力墙设计方案时，设计人员必须采取有效措施，展示剪力墙结构设计的作用，有效降低结构设计成本，同时提高结构设计项目的质量。为此，设计师在设计剪力墙结构时，需要结合实际情况和建筑要求，运用现代科学技术，完善建筑结构规划，体现剪力墙结构的价值。此外，设计师应注意工程造价，选择合适的建筑材料，并确保原材料符合剪力墙要求。在实际结构设计方法中，要根据设计要求，调整剪力墙的长度比，并设置适当的洞，设计适当的剪力墙长度，以确保整体的协调。

（二）剪力墙结构的精确定位

在建筑工程中，为了充分利用剪力墙结构，改善剪力墙布置设计结构，设计人员要在结构布局和结构布置的垂直平面上工作。在基于剪切平面结构的设计中，设计者必须确定剪力墙结构的刚度中心和质心，并使剪力墙变直。总的来说，在剪力墙结构的设计中，不应过于繁琐复杂，根据相关标准和原则必须进行结构设计工作，确保足够的剪切刚度，坚持结构要求，充分发挥剪力墙结构的作用。

（三）剪力墙扩展部分的科学处理

剪力墙结构本身具有许多优点：在设计剪力墙结构时，设计者必须充分考虑剪力墙结构的扩展。剪力墙结构的可伸长性与整体结构性能密切相关。通常，在设计剪力墙结构时，大多数设计师将设计出与墙的整体性能和质量相关的高轮廓结构。为此，设计者应根据结构要求和实际条件调整和优化设计，以避免由于缺乏详细的加工而导致整体质量的损害。如果墙体的长度过小，如果经过时间段弯曲，容易出现裂缝，而整体墙体支撑力的质量与剪切加固有关。鉴于这种情况，设计人员应结合实际情况进行结构设计，并在结构设计结束后进行有效的检查，以改变长壁的形状。

六、结语：

综上所述，建筑结构设计中剪力墙结构的应用已经非常广泛，但由于此区域内没有剪力墙设计的指示，导致许多细节只能根据设计师的实际设计经验，进行剪力墙结构的设计。但要根据不同的分类，根据设计师自己的需要和特点来选择结构设计方案，不要盲目使用剪力墙结构。只有这样才能保证建筑的质量，保障人民的生命财产安全，构建和谐社会。

参考文献：

[1]王立慧.对现代建筑剪力墙结构设计的探讨[J].科技信息，2011（09）

[2]郑臻华，刘润.剪力墙结构设计与质量控制[J].中国新技术新产品，2009（10）

[3]吴杰.论高剪力墙结构主体工程结构设计[J].企业家天地，2011（05），

作者简介：朱强，男（1985.08），本科（学士），工程师，主要从事结构设计工作。

高乐，男（1986.03），研究生（硕士），工程师，主要从事结构设计工作。