建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究

黄波

（中机中联工程有限公司，重庆 400039）

近年来，基于我国城镇化建设进程的进一步推进，高层建筑、地下商城等复杂建筑的建设频率日益提高，而在城市建设规模化发展使人们生活质量显著改善的过程中，人们对于建筑空间的使用要求也越来越高。在此背景下，剪力墙作为现代建筑设计中的重要组成部分，越来越以其成本低廉、强度较高等诸多优势得到广泛应用。对此，针对剪力墙结构设计主要特点，分析剪力墙的主要设计原则，并以此为建筑结构设计工作提供指导，不仅是建筑结构设计的具体需求，同时也是建筑领域的重要研究内容，值得我们给予足够重视。

一、剪力墙的基本概念和主要种类

（一）剪力墙的基本概念

对于剪力墙来说，其主要指的是一种专门用于承载水平荷载的墙体类型，因此也可称为结构墙、抗震墙或抗风墙，而在通常情况下，由于剪力墙的主要应用目的在于避免建筑物受到其他影响因素影响而遭受结构破坏，因此多采用钢筋混凝土来作为主要墙体材料。此外，在具体剪力墙设计过程中，很多施工企业往往会直接使用钢筋混凝土墙板来代替建筑物结构中的梁柱，进而一方面可有效实现对建筑物竖向承载力的精准控制，另一方面也能形成系统的剪力墙结构网络，有助于保障整体建筑的稳定性和抗震性。

（二）剪力墙的主要种类

1.实体墙。在剪力墙设计中，实体墙是最为常见的一种。其中，该类墙体一般不会于截面墙体开洞，且即使开洞，开洞面积也不会超过整个剪力墙的15%，因此，实体墙类型的剪力墙一般会呈现曲线变形形式，且不会出现形状突变问题，这意味着墙体本身的承载力相对较高，能够适用于多种建筑环境。

2.小开口剪力墙。在墙体上开洞，且开洞面积大于墙体总面积的15%，这是小开口剪力墙的主要特征。其中，该类墙体一般不会出现反弯情况，但有可能存在突变状况，因此墙体承载力与实体墙相比较差。

3.多肢剪力墙。对于多肢剪力墙来说，该类墙体一般开洞较大，因此很容易出现异常情况，同时由于其设计原理与小开口剪力墙较为相似，使得二者的受力特点也几乎保持一致。

4.壁式框架剪力墙。就墙体洞口进行进一步扩大，并使得墙体刚度与连梁线刚度保持一致，这是壁式框架剪力墙的主要特点。

二、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用特点

（一）稳定性高

对于剪力墙结构来说，稳定性较高是其最为主要的特征之一，其中，常见剪力墙结构不仅具有较强的承载力和抗拉力，同时还能够对建筑的整体结构起到一定加固作用，有助于保障建筑整体的稳定和安全。

（二）成本较低

在剪力墙结构设计过程中，可通过合理结构布局就建筑整体框架结构进行优化，并在减小剪力墙结构开间的基础上实现对建筑空间利用率的显著提升，进而一方面可解决高层建筑设计所存在的空间浪费问题，另一方面也能够大幅缩减建筑成本，有助于提高建筑企业的经济效益。

（三）美观实用

基于近年来市场经济的稳步发展，人们的生活质量和生活水平已经有了较大提高，在此背景下，依托于剪力墙结构的有效设计，能够将建筑物内部的分隔墙和承重墙进行完美结合，借此一方面可有效扩展建筑物的内部空间，另一方面也能在优化建筑物室内布局的基础上提高建筑物整体的美观性和实用性。

三、建筑结构设计中剪力墙结构设计的基本原则

（一）规则性原则

在实际剪力墙结构设计过程中，为确保剪力墙能够形成不同的功能区域，需遵循规则性原则合理就剪力墙进行设计，其中，设计人员除了要使设计成果符合建筑使用要求外，还要尽可能就结构体系进行优化，进而将剪力墙的使用效果发挥到最佳。

（二）连续性原则

除规则性原则外，连续性原则在剪力墙结构设计中同样十分重要。其中，为避免剪力结构出现刚度突变，设计人员需对部分墙体进行混凝土设置，通过混凝土来分担剪力墙的抗侧刚度，进而保障墙体结构的整体稳定性。

（三）延伸性原则

所谓延伸性原则，多指的是对墙体长度的合理控制，主要目的在于避免墙体过长导致墙体受到连梁应力而出现拉伸问题，其中，一般剪力墙的长度应控制在9m以内，且宽度要控制在2m以内，而若情况并不允许使用较短剪力墙，则应对墙体翼缘进行妥善处理。

四、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用要点

（一）注重剪力墙数量控制

在实际使用剪力墙时不难发现，虽然其在提升建筑结构整体承载力层面具有较大作用，但并非数量越多越好，因此，应在保证基本抗震性能的基础上合理就剪力墙数量进行控制，最终在较强的对称性和匀称性要求下提升剪力墙结构的科学性和实用性。其中，剪力墙的基本抗震能力可见表1。

表1 剪力墙抗震能力表

（二）注意剪力墙平面设置

在剪力墙结构设计中，由于其竖向承载力和水平承载力均由钢筋混凝土墙直接承受，因此需保持整个剪力墙质量及高度一致，并尽可能提升剪力墙平面的匀称性，进而起到降低剪力墙扭矩的最终作用。

五、结束语

综上，本文基于建筑结构设计中的剪力墙结构设计，详细分析了剪力墙结构设计的原则、特点和要点，其中，针对剪力墙的应用价值，只有进一步深入了解不同剪力墙结构的优劣势，并充分发挥其应用价值，才能有效提升剪力墙结构设计水平，才能促进建筑结构设计工作的持续进步。