剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究

常希孟

摘 要 剪力墙结构建设方便、节省建材、成本低廉，其强度高、防震防风能力好，是基于以往的墙体结构上逐步升级与改进的，在现代化建筑物设计中占有显著优势，其安全程度也获得了建筑单位的广泛认同，在建筑结构规划中需要结合建筑的具体状况来决定是否应用剪力墙项目，从而设计出科学的剪力墙结构施工方案。

关键词 剪力墙结构设计;建筑结构设计;应用

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，剪力墻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 剪力墙结构设计的原则

2.1 对墙体进行受力分析

针对剪力墙的设计，需要对其投入使用之后的受力情况进行分析，对各种受力强度和受力方向进行全面考虑之后才能确定剪力墙的设计强度。剪力墙是种平面构件，在对其受力情况进行分析之后可以发现，它不仅需要承担墙体的竖向压力，还需要承担来自水平方向的剪力和弯矩力，这就要求墙体需要具备一定的强度，方能承担两个方向的作用力。可见，在对剪力墙结构进行设计时，需要保证受力情况分析的准确性和墙体质量，这样才能确保建筑整体的使用性能。

2.2 剪力墙在建筑平面中结构选型

首先，应优先满足建筑设计的功能布局，实现建筑本身的价值，这是结构设计工种所必须坚持的原则，其次应满足结构选型及抗震概念进行设计。在当今多数结构设计中按结构体系来分，钢筋混凝土高层纯住宅由于建筑平面功能简单且上下各层建筑平面布局均一致，一般多采用落地剪力墙结构、框架一剪力墙结构;底部带有商业的商住两用楼为适应下部设置大空间，公共设施多采用部分框支剪力墙结构;而酒店及写字楼等办公高层多采用筒体结构。

2.3 延性设计要则

墙体延性功能设计中，需提高材料的重点墙体部位的延性功能。实际设计过程中，则需合理分配关键构件的分布功能，综合性分析纵向墙体的承载要求，有利于防治墙体发生倒塌的情况。同时，在某些底面面积较大的墙体设计中，则需根据主体建筑的层高需求进行综合调配，并确保裙房构件延性功能能够控制墙体变形的发生概率[1]。

3 剪力墙结构设计在建筑过程中的应用优化

3.1 剪力墙截面尺寸要符合工程要求

为使剪力墙结构满足工程建设的需求，在进行结构设计时，构件的截面尺寸应合理。在设计过程中，设计人员必须要考虑剪力墙的承压能力和具体承压方式，明确剪力墙水平方向和竖直方向承压能力不同而需要不同强度的情况，在设计中要确保剪力墙的截面高度大于墙体厚度，数据应符合工程标准，以确保剪力墙有足够的承载能力。同时，也应保证剪力墙的稳定性，这要求剪力墙结构拥有稳定性外形，如T形或L形。这种剪力墙外形能有效保证剪力墙结构的稳定性，提升剪力墙墙体强度，确保整个工程质量。

3.2 科学合理的开展平面布置工作

剪力墙结构设计工作进行的过程中，最好是沿着主轴或者是其他方向开展双向或者多向布置工作;当布置剪力墙平面的过程中，一定是需要遵循匀称这一项原则，争取让墙面结构刚度和质量中心相互融合起来，为了有效控制剪力墻扭矩衍生出的对直拉通设计方案，在内剪力墙当中展现出的适应性并不是很强，但是在外剪力墙展现出的适应性比较强。除去上文中所说的问题之外，在剪力墙结构设计工作进行的过程中，抗侧力刚度设计不应当太大。为了能够对剪力墙抗侧力刚度及承载力做出保证，应当在对侧向刚度做出保证的前提条件之下，尽可能提升各个剪力墙之间的距离。

3.3 墙肢截面厚度

在当前，剪力墙结构设计应用在整个建筑结构设计中，是有相关规定的。特别是对墙体厚度施工，有明确要求。比如在短肢剪力墙，相关条例就有规定其底部加强部位是不能够低于0.2m，而其他相关部位则必须大于0.18m。因而对于剪力墙的厚度，需要按照阶段变化。只有这样才能够在一定程度上避免剪力墙结构发生刚度突变。另外，剪力墙的阶段变化范围也是需要控制在标准范围内，即50～100mm。并保证其是处于均匀连续变化状态的。在具体工程建设中，如果混凝土等级与实际强度的改变是同时发生的，作为设计者，要在建筑结构设计中对这两者的楼层进行分开[2]。由此可见，剪力墙结构墙体厚度所具有的规范性，不仅能够更好的保证建筑墙体的刚性和稳定性，还会对建筑结构的稳固性和安全性产生直接影响。因而设计人员在建筑结构设计中，要能够注重这方面，合理的设计剪力墙结构，确保墙肢截面厚度的合理性。以此满足相关标准和要求，提高企业发展需求。

3.4 加强对剪力墙边缘构件的优化

进行建筑工程剪力墙结构设计时，设计人员还需要加强对剪力墙边缘构件的优化，在设计过程中，可以采用2种方法进行优化，分别是约束构造边缘构件和约束边缘构造，设计方法虽然有所不同，但是最终都能有效保证墙体边缘构件的合理性。进行边缘构件优化时，设计人员需要结合相关施工规范明确剪力墙的墙肢长度，进行边缘构件优化主要是针对剪力墙中的翼墙、暗柱以及端柱进行的，因此，在施工过程中，施工人员可以适当增加端柱和暗柱的截面尺寸以及配筋数量，从而更好地保证剪力墙的质量。

4 结束语

综上所述，现阶段我国的剪力墙结构工程在建筑结构中的应用已经取得一定成果，因此相关设计人员在设计剪力墙结构适应注意遵循相应的设计原则，根据实际情况以及工程要求来设计剪力墙结构，以保证剪力墙结构的科学性、合理性、经济性，在有效保证施工质量的同时降低企业的施工成本，使得剪力墙结构可以在建筑工程中充分发挥职能，提高人居环境的舒适度，促使企业经济效益最大化。

参考文献

[1] 李南生.浅析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].低碳世界，2018，（8）：254-255.

[2] 王岩.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].课程教育研究，2016，（3）：165-166.