浅谈建筑结构设计中的剪力墙结构设计

摘要：近年来，由于我国社会经济的持续进步，人们的生活水平随之提升，对建筑的美观、实用性提出了更高的要求。其中，剪力墙结构由于具备较佳的抗震性能，能够提供良好的使用空间，已经在建筑结构设计中广泛应用。本文简要分析了剪力墙结构设计，以便有效的提高剪力墙结构设计水平，推动我国建筑行业的可持续发展。

关键词：建筑结构;剪力墙;设计

剪力墙结构属于建筑结构中应用较多的结构形式，其结构特点为空间整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，抗震性能较强，震害较轻。另一方面可以避免在房间内露出梁柱，在高层住宅建筑中墙厚较薄，是一种相对较为经济、安全的结构形式，目前被广泛应用于高层住宅、酒店、写字楼、公寓等建筑中。

1 简述剪力墙结构

1.1 概述

剪力墙结构是由钢筋混凝土墙及因墙体开洞形成的连梁所组成的结构，其变形特点为弯曲型变形。这种墙体除抵抗水平荷载和承受竖向荷载作用外，还对房屋起围护和分隔作用。由于剪力墙具备较大的抗压及抗水平荷载能力，侧向刚度大，可以建得很高，在高层建筑中的应用具有较佳的经济性。

1.2 剪力墙结构种类划分

剪力墙种类划分是基于其墙体的开洞或开洞规格尺寸来决定的，其通常能够分成以下几类。

（1）整截面墙结构（2）整体小开口墙（3）双肢或多肢类墙（4）壁式框架类。

1.3 剪力墙设计和布置基本要求

剪力墻结构在满足建筑使用功能的前提下，应尽量做到结构传力途径简捷明确，避免或减少应力集中.平面形状应力求简单、规则、对称，墙体布置均匀，使质量中心与墙体刚度中心重合或接近。

2 剪力墙结构设计的整体分析

2.1 建筑楼层间剪力系数调整原则

在结构抗震设计过程中，结构任一楼层的水平地震剪力均应大于楼层最小地震剪力。在设计过程中，若出现不满足此条规定的时候，需做相关调整。设计过程中应注意调整建筑结构自身的重量和增加结构刚度，即通过有效降低建筑物自身的重量，适当增加剪力墙的数量，从而增强抗震能力以满足规范要求。

2.2 注意楼层间的最大位移情况

在建筑结构开始设计的时候，设计的重点工作在于对楼层间扭转变形以及剪切变形的控制。通常情况下，当建筑发生剪切变形时，设计人员主要通过调整竖向构件数目来进行控制。在调整过程中，如果竖向构件的设置数量较多，就会造成剪力墙剪重比例的失调。这种失调对于建筑质量分布有一定影响，可以造成楼层之间出现扭转变形的情况，并且一般变形幅度较大。当产生这种情形，不能很好地保证剪力墙结构的效果。所以在建筑工程设计的时候，不仅要考虑到竖向构件可能造成的影响，还要对楼层间变形情况进行关注，尽量避免变形情况的发生，通过调整楼层的最大位移比与层间位移角以达到较好的效果。

3 剪力墙结构在建筑结构设计中的主要应用

3.1 剪力墙肢种类和具体结构设置

关于墙肢的分类，主要是指短肢剪力墙和一般剪力墙两种。剪力墙必须是双向结构布置，这样才能充分发挥剪力墙抗震性能的作用。不仅如此，还要求剪力墙双向的刚度数值是相近的，保证受力的均衡性。

3.2 剪力墙长、厚度取值

一般情况下高层建筑结构设计时多设一般剪力墙，多层建筑中可多设短肢剪力墙。实际工程中，常有设计人员不区分工程的具体情况，机械地控制剪力墙截面的高宽比，如将 200厚剪力墙的墙肢长度控制在1650或1700mm，以避免出现短肢剪力墙。其实，这种做法不仅违背剪力墙结构设计的基本原则，同时由于墙肢两端需要设置边缘构件，连梁配筋也大于墙体配筋，因此结构设计的经济性也不见得好（加上墙体开洞处需采用砌体墙填充）。在高度较高的剪力墙结构中，应尽量采用一般剪力墙，以提高结构的抗震性能，并降低房屋的综合造价。

3.3 短肢剪力墙的应用

短肢剪力墙的应用越来越广泛，与一般剪力墙相比，它的肢厚比更小，这种改进对于住宅建筑来说，更有利于空间的排布，室内的布局及二次设计中受到的结构限制也大大减小。虽然短肢剪力墙在灵活性和自由度上比一般剪力墙更具优越性，但是同一般剪力墙相比，短肢剪力墙仍存在许多待解决和待提高的问题，比如它会使整个建筑结构的受力能力和承载力降低。虽然有过关于短肢剪力墙对结构受力性能影响大小的测试，其结果表明短肢剪力墙对结构受力的影响性较小，但在高层建筑的结构中仍不应选用全部为短肢剪力墙的布置形式。当建筑结构布置中，短肢剪力墙的数量较多时，应布置成筒体或者增设一般剪力墙，通过这种方法使短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙形成整体，一同抵抗水平力作用的剪力墙结构。

4 结语

随着科技和综合国力的提高，高层建筑的发展也越来越快，这种情形下，剪力墙的应用则更加具有普遍性，如何能提高剪力墙结构的优越性，完善剪力墙结构在建筑结构体系中的应用已经成为当下及将来研究与解决的问题，具有重要性和必要性，我们不仅要在设计中不断的思考和创新，更要吸取和借鉴国外关于剪力墙结构设计的先进理念与项目实践，使我国的建筑工程设计水平有所提高。

参考文献：

[1]姚永峰.剪力墙结构的优化设计[J].河南科技，2015（23）：45-46.

[2]黎小华.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].有色金属文摘，2015（02）：65-66.

作者简介：姓名 ：张欣 ;性别 ：男民族汉; 籍贯 ：河北省张家口市;就职单位：新疆西域建筑勘察设计研究院; 研究方向：建筑结构设计。