建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

张晶晶

摘 要： 本文主要讲述了剪力墙结构设计是建筑工程结构性设计的关键环节，其设计的合理性和科学性通常会直接影响使用该结构设计的建筑物整体的安全性。剪力墙结构有着结构墙稳定、安全等特点，故其使用范围和影响力日益增大。文章着重分析了常规剪力墙的设计与应用，首先分析了剪力墙结构的特性以及类型分类，然后对剪力墙结构的常规设计进行了详细的介绍，最后从建筑工程结构性设计的规范性、科学性角度出发，阐述了剪力墙结构设计要点，希望可以为相关建筑工程结构设计研究提供一定的帮助。

关键词： 建筑结构;结构设计;剪力墙结构应用

【中图分类号】TU398+.2     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.32.082

引言：随著社会经济的发展，人们物质生活质量水平的不断提升，针对于建筑居住安全性与舒适度也提出了更高的要求。建筑结构设计直接关乎到建筑整体稳定安全性以及后续施工建设的有效落实，而在建筑众多组成结构中，剪力墙结构占据着非常重要的地位。通过做好剪力墙结构设计在建筑结构设计中的合理应用，有利于剪力墙结构承重作用价值发挥，提高建筑整体结构的科学合理性。

1 建筑剪力墙结构概述

1.1 结构特点

剪力墙结构使用钢筋混凝土墙板替代建筑的框架梁、柱，墙板结构能够承载竖向和水平方向的力。多数建筑会使用剪力墙结构。其具有良好的稳定性，能够为建筑整体提供有效支撑，从而保持建筑整体稳定性，同时利用剪力墙结构可以不用在建筑当中设置房梁，提升建筑空间利用率，节约楼层高度。而且，剪力墙结构可直接进行混凝土浇筑，有效节约施工成本、简化施工流程、缩短建设周期，保证建筑寿命。剪力墙结构作为经济实用的建筑结构体系类型，正在不断发展，通过研究其造型设计，确保满足人民群众审美需求，使建筑整体美观性不断增强。

1.2 结构缺陷

剪力墙结构有一定的优势，但也受到一些限制。剪力墙间距受限，造成剪力墙结构不适宜较大空间建筑设计，整体设计灵活性较差。而且，剪力墙结构属建筑主要受力支撑，不得初选拆除、改动，影响用户进行个性化的装修改造。另外，剪力墙结构主要使用钢筋混凝土构建，用量较大，会在一定程度上增加建筑结构的重量。

2 建筑结构设计中剪力墙结构设计要点分析

根据建筑结构稳定性要求及剪力墙结构的利用价值等要求，为确定其设计方案、高效完成相应的设计工作，则需明确这类结构设计要点并加以分析。具体内容包括以下方面

2.1 注重剪力墙的合理布置

（1）采用匀称布置、分散规整的方式，完成剪力墙布置工作，并对墙面长度是否符合实际要求、平面布局是否合理等加以思考，使剪力墙结构设计效果更加显著，并为建筑结构性能优化及应用质量提高提供专业支持。（2）布置剪力墙的过程中需控制好间距，并通过对建筑实际情况的考虑，确定剪力墙结构类型，促使其设计质量更加可靠，实现对该类结构的高效利用。同时，对布置好的剪力墙的应用状况是否良好进行科学分析，借助设计人员的专业优势，不断完善其结构设计方案，从而增强剪力墙结构在装配式建筑实践中的应用效果。

2.2 优化剪力墙连梁设计

连梁作为连接剪力墙墙肢与墙肢之间的梁，当墙肢处受到自重或外部的压力时，连梁就成为传递墙肢受压产生形变或超筋的主要构件，可以说连梁的设计效果对建筑工程质量和有效寿命有着直接影响。首先，优化剪力墙连梁设计要考虑连梁的设计高度，梁体尺寸会在很大程度上造成连梁的剪切变形。其次，要注重连梁与剪力墙墙体结构的塑形互动，这会对连梁的抗震设计造成一定意义上的影响。最后，要将连梁连接多边墙肢的荷载力影响控制在可调范围之内，可以通过设计人员的多次运算实现连梁设计受力数据的精准把握。如果在计算中出现剪力墙结构可能发生超筋位移的情况，就需要根据程度的不同采取相关的剪力墙连梁变更对策，并始终在建筑工程施工规范要求的范围内考虑是否采用铰接方式处理连梁的施工技术。

3 建筑剪力墙结构设计应用

3.1 设计原则

建筑剪力墙结构设计过程中必须遵循一定的设计原则，确保设计方案的合理性、可行性。具体包括以下3点：剪力墙在建筑用于结构分隔、围护，主要功能是水平抗侧、竖向承重，是整个建筑的主要承重结构，其稳定性、质量会对建筑整体产生影响。设计人员可以在剪力墙高度、墙肢方向上增加墙体厚度，或使用混凝土提升其强度和抗侧能力。为提升其功能，发挥出剪力墙结构作用，需要保证剪力墙连续，自上而下实现剪力墙延伸，上下层剪力墙形成统一整体，提升剪力墙功能的同时，避免剪力墙刚度变化出现侧移，提升剪力墙承重性能，保证墙体稳定性，提升抗震性。

3.2 超限调整及平面布置

在设计剪力墙结构时，应注意在不同楼层之间，将剪力数值控制到最小。比如在设计初期，对于建筑而言，做好结构自重减轻非常重要，因此需要注意做好剪力墙数量控制，并按照一定比例，合理调整楼层之间的最大位移。在实际设计过程中还应注意，不应仅仅依靠控制数学构件的数量来控制因地震引起的建筑结构变形，还应注意做好层比例调整。在超限调整时，要求剪力墙中连梁剪力与弯矩跨高之比在2.5以上，但同时我们也应注意，上述二者之比并不是越大越好，一般在超出6以后，会导致剪力墙结构出现超限问题，严重影响结构的稳定性，因此需要结合实际做好合理调整控制。

3.3 剪力墙墙体结构延性是保证自身稳定性

剪力墙设计、施工中若墙体过高、过薄，会在连梁应力作用下出现弯曲、拉伸问题，严重时会破坏整个剪力墙结构，无法发挥自身作用。在剪力墙结构设计时，必须考虑剪力墙墙体延性，合理控制墙体高度、强度，尽量采用较长的墙体，或将墙体进行分割，减少弯曲、形变方面的问题出现。

结束语：综上所述，剪力墙结构作为建筑结构中的重要的承重部件，在维护建筑整体稳定性方面发挥着非常重要的作用。因此需要做好建筑剪力墙结构的可行合理设计，使其能够更好地承受来自竖向与水平方向的荷载。在实际进行剪力墙结构设计过程中，应注意做好剪力墙结构设计要点的落实，并基于不同的设计需求，做好剪力墙设计在建筑结构设计中的应用，有效提升剪力墙结构设计的可行合理性，使其充分发挥应有的功能价值，提高建筑整体稳定性。

参考文献

[1] 张晓燕.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用探析[J].工程技术研究，2019，4（15）：165-166.

[2] 廖涛.对高层建筑框架剪力墙结构设计中一些问题的思索[J].环球市场，2019（34）：353.