剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究

张峰丽

（山西省建筑标准设计研究院，山西 太原 030013）

1 剪力墙结构的概念与特点

1.1 剪力墙结构的概念

在建筑工程中，剪力墙结构又被叫做抗震墙、结构墙或者抗风墙，属于一种剪力墙体，其本身的实际厚度较薄，但是其建设规模大，一般情况下会采用钢筋混凝土材料的墙体来替换传统建筑中的框架主梁，用以承载各种来自外界的压力，其本身的承重能力较强，和建筑中的梁柱所承担的压力不相上下，并且还对水平力具有控制能力。

1.2 剪力墙结构的特点

在整体的建筑结构中，剪力墙结构的最主要作用就是抵挡各种情况下所产生的建筑荷载，剪力墙属于工程建筑中的一项重要建筑支撑结构。在建筑中的剪力墙结构是一项能够有效抵挡竖向荷载和横向荷载的建筑结构，更是能够和建筑墙体和建筑物楼板共同形成建筑受力系统的主要工程结构之一。

2 剪力墙结构的设计原则

2.1 合理的高度以及宽度

剪力墙结构的设计需要按照严格的建设标准进行，为了确保其发挥最好的性能会根据其实际的需求对其高度以及宽度进行的调整。恰当的高度可以更好的支撑建筑以及承载各方面的作用力。剪力墙的高度较高，但是其厚度较小，为了让剪力墙尽可能的承担更大的负荷就需要进行高度与厚度比的计算，而且在设计中需要注意双向受压的影响。

2.2 连梁调整的原则

剪力墙结构设计中对连梁也有很高的要求，根据研究发现如果连梁的跨度比在5以下，就会导致总弯矩中产生的载重比例小，水平方向上就会产生反弯，导致剪切裂缝的出现，当连梁跨度比高于5时，连梁承载力与一般框架梁相同。因此需要设计人员根据实际的情况确定连梁的跨度比。

2.3 系数调整原则

剪力墙结构的设计需要利用实际的数据，通过公式计算得出。计算中的系数调整显得尤为重要，基本的系数调整原则为建筑结构中楼层最小地震剪力小于楼层水平地震剪力。设计人员可以降低建筑自身的重量，以提升建筑的抗震能力。

2.4 因地制宜原则

建筑建设必须要遵循因地制宜的原则，根据实际情况的地质条件等进行结构设计。而且设计中还需要控制构件的数量，过多的构件将会对建筑楼层间出现扭转以及剪切变形，因此需要根据实际的需求竖向构件的数量，过重的构件会影响建筑的整体重量，导致剪力比重失调，降低建筑的抗震能力。

3 建筑结构设计中剪力墙结构设计应用

3.1 平面布置

结合剪力墙设计工作的要点和原则，在进行剪力墙的平面布置工作时，要使其能够满足均匀对称的施工要求，保证其质量中心和刚度中心能够达到最大程度的延伸和拉直，这样就能够减少大部分的不平衡力产生。在此之外，执行剪力墙的抗震结构设计工作时，需要对剪力墙做出多向设置或者双向设置，使剪力墙的实际功能作用得以最大程度的发挥。

3.2 大墙肢的处理

建筑结构各体系在设计时需要考虑其性能，剪力墙结构设计时需要注意其延性。通常情况下，结构的高度、宽度比在3以上时会达到最高的延性，弯曲能力较强，提升建筑的荷载能力。如果高宽比在3以上就需要在墙体上开洞形成上文中提到的不同类型剪力墙结构，减少裂缝的出现。当大墙肢的比例在8以上时，要把承载力计算在大墙肢上，但会造成小墙肢承载力增加产生较大的损害出现裂缝。

3.3 合理定位剪力墙

在对剪力墙进行平面布置工作时，要严格遵循均匀、对称原则，保证剪力墙体结构内的刚度中心和质量中心能够全部重合，用以减少扭矩。针对内外部剪力墙，需要尽最大可能将其拉通、对直。与此同时，还要保证剪力墙的肢截面结构简单、规则。相关工作人员要将剪力墙的各项数据和相关数值进行精确，把剪力墙自身所拥有的各项数值进行相关运算，将剪力墙的各项基本功能细化，明确剪力墙在整体施工建筑中所占地位和自身价值，明确剪力墙的建筑地位。这样才能使剪力墙设计在建筑工程中获得更好的发挥空间，并未建筑工程在日后的发展中提供更加充足的可借鉴依据以及经验，为我国的建筑行业发展起到促进的作用。

3.4 剪力墙结构设计的墙体配筋

在施工的过程中，对剪力墙的配筋工作进行严格的把控工作，争取在最大程度上提升建筑结构的整体安全性、稳定性以及整体建筑工程的使用经济性，这些因素主要基于剪力墙自身的面广量大。在建筑工程施工过程中，对剪力墙的墙体进行配筋工作时，主要作用是在建筑内测预防竖向钢筋发生意外，并且在外侧安放水平钢筋。如果在配筋工作能够满足相关的计算，并且达到最小配筋率。加入在剪力墙体的整体结构设计工作中采用双向钢筋网片，就会使迎水面保护层自身的厚度达到30mm，这样能够对墙体配筋工作的材料有一定的节约。

4 结语

生活条件的改善提升了人们的生活中质量，性能单一的建筑已然不能适用社会发展的需求。在注重建筑性能提高的同时也要将建筑的稳定性作为发展的重点，在稳定性的基础上增加现代化技术，使得建筑更加符合满足人们的需求。剪力墙结构设计在建筑稳定性发挥着至关重要的作用，所以施工部门要根据国家建筑建设的标准，设计贴合需求的结构。本文对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究还存在很大的不足，日后还会继续进行研究、分析。