剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究

吴王骋

南京中哲国际工程设计有限公司南通分公司 江苏南通 226000

摘要：目前国民经济水平处于不断提高地阶段当中，建筑结构设计也在长久发展，其中承载力、结构强度和抗震能力等特点被人们越来越重视。剪力墙结构的设计要求相关施工人员（设计人员）具有广泛的理论基础，并将其应用于实际工程当中，以此来解决建筑结构设计中面临的问题和一些缺陷。基于此，本文主要分析了剪力墙结构设计的应用。这些理论要与实践相结合，主要将此用于建筑物的结构设计中，以此来进一步提高建筑物的设计水平，从而确保建筑物地质量。

关键词：剪力墙；建筑结构；相关设计应用

引言

自21世纪以来，经济发展和科技发展的速度越来越快，人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高，因此在建筑行业的发展历程中，部分建筑工程为了满足人们提出的要求，取得更高的经济利益，在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变，所以，剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时，因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高，因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用，本文就上述情况进行了深入的讨论，并进行了技术型的总结。

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，一般情况下会采用混凝土材料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。剪力墙结构属于建筑物整体中的支撑部分，一般情况下不会被破坏或者拆除，其所承担的压力源主要来自于地震等自然灾害或者外界风力造成的水平荷载，对抗源自外界因素带来的压力破坏，能够在很大程度上保证建筑的安全性和稳定性。依据墙体的实际开洞情况，一般会把剪力墙分为多肢型剪力墙或者双肢型剪力墙以及框架式剪力墙等不同类型。

2剪力墙结构概念设计的基本原则

2.1选择合适的刚度

在地震作用下，结构的振动周期会随着结构刚度的增加而缩短。如果建筑结构刚度过高，将承受更大的地震荷载，遭受更严重的破坏;如果建筑结构刚度太低，风荷载和地震荷载产生的侧向挠度会增加很多，这样会影响建筑物的稳定性和正常使用性能。因此，选择合适的刚度对建筑物的安全性、经济性和使用性能有着直接的影响。

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剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

3.1制定一个科学合理得设计方案，以此来确定实际施工位置

隔墙结构是提高建筑物整体稳定性的重要因素。为此，负责的工作人员必须设计出适合情况的科学设计，并根据具体的结构特点，以此来确保剪力墙最大限度地发挥援助作用，在、很大程度上为居民提供个性化的设计空间，但是这种设计地本身也有一些缺点，因此它不能在实际施工中直接进行使用，在剪力墙的施工中，设计者必须对具体的工程和外部因素进行科学的规划。其次，台风、地震等自然灾害会造成建筑物的失稳，这些因素必须在设计过程中加以考虑，并根据墙体结构设计的具体原则进行相关调整。与此同时，还要运用先进技术，进一步完善建筑规划，在整个过程中最大限度地发挥墙体结构的价值和重要性。并及时提供资料，我们必须要选择合适的材料，考虑建筑结构的整体平衡，保证墙体结构的整体宽度和高度协调一致，尽量做到结构对称使剪力墙结构对称，保证整体建筑结构整体稳定。最后，施工还应保证符合相关标准，我们还要综合考虑建筑结构的一般特点，结合简单的建筑方法，以此来进一步提高整体建筑设计的效率和质量[2]。

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剪力墙截面的厚度标准规划

剪力墙的设计要有一定的规划性，在对横截面结构进行设计时，还应符合国家有关规定，而国家有关剪力墙厚度的规定，则是必须根据剪力墙结构的具体类型而定，如短肢剪力墙，其下截面厚度一般大于0.2m，而除底面外的其他部位厚度不得小于0.18m剪力墙结构最重要的材料是钢筋，钢筋必须要具有优良的刚度和强度，因此采用剪力墙结构可以提高剪力墙的承载力和抗震能力，而且剪力墙的施工是连接梁施工的关键，对提高剪力墙的安全性和稳定性起着重要作用，因此在连接梁配钢筋时，必须科学合理地选择和控制所选钢筋，这不仅是为了降低施工成本，而且给实际施工过程带来一定的安全保证。

3.5墙体主要的配筋承重方式

剪力墙结构是建筑物的主要荷载，所以墙体必须是实心设计的。因此，在施工剪力墙体时，工作人员必须充分考虑整个墙体结构的处理方法，这是保证墙体整体稳定和安全的基础标准，以保证整体建筑不受外力的影响，然而墙体的破坏和整体抗震能力提高与否和建筑物的质量息息相关，，配筋率设置也将会直接影响到工程造价和建设项目的经济效益。

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使用社会发展的需求。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

参考文献

[1]董宜森，吴映栋，任光勇，等.型钢剪力架在钢框架-板柱剪力墙结构中的应用[J].结构工程师，2019（2）：156-157.

[2]尹时博.高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略分析[J].住宅与房地产，2019（2）：113-114.