建筑结构设计中的剪力墙结构设计

建筑结构设计中的剪力墙结构设计

王 柱 刘艳丽

身份证号码： 411322199011102**** 身份证号码： 410526197810140***

摘要：随着建筑领域的高速发展,人们对建筑质量也有了更高的要求,这使得建筑企业对施工技术以及各方面质量的控制也有了新的模式。在此发展背景下, 建筑结构设计也衍生了新的技术和方法,剪力墙作为其中一种具有较多明显优势的结构,在现代化建筑中得到了广泛应用。剪力墙结构设计能够提高施工的效率和质量,而且还能尽量的节约成本,降低浪费,所以在建筑工程中应用剪力墙结构是一种能够降低材料成本、提高建筑工程质量的有效办法。基于此,本文研究了剪力墙结构设计特点、建筑结构设计中的剪力墙结构设计要点，以及剪力墙结构设计改进措施,以期为业界提供参考。

关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计

引言

剪力墙多用于高层建筑，在建筑结构中具有较强的水平与竖向载荷承受能力，在抗侧刚度、抗震能力方面具有一定的优势。部分建筑工程项目为了提升建筑结构的抗震能力，通常会采用布置剪力墙结构的方式增强结构稳定性，然而剪力墙的大量布置会导致建筑工程的经济性受到影响。因此，建筑单位需要结合剪力墙结构设计特点与工程实际做好剪力墙的合理设计与布置工作，满足建筑结构质量要求的同时保障工程效益。

1剪力墙结构设计特点

剪力墙结构建筑施工技术特点可以细分为刚性，受力和抗震特点这三大类。首先是刚性特点，就是剪力墙结构建筑施工技术的刚性特点，这种刚性特点对比于之前传统的、普通的框架结构，这两者在功能上差不多，可以说是接近，但是普通的框架结构的刚度在工作人员的施工过程中会因为诸多不确定的外界因素的影响，所以需要结合现实因素来进行工作。相关工作人员的工作施工要结合实际情况，需要划分建立结构墙的抗震结构等级，当剪力结构墙弯矩到达70％附近时，这时就需要将剪力结构框架的刚力减少。其次是要应用好剪力墙结构建筑施工技术的抗震优势，如果能够受用好这项技术，就可以检测出建筑的抗震等级，这样也能更好的执行抗震规范。最后是框架剪力墙结构建筑施工的受力特点，能够在实际的施工当中，发挥出它最大的优点，能够最大的减少建筑工程中变形所造成的损失，极大的去节约材料成本，减少浪费。

2建筑结构设计中的剪力墙结构设计要点

2.1避免结构布置过于复杂

剪力墙结构设计期间，设计人员需要沿建筑结构主轴开展剪力墙双向布置工作，确保建筑结构在两个方向结构的均衡性，避免在抗侧刚度等性能方面存在较大偏差。特别是在抗震设计期间，设计人员需要规避剪力墙单向布置问题。剪力墙的结构需要尽可能规避转折设计，通过拉通对齐的方式避免产生不必要的暗桩、边缘构件布置任务，将配筋等施工成本进一步缩减。在形状方面，剪力墙需要采取口、L、T等较为规则的形状，避免结构过于复杂影响应力稳定性和施工效率。

2.2减少短肢剪力墙应用频次

设计人员需要避免大量采用一字形剪力墙结构，应通过延长翼缘的方式增强结构的稳定性。同时，需要避免大量使用短肢剪力墙作为抗侧力构件，必要时可以将结构转化为筒体结构或引进部分普通剪力墙结构，确保建筑的抗震性能、受力稳定性不受短肢剪力墙影响。

2.3提升剪力墙布置的对称性和连续性

弯曲破坏能够为剪力墙带来充足的延展性，设计人员需要做好墙肢尺寸的控制工作，尽可能将剪力墙结构转化为高墙结构，避免因脆性过大而出现严重的剪切破坏问题。虽然墙肢长度提升能够为剪力墙带来更优异的延展性能，但需要将其尺寸控制在8m之内，将高长比控制在2以上。剪力墙墙肢较长时，可以通过连梁将其均匀分割，将原本结构参数不符合要求的剪力墙转化为可靠的联肢墙。为了强化剪力墙对水平与竖向载荷的承受能力，设计人员需要尽可能通过对称、连续的布置方式强化剪力墙的抗扭效果，避免因布置不均匀导致建筑结构刚度和质量不均匀，进而影响建筑的稳定性。在结构设计期间，设计人员可以沿高度方向对剪力墙的结构进行优化，通过提升混凝土强度或者增加墙厚的方式调整抗侧强度，提高建筑墙体的延性。

2.4适当提高洞口的宽度

根据工程的实际情况来适当拓宽洞口的宽度，能够达到有效且适度降低连梁本身刚度的目的。并且由于连梁结构刚度的适当降低能够提升其对于地震波的抵抗力，因此对提高剪力墙结构的稳固性有着非常重要的作用。

2.5适当提升剪力墙的厚度

在剪力墙厚度设计的过程中，适当增加剪力墙的厚度等同于增加了连梁截面的宽度。连梁截面的宽度越大，其承载力就越高，二者之间成正比例关系。但是加大剪力墙的厚度很可能会导致连梁抗剪承载力超限而影响整体结构的承载力，因此设计人员需要根据实际情况进行适当优化与解决，以便能够保障充分发挥剪力墙结构的稳固性优势。

3建筑结构设计中的剪力墙结构设计改进措施

3.1做好布置工作

剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。两主轴方向均应布置剪力墙。梁与柱、柱与剪力墙的中线宜重合。另外,在布置剪力墙结构中的剪力墙时,施工人员应按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。在沉降缝、伸缩缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。在布置剪力墙的过程中,如因建筑使用需要,纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时,该方向可采用支撑等抗侧力构件。剪力墙的高度与建筑物的高度应保持一致。墙体厚度越小,刚度突变问题发生的概率就越大。如果剪力墙的高度与建筑物的高度不一致,那么上下楼层刚度差不应该超过30%。当楼层出现刚度突变问题时,施工人员应采取加强措施来保证建筑的稳定性。在建设矩形建筑时,当剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,施工人员应减小剪力墙之间的距离,不能把纵向的剪力墙集中布置在建筑的两端。剪力墙结构中的剪力墙宜设计成周边有梁柱的带边框剪力墙,以增大剪力墙的刚度和抗扭能力。纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间位置。当建筑平面纵向较长时,纵向剪力墙不宜集中在两端布置。施工人员应合理设置后浇带,以防止温度变化和混凝土收缩导致结构产生裂缝。

3.2加强施工材料管理

钢筋是剪力墙结构的主要材料,其质量至关重要。建筑物各部位采用的钢筋型号往往是不一样的。因此,管理人员需要重视施工材料、施工设备、施工设施的准备和检查工作。采购人员须严格按照相关标准要求来选购施工材料。在采购前后,采购人员必须严格检查施工材料的质量,杜绝不合格的施工材料进入施工现场。例如,在选用钢筋时,为了保证钢筋的力学性能符合抗震要求,纵向受力钢筋应采用Ⅱ级、Ⅲ级钢筋,箍筋应采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋。这些规定的意义在于,避免采用较脆的钢筋。另外,施工人员不仅需要注意钢筋的屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯指标,还需意注意钢筋的屈服强度实测值与抗拉强度标准值的比值、钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值。

结语

在建筑结构设计的过程中，剪力墙结构的设计和应用能够在很大程度上提升整个建筑的质量，对提升建筑的安全稳定性、整体刚度、承载力以及抗震性能等方面都有着非常重要的作用。为了能够充分发挥出剪力墙结构的优势，相关设计人员必须要对剪力墙结构的优势和劣势加以分析，并且掌握该结构应用过程中的要点，进一步突出剪力墙结构的优点，使该结构能够进一步提升建筑的整体质量。

参考文献

[1]钟福祥.框架剪力墙结构建筑施工技术研究[J].房地产世界2022(05):122-124.

[2]陆少华.框架剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中的应用[J].冶金管理2022(02):115-117.

[3]韩飞.建筑结构设计中的剪力墙结构设计[J].中国建筑装饰装修2022(03):99-101.