分析建筑结构设计中剪力墙结构的应用刘大鹏

分析建筑结构设计中剪力墙结构的应用刘大鹏

刘大鹏

烟台市惠安建筑工程有限责任公司山东烟台264000

摘要：在建筑工程中，建筑结构设计中剪力墙结构设计是十分重要的内容，剪力墙结构在建筑结构中主要承担着各种作用力的作用，它对建筑结构的完全稳定有着直接的关系，同时也是保护建筑工程内人员和财产安全的必要的措施。因此，为了更好的实现建筑结构的性能，建筑企业必须要把握剪力墙设计的原则，进而合理有效的应用到建筑结构的设计中，来提高建筑工程的质量。

关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；设计应用

1剪力墙结构的概念

剪力墙结构中使用钢筋混凝土墙板来替代框架结构中的梁柱，能承担各类荷载所引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。该结构在高层房屋中被广泛运用。剪力墙结构除了能够承受和抵抗纵横向的主要承重外，还能起到空间分割的作用[1]。结构墙的高度一般与整个房屋的高度相等，自基础直至屋顶，高达数十米到100多米；其宽度则视建筑平面的布置而定，一般为数米到数十米。相比较而言，其墙体较薄，通常为200~300mm。剪力墙结构在其墙身平面内的抗侧移刚度很大，而其墙身平面外刚度却较小，几乎可以忽略不计。所以，建筑物上大部分的水平作用或水平剪力通常都会被分配到剪力墙结构上，这也是剪力墙名称的由来。

2剪力墙结构设计的原则

2.1控制剪力墙的高度和宽度

建筑结构设计中剪力墙结构具有着重要的作用，它对建筑物起着一种支撑作用，同时它也能够对各种荷载都能够起到一定的抵挡作用，不仅支撑作用好，还具有不错的抗震能力。剪力墙主要包括墙肢和连梁，而在剪力墙结构的设计中一定要控制好剪力墙的高度和宽度，剪力墙的结构形状类似于板状物，高度比较高而厚度比较小，由于它要对各种荷载进行承受，因此，在对剪力墙结构的设计中，就要严格把握好其高度和厚度的比例，对于比值在3之内，进而再参考柱体结构原则进行设计，对于比值在3-5之间的，要根据双向受压结构的设计原则来进行，从而来满足其性能要求。

2.2避免剪力墙与平面外梁相连

剪力墙的结构主要是承载平面内的承载力，而对于平面外的承载力一般都是比较小的，因此，在剪力墙的结构中，如果和平面外梁相连则很容易就会造成墙肢向外弯曲的情况，为了避免外墙向外弯曲，在对剪力墙结构设计的时候就要特别注意不要和平面外梁相连，而如果剪力墙不能避免和平面外梁相连的时候，在对剪力墙的结构设计中就还要涉及相应的保护措施，这样当两者相连发生问题的时候，也能够很好的进行处理和解决。

2.3全面分析剪力墙所承载的作用力

剪力墙的作用主要是对建筑物中的各种荷载进行承受，因此，在对剪力墙结构进行设计的时候，还要对其所承受的各种作用力进行全面的分析，从而来保证剪力墙结构的性能符合使用的标准。在对剪力墙结构的设计中，首先要对墙体所承受的水平和垂直方向上的作用力要进行准确的分析，并进行相应的安全性判断和验证，然后，对于墙体的斜截面的承载力也要进行分析和判断，并验证它的稳定性，同时，对于墙体所集中承受压力的极限也应该进行分析，保证剪力墙的结构合理性和稳定性。

3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

3.1剪力墙结构设计的平面布置

在使用剪力墙结构设计的时候，设计时需要根据自己的实际经验和现场的实际情况，仔细斟酌，合理定位剪力墙的位置，保证剪力墙结构的对称性和美观。同时尽最大程度去提高剪力墙结构的刚度，从而避免出现扭矩现象，影响到剪力墙结构的整体效果。另外，在施工的过程中一定要注意保证外部剪力墙和内部剪力墙结构的连贯性，从而保证好剪力墙的稳定性。根据经验来看，在布置剪力墙结构的时候，一般需要遵循“对称原则”，力求是剪力墙的刚度中心和质量中心得以重合。若是剪力墙的整体结构分布没有在一个平面上，则需要注意保证剪力墙结构面的平整性。只有保证好剪力墙整体结构的稳定性，才能够进一步提高剪力墙结构承受竖向荷载的能力。此外，为了进一步保证好剪力墙结构的完整，通常都会使剪力墙结构和建筑结构在总体走势上保持一致。同时，为了进一步增强剪力墙结构的抗震能力，建议在进行墙体结构设计的时候使用单向墙体设计的方法。总而言之，在进行剪力墙结构设计的时候，需要采取措施，控制好剪力墙的刚度，不仅要具有足够的承重能力，并且还不能使其刚度过大，若剪力墙刚度过大时，相应的也会使剪力墙自身的重力增大。

3.2剪力墙结构设计的边缘构件设计

边缘构件设计工作在剪力墙结构设计工作中占据着极为重要的作用，科学的边缘构件设计可以改善剪力墙结构的整体延展性，从而有效的避免墙体结构出现位移现象，相应的剪力墙结构的抗剪能力也会得到提高。剪力墙边缘构件有暗柱和端柱两种，在边缘构件的设计过程当中，设计者需要对其合理的进行约束。同时为了保证这种约束的有效性，还需要保证好边缘构件自身的约束力，如此才能有效的增加整个建筑结构的稳固性特点。若是剪力墙构件上承受的荷载过大时，楼层间的位移就会增大，从而影响到整体结构的抗震性。

3.3剪力墙结构设计中的连续梁钢筋配置

连续梁钢筋配置在高层建筑中具有极为重要的作用，能够有效的增加建筑结构的延展性，同时改善墙体结构对上部荷载的承受力，从而使得建筑界具有一个良好的稳定性。在进行连续梁钢筋配置的时候，需要相关的设计人员依据结构内部钢筋的实际分布状况，对钢筋结构进行科学合理的布置，从而改善墙体结构的刚性，进而保证好结构的抗震性。另外，因为连续梁结构会承受较大的剪力，所以对其稳定的要求也相应的会较高，这就要求工作人员在实际操作过程中，严格按照相关的规定，实现合理配筋。

3.4剪力墙中的墙肢处理

剪力墙具有一定的延伸性，因此在对剪力墙结构设计的时候，一定要考虑其延伸性的影响，而在剪力墙结构中最为注重的地方就是剪力墙的脆性破坏现象，这就需要根据剪力墙的具体长度来进行设计。对于墙体长度比较长的剪力墙，要采用分层间隔的设计方法来进行，对墙体进行多分段的切割来避免墙体的延展性的破坏，对于前提长度比较短的剪力墙，就通过配筋的方法来进行，充分发挥其支撑作用，当墙肢的长度大于8m时，可以采用设置施工洞的方式将长墙肢变为短墙肢。

结束语

综上所述，剪力墙结构在建筑结构设计中的应用可以提高建筑结构刚度和抗震性能。通过分析剪力墙结构的特点和分类，可以帮助建筑设计合理选择剪力墙结构类型,充分发挥剪力墙结构的作用。在设计过程中,做好相关受力分析和承压计算，合理确定剪力墙比例、墙体厚度等重要参数，满足实际建筑工程需要，为建筑提供足够的稳定性。

参考文献:

[1]贾智立.浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体实践[J].江西建材,2017(9):61.

[2]苏立强.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用研究[J].建材与装饰,2016(26):106-107.

[3]余添朋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用价值分析[J].江西建材,2016(11):11,18.