关于建筑结构设计中剪力墙结构设计的探析

关于建筑结构设计中剪力墙结构设计的探析

覃振兴

广西莲城建设集团有限公司广西贵港537100

摘要：我国目前的建筑工程技术在不断进步，人们对相关技术的研究也在加强。在建筑工程中，由于剪力墙结构具有很好的抗风、抗震等功能，保证了建筑的安全，并且在节能高效上具有很大的优势，因此剪力墙的应用也变得越来越广泛起来，剪力墙结构设计也是建筑结构设计的一部分，同时对建筑结构设计的整体起着重要的作用，本文对剪力墙的结构设计原则和方案进行探讨和分析，对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行深入的探讨。

关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构；应用探讨

引言：

在整体建筑中，剪力墙结构发挥着重要的作用，尤其是抗震方面。除此之外，常被用作隔离墙，因此结构布置多是沿着主轴线。剪力墙结构施工便捷、节约材料、价格低廉，其强度大、抗震抗风性能好，是在传统墙体结构基础上的进一步升级和创新，在现代建筑结构设计中具有很大的优势，其安全性能也得到了建筑工程的广泛应用和认可，在建筑工程设计中应当根据建筑的实际情况来决定是否使用剪力墙结构，进而设计出合理的剪力墙结构实施方案。

1建筑结构设计中的剪力墙结构概述

剪力墙结构指的是含有钢筋的混凝土板的梁柱，并能够承受墙体重力等平衡荷载压力，还能够有效控制水平力的墙体。剪力墙还被称为结构墙、抗风墙等，可以防止建筑物在遭受压力时受到剪切破坏，极大程度地提升建筑物的安全性能。又因为剪力墙所需的原料少、节约原料、工序简单，但能够具有很强的抗震性能，因此具有很强的使用价值和应用前景，剪力墙结构在建筑结构中的应用也变得越来越广泛，在高层建筑中的应用更加普遍。

2建筑结构设计中的剪力墙结构设计原则

2.1避免与平面外的梁连接

剪力墙的墙体应当尽量避免与平面外的梁相连接，因为在同一个平面的剪力墙，所承受的压力和刚度较大，而处于不同平面的剪力墙，所承受的压力和刚度就较小一些，当剪力墙与平面外的梁相连时，剪力墙会承受较大的力和刚度，会出现墙肢由于压力导致在平面外弯矩的现象[1]。尽量避免剪力墙与平面外的梁连接，可以减小剪力墙所承受的压力，增强剪力墙的稳定性和坚固性。剪力墙中的连梁可以平衡起墙肢的水平负荷力，改善墙肢的受力情况，影响整个建筑结构的受力情况，对连梁的设计中要严格遵守设计要求，降低连梁结构的刚度和高度，并适当的提高剪力墙的跨度，才能最大程度的降低墙体结构的刚度，提升墙体的抗震能力。

2.2明确墙体结构所承受的力

在剪力墙结构设计中要对剪力墙进行全面、准确的受力分析，对在受力分析得到的数据进行归纳、整合，进而得出整个墙体荷载分析的具体数据。对墙体结构进行受力分析时，应当注意既要分析墙体的水平方向所要承受的承载力，又要分析墙体的垂直方向所要承受的力，进而对墙体所受到的整体的力进行具体分析，明确墙体结构所承受的力，保证墙体符合质量标准，并达到理想的使用效果。

2.3剪力系数应当达到最小

剪力系数过大，会导致墙体所要承受的房屋的压力过大，会减小墙体的抗震性能，影响墙体的安全性和稳固性[2]。因此在建筑工程设计中，应当对剪力墙的结构进行合理的设计，合理的应用剪力墙的结构，减小楼层之间的剪力系数，才可以减少剪力墙的数量，提高剪力墙的质量。在剪力墙设计中要保证墙体结构具有一定的延伸性，确保剪力墙的高度和宽度成一定的比例，提升建筑墙体的稳定性和刚性。

3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析

3.1对剪力墙进行整体的设计

在剪力墙设计中要考虑对其整体进行设计，不仅要考虑到整个墙体的受力情况，还应当考虑到剪力墙对建筑结构的外观的作用。在工程实施之前，要全面结合整个建筑工程的需求，对剪力墙的安全性能加以分析，进而确定各个设计数据符合安全性能和抗震性能的要求，墙体结构在水平的设计上，应当注意空间与侧面力量的关系，对建筑材料要进行严格的筛选，筛选出达标并符合安全性能要求的建筑材料，提升墙体的整体抗震水平[3]。在垂直的墙体的设计中，还要可以随着高度来改变钢筋混凝土的厚度和等级，可以在很好的节约建筑材料的同时，确保墙体的坚固。在外观上应当对墙体的设计与整个建筑的设计相协调，将剪力墙合理的贯通在整个建筑结构中，进而使墙体结构和建筑整体结构保持一致，确保建筑结构的完整性和美观。

3.2设计好剪力墙墙肢的长度、厚度和配筋

在剪力墙结构设计中要注意设计好剪力墙墙肢的长度，剪力墙墙肢的长度是剪力墙的截面的高度，可以很大程度的影响整个墙体的强度以及抗震能力，还可以对整个墙面的外观起到一定的协调作用。对剪力墙墙肢的长度应该控制在八米之内，确保墙体结构能够具有很好的延伸性能，这样才能很好的保护墙体[4]。在实际的墙体设计中，较长的墙体需要将墙体分成连续、均匀的墙肢，确保剪力墙墙肢的长度和高度的比例，增强建筑墙体的刚度和稳定性，提升墙体的抗震性能。在对剪力墙墙肢的长度进行设计时，要保证其厚度在2米以上，剪力墙的高度要小于其厚度的6倍，加强对墙体高度和厚度的计算，如果高度、厚度比例不符合要求，应当及时通过截面剪力墙来代替一字形剪力墙，进而增强剪力墙的承载能力。对墙体的高度和厚度的配筋比例也要符合一定的比例，具体比例应当根据实际情况进行适当的调整，以确保墙体结构的稳固性和抗震性能。

3.3重视位移比的优化设计

高层建筑结构设计中，设置剪力墙结构，为保证结构性能和作用的发挥，要考虑到地震情况下，建筑物产生的层间位移，精准计算扭转变形数据和其他数据，科学设计剪力墙的垂直构件数量以及水平构件数量，做好构件刚度的有效把控，避免出现变形。

3.4通过计算机技术进行辅助设计

在墙体的设计中，完全依靠人工设计可能会有一定的误差，可以通过计算机技术中的响应的软件进行辅助性的设计，计算机数据准确、有效，从而起到很好的参考作用[5]。同时，可以根据这些数据的参考来及时的调整各项数据，在确保节省材料的同时，将墙体的稳定性能达到最大化，进而节约人力和物力，将计算结果加以调整和分析，并应用在实际的墙体工程中。

3.5重视连梁优化设计

高层建筑中，剪力墙结构的构件中，连梁起到积极的作用，能耗散地震能量，因此必须要做好优化设计[6]。对于连梁的强剪弱弯，必须经过多次试验，进而保证连梁的性能。建设环节，必须按照连梁纵筋和箍筋设计方案执行，以免纵筋出现没有达到强剪弱弯要求、箍筋出现剪切破坏等。

结束语：

综上所述，剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用时，应当根据建筑设计的实际情况来决定，避免盲目使用剪力墙结构。在剪力墙结构设计中要在其发展的基础上对剪力墙结构不断的改进和创新，加强对剪力墙结构的研究和应用，使剪力墙结构能够在最大程度上发挥其在建筑设计中的作用，进而不断的创造出更加优质的建筑，适应新时代社会发展的需求，为社会的经济发展添砖加瓦、再创佳绩。

参考文献：

[1]赵铸.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].低碳世界，2017（34）：208-209.

[2]周文华.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].江西建材，2017（07）：26-27.

[3]张可可.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].江西建材，2017（22）：28-29.

[4]杜靓.建筑结构设计中剪力墙结构的运用[J].建材与装饰，2017（44）：62-63.

[5]曹彬，李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构，2013（22）：65.

[6]张磊.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰，2016（36）：73-74.