建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用黄亲亮

建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用黄亲亮

黄亲亮

身份证号码：45252819830201xxxx

摘要：随着中国经济整体水平的不断提高和的建筑结构设计的不断发展和进步，剪力墙结构在建筑结构设计中的应用十分广泛。剪力墙结构具有承载能力、良好的结构刚度和优良的抗震抗风性能，在高层建筑中的应用十分广泛。高层建筑剪力墙结构设计不仅要对设计师有扎实的理论基础提出了要求，与此同时还要有相当丰富的工程经验去解决设计过程中的问题。本文从剪力墙结构设计的概念开始。就建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行了介绍，希望以此促进行业发展。

关键词：建筑结构；剪力墙结构；结构设计；应用；分析

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。

1剪力墙结构设计的原则

1.1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。

1.2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。

1.3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

2剪力墙的特征及其种类

从整体上来说剪力墙的特点有下面几点，其航侧向的刚度很强。还有一个相对比较小的侧移，如果发生地震可以吸收更多的地震能量。在剪力墙结构的应用中，室内墙体很平坦，但剪力墙结构，在施工的时候需要很多环节，所以造价相对较高。如果按照剪力墙结构开洞是否可分为以下几种：小开洞剪力墙、壁式框架、实体墙、双肢或多肢剪力墙等。这些剪力墙各有不同的应用特点，现有的设计人员应针对具体的建筑结构，选择合适的剪力墙结构形式。

3建筑结构设计中剪力墙结构概念方案布置

剪力墙布局应沿两个主轴方向双向进行不知，尽量做到分布均匀，这种安排，能够让两轴刚度尽可能接近。剪力墙集中布置会导致结构载荷中心和刚度中心偏移，造成更为严重的扭转效应。剪力墙的分散布置会导致梁板跨度加大和刚度分布不均匀，而在跨度增大时，会增加结构的重量，增加地震效应，从增加工程造价；另一方面，剪力墙间距太大，以致于有一块墙的生产荷载过大，增加了轴压比而对剪力墙延性设计产生影响。以及结构在不规则的地震扭转薄弱部位凸起后形成棱角。扭转大变形导致扭转破坏。因此，考虑剪力墙平面布置，应单独布置，并用对角线局部加强。在飞机上拐角处设置L形墙，也可布置在地板角和立柱端部。不同的结构措施如加强，以提高扭转刚度。竖向剪力墙的布置应沿建筑物高度布置和线形高度连续进行。布局、墙体厚度和墙体长度应沿高度变化均匀，以达到竖向刚度逐渐减小，为了有效避免垂直刚度突变。既经济又到达侧向变形和底脚承载力的要求。

因此，剪力墙结构的质量对整个结构的合理性和经济性有直接的影响。目前，结构的经济性已成为结构设计中必须考虑的因素。在满足安全的前提条件下，最大限度地利用有限的资源，是结构工程师要去探索的问题。因此，在合理布置剪力墙的前提下，尽可能节约经济，降低工程造价。而对于结构的关键部分或者计算模型与实际情况不相吻合的部分，至少使用了两种不同结构软件进行了分析计算，并进行了围护结构设计，加固了结构。在概念布局的早期阶段，结构设计师应与建筑师密切合作，确定合理的安排以避免不规则或严重的不规则的水平与立面。实现技术先进，安全适用，经济合理的总体设计，达到降低总成本的目的。

4建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

4.1平面的布置

剪力墙结构设计中，首先要对墙体平面进行布置，根据相应的设计原则来保证剪力墙平面的中心和刚度正好完美结合，发挥出其最大的性能特点，从而实现更好的墙体均衡作用力。在对剪力墙平面进行布置设计中，首先要沿着其主轴的方向进而进行多方向以及双重方向上的布置，这样就可以很科学的实现墙体的均衡设计，然后，在保证剪力墙安全性能的前提下，还要采取一定的措施来科学的减少剪力墙施工的成本，就可以采取降低剪力墙墙体的侧抗力的刚度来进行，同时也能够有效降低剪力墙墙体的自重。

4.2连梁钢筋的配置

剪力墙结构的实现主要使用材料就是钢筋，钢筋材料具有着很好的强度和刚度，因此，用于剪力墙结构的使用中，就能够有效的提高剪力墙的承载能力以及抗震能力。在剪力墙结构设计中，连梁的设计是很重要的一部分，它对增强剪力墙墙体的安全稳定性有着重要的作用，因此，在进行连梁钢筋的配置的时候，就要对其使用的钢筋材料进行严格的控制和选择，不能为了控制施工的成本而选择不符合使用要求的钢筋材料，对建筑工程的安全造成影响

4.3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。

4.4墙身钢筋的配置

墙身是剪力墙结构设计中的主体部分，它也是剪力墙承受承载力的主要基础，因此，对于墙身钢筋的选择来说，就要严格地按照相关规定或者国家标准来进行，并对剪力墙结构设计的钢筋配比进行有效的验算，在对剪力墙结构进行钢筋配率的计算时，需要对垂直以及水平两个方向的承载力进行全面的分析和计算，保证其抗震的能力符合要求。在剪力墙结构的墙身钢筋配置一级、二级、三级的抗震设计中，垂直和水平的墙身配筋率都不能低于0.2596，同时，对于钢筋使用的间距也会有严格的要求，不管是垂直方向还是水平方向，钢筋之间的间距一般在300mm左右，直径也不能低于8mm

结束语

建筑结构设计中剪力墙结构设计是重要的一个部分，它对建筑结构的安全稳定性有着至关重要的作用，因此，在对剪力墙结构的设计中，就要严格按照相关规定来进行，全面地对剪力墙的情况进行分析，充分发挥其作用和性能，进而提高建筑工程的整体质量。

参考文献

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