剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用

剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用

袁欣

身份证： 21010219670308****

摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，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：剪力墙结构；概念设计；建筑结构设计；运用

引言

由于剪力墙结构刚度较大，所以对风或小震作用下的层间位移角的限值要求和风作用下的舒适度的要求来说，就很容易满足。而且剪力墙承载能力大，空间布置的灵活度大，美观性也很强，因而近年来在别墅和高层建筑设计中受到了人们的高度青睐。设计人员应具备扎实的理论，娴熟的技术和丰富的经验，结合建筑设计的基本需求完成剪力墙结构设计，从而保证设计的质量。

1剪力墙结构设计基本原则

从设计实践来说，若想保障建筑剪力墙结构的性能，要做好以下原则的把控：①楼层层高和层间最大位移比。以地震作用为背景设计，建筑楼层的最大弹性层间位移值的规定以及规范，除了以弯曲变形为把控要点的高层建筑之外，其他类型的建筑计算，按照要求可以不扣除建筑结构弯曲变形，进行扭转变形的计算。高层建筑结构的计算，对于剪力墙结构的设计，多围绕楼层之间的扭转变形以及剪切变形进行计算。其中，对于剪切变形的控制，要根据竖向构件数量来确定，不过竖向构件比较多，则会造成结构扭转变形，因此设计时要合理减小扭转变形。②楼层最小剪力系数。建筑剪力墙结构设计，对于承受地震倾覆力矩值的计算，要按照相关规定，达到规定系数范围的同时，最大程度上减少剪力墙的设置，实现对楼层最小剪力系数的控制。③连梁超限。建筑剪力墙结构设计，对于连梁跨高，通常比值要超过2.5；若没有超过2.5，极易使得墙体弯矩以及剪力值达不到标准。

2剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用

2.1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。

2.2平面结构

平面结构在设计的过程中要尽量保持结构的整体完成度以及结构各自之间的规范性，尽量简单明了而受力良好。如果是一些不规则的超长超宽结构的话就需要进行分集成化的伸缩构件，也可用作防振接头。经过多年的研究和分析。由于建筑布局的不对称性，剪力墙布局必须经过多次试验。结果表明，该结构的质心与刚度的偏差小于1m，偏心率较小。除核心筒外，其余剪力墙均布。并尽量增强沿边缘的扭转效果。从结果来看的话第一个振动周期主要是扭转振动，这一周期当中振动的周期平移比0.75，而每一层之间的最大水平位移一般不会超过1.4，这样就能够确保结构满足平面的布置需求，能够进行有效的变形控制。但是实际应用的过程中很多高层建筑是没有做好这一点的，经常会出现布局不够规则且刚度过大的问题，这样一来设计的时候大扭转面的破坏问题就十分显著，为了避免这一问题需要尽量让两个平面中心进行重合。

2.3做好细节的优化

首先，约束边缘构件。通过实施约束措施，能够实现对剪力墙承载力的高效把控。使用40%以上的约束力，便能够增加剪力墙的承载力；使用20%的约束力，能够实现增强抗震性能的作用。基于此，具体设计时，要合理选择边缘构件。剪力墙边缘构件的设计宜遵循如下原则：若底部加强部位设计的轴压比，其没有达到规范标准，那么要增设构造边缘构件。若超过规范标准，则采取增设约束边缘构件的措施。其次，进行强度以及性能的优化设计。按照建筑剪力墙结构设计规范进行设计，保证配筋率达标。具体实践中，结合抗震作用，合理控制剪力墙边缘构件的数量，保证建筑整体的性能。最后，做好延性处理。开展延性设计，要运用均衡布置以及对称设计等方法，增强剪力墙的支撑能力，保证结构的性能。

2.4边缘构件设计。

建筑剪力墙结构设计中，设计人员要将边缘结构设计作为设计的重点内容，在过往设计经验的基础上，保证设计的质量。有约束边缘构件的矩形截面剪力墙在承载力和综合性能方面，要明显优于无约束边缘构件剪力墙，且其最大承载力比无约束边缘构件剪力墙结构高承载力比无约束边缘构件剪力墙结构高4成左右。边缘构件主要有两种形式，一种是约束边缘构件，一种是构造边缘构件。在设计的过程中，应在充分了解工程实际的基础上，完成边缘构件设计。约束边缘构件主要应用于墙体平均轴压大于规定数值的多层建筑设计中。构造边缘构件在一二级剪力墙底部加强部位上部的普通结构、三四级及非抗震设计的高层建筑、底部加强位置和相邻上层轴压比未达到规定值的多层建筑剪力墙结构设计中较为常见。也就是说，设计人员需要根据建筑结构的形式和功能选取边缘构件的设计形式。

2.5优化剪力墙大墙肢设计

剪力墙在设计过程中最明智的方法之一是确保它的宽度和高度不超过2m，但为了确保它的顺利运行，必须确保这堵剪力墙有足够的高度，这是施工人员所需要的，墙体在施工过程中如果出现裂缝，必须要及时进行处理，如果墙体高度超过8m，必须考虑到地震所带来的影响这一点。在这段时间里，剪力墙很有可能被分成几堵不同的墙，每堵墙都会变成相对独立的每一部分，大墙容易损坏，影响整个墙的回弹。因此，设计人员必须进一步优化大墙的抗震恢复力，优化方法如建筑孔洞等，以保证大墙的抗震性能，竣工时需要相关材料和施工坑的修补以保证墙体的完整性。

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。剪力墙结构融入到建筑中，将提高建筑的抗震能力，保证建筑的稳定性，这就是为什么设计师必须开始重视剪力墙地设计，以优化整体建筑构件，保证建筑结构进一步被优化。

参考文献

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[2]张修广,冯学刚.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].居业,2019(2):53.

[3]马云童.短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用[J].四川水泥,2019(2):189.