建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略

建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略

蔡绅

广东博意建筑设计院有限公司 陕西西安 710000

摘要：在当前建筑结构设计方面，剪力墙结构的优势非常明显，在实际应用过程中获得了广泛的欢迎。在设计方面需要重视与实际情况相结合，严格依照规范要求，加强各参数的合理设计，重点对剪力墙的高度、布局、高度、宽度等进行优化，参照各建筑标准进行有效的处理，尤其需要注意分析结构的关键部位，选择合理的设计方案加强平面设计等细节的控制，这样才能使建筑结构整体优势充分发挥出来，保证安全性、稳定性，控制建筑成本，将建立墙结构的优势充分发挥出来。

关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用策略

引言

伴随当前我国科学技术的不断创新和发展，建筑业的发展也日新月异。当前，许多建筑企业为了提高建筑质量、完善建筑功能，开始越来越多地运用新兴科学技术。剪力墙结构近几年在建筑行业的应用比较广泛，该类结构具有抗震性强、耐久性强、稳定性好等特点，对建筑结构整体性能的提升具有极大的促进作用。本文就针对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了分析和探讨，旨在促进剪力墙结构在建筑结构设计当中应用的质量，提高建筑结构设计的质量。

一、在剪力墙结构的概述

剪力墙，在房屋建筑物或者构筑物的中的作用，即其需要承担在建筑中来自风力荷载或者地震作用力下形成的水平或竖向荷载墙体，通过剪力墙来避免建筑结构遭到作用力下的剪切破坏，故也称其为抗震墙。抗震墙，一般设计材料为钢筋混凝土，抗震墙根据结构需要可设计为两种类型：平面和筒体剪力墙，其中平面剪力墙多设计在钢筋混凝土框架结构、升板结构以及无梁楼盖体系中，如果需要加强建筑结构的强度、刚度、强度以及抗倒塌性能，可在建筑结构的某个受力位置设置现浇剪力墙，或者通过预制装配的方式设计钢筋混凝土剪力墙；而对于筒体类型的剪力墙，通常设计应用在高层建筑、高耸以及悬吊式建筑结构中，通常设计在建筑中的电梯、楼梯、以及辅助房间中，剪力墙将以间隔围墙的形式进行设计，此类剪力墙筒壁通常设计为现浇钢筋混凝土墙体，其墙体自身的刚度和强度的水平荷载力均强于平面剪力墙。

二、建筑工程设计采用剪力墙结构的优势

建筑工程设计中，采用剪力墙结构具有十分显著的优势。首先，剪力墙结构具有很好的承载能力，而且有很好的整体性和空间作用，比框架结构具有更好地抗侧能力，因此，剪力墙结构可建造较高的建筑物。其次，剪力墙墙体布置无凸出，剪力墙结构的楼盖一般采用现浇钢筋混凝土楼板，楼板周边不设明梁，所以空间利用比较好，可节约层高。最后，剪力墙的抗震性能好，用钢量小，可大量的适用于开间较小的住宅、公寓、旅馆项目。

三、在建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略

（一）增强边缘构件的约束处理

在设计剪力墙结构的过程中，无约束边缘构件的处理相对于有约束边缘构件的处理，在负载能力方面可能会低40%左右，这样会导致抗震能力下降，所以在进行建筑工程施工时，需要与实际情况相结合，合理地进行边缘构件的设置，让剪力墙的抗侧刚度和抗震力提高，这样可以保证整个建筑的稳定性。

（二）增强剪力墙洞口的布局管理

对于一些较长的剪力墙可以进行洞口的设计，分隔成受力均匀的墙体，这样在实际施工过程中通过弱梁来完成连接。剪力墙洞口铺设过程中，需要注意对剪力墙的整体力学性能进行分析。在剪力墙洞口布局方面，首先需要有规则的对洞口进行布设，基本成排成列进行设计，另外还需要注意保证洞口与洞口之间的间隔均匀。在设计一些不规则洞口剪力墙时，需要通过错洞剪力墙和叠合剪力墙等方式进行设计，在施工过程中需要对应的使用加固措施来进行加固。为保证浇筑施工的顺利进行，同时减少预埋的工作量，浇筑口沿墙体长度方向的间距为两个桩间距。下层的浇注口要和上层的浇注口对正，以便混凝土输送管能从地面浇筑口直接贯穿至地下室最底层。

（三）连梁设计的优化

在建筑结构设计过程中，剪力墙连梁的设计不单单能够保证整个结构的高度还能够有效地减少建筑侧移等情况，具有非常重要的价值，但是在建筑结构设计方面还需要综合化的对定向连梁进行设计。连梁剪力墙设计。高层住宅剪力墙结构当中，因为墙长较长，可以通过剪力墙平面当中的梁跨和开洞方式形成连梁，如果产生跨高比较小的连梁，在计算过程中很容易导致过度抗剪连梁的出现，因此在实践当中需要注意进行控制。

1、增加梁的截面积增加。让梁的截面积增加，保证连梁具有较强的抗剪能力，但在此过程中也会造成梁的高度有所增加。在设计过程中需要注意相关的施工要点。在连梁宽度固定的条件下，可以通过适当加高粱高的方式来进行施工，如果梁高不能改变，则可以扩大梁宽，让断面的连接宽度增加，然而这样的设计方式在连梁刚度方面的贡献不大。

2、调整设计内力。在提高连梁截面不会影响抗剪承载力的条件下，可以让连梁的刚度人为的降低，通过这样的方式合理的对剪切力进行分配，以便将连梁的抗剪性能问题解决，最简单的控制方式在于对计算参数进行选择，通过对连梁刚度折减系数进行调整，只有使用内力配筋计算的条件下才能够有效地控制。另外，连梁的刚度仍然需要具有较强的抗剪承载力和抗弯承载力，应符合正常的使用要求，如果跨高比超过5的连梁，需要依照设计的框架量来进行优化，以符合施工要求。

3、在剪力墙连梁设计时，需要注意有效的控制结构抗侧力刚度和内力，需要注意加强数据的校核。在连梁跨高较小的条件下，很容易导致建筑在反复载荷条件当中出现连梁的斜裂缝，而导致剪切破坏。因此在设计过程中为了避免这种剪切破坏等情况，可以使用跨高较大的连梁，这样可以有效的保证连梁的稳定性，另外还需要注意在设计剪力墙结构的过程中加强内力分析，做好连梁刚力折减的相关计算，避免剪力墙连梁出现严重的破坏。

（四）控制对剪力墙墙肢的长度以及钢筋的使用

在设计的过程中，首先需要重视剪力墙墙肢的长度设计，保证其合理性，确保剪力墙的结构稳定。在一般情况下，为了进一步控制剪力墙的延展性，还需要注意在特殊部位优化设计，这样可以防止弯矩影响剪力墙的稳定性。在实际施工过程中通过连续肢墙的方式来确保墙体具有较好的宽高比，使剪力墙具有较强的稳定性。另外，依照国家的规定和要求，对于不同抗震级别的剪力墙在设计过程中竖直方向和水平方向的配筋率是有一定区别的，在四级抗震级别和非抗震级别的剪力墙当中，配筋率需要超过0.2%。

（五）在墙肢平面外弯矩的优化方法

在剪力墙平面当中，内外承载力和刚度之间差异较大，是因为高度出现突变可能会造成整个剪力墙方向地梁连接位置出现强制平面外弯曲，因此在设计的过程中需要注意适当的使用暗柱和扶墙柱等方式来进行优化，另外可以顺着梁轴线位置进行剪力墙的设计，以便解决该问题。

结束语

综上所述，剪力墙结构作为目前建筑工程结构设计中较常使用的形式，具有抗侧刚度大、抗震性好等特征，尤其是对于现阶段的高层建筑来说，剪力墙结构的运用能够确保建筑的稳定性和安全性，提高建筑的实用价值。

参考文献

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