建筑结构设计中剪力墙结构应用分析

建筑结构设计中剪力墙结构应用分析

蔡银华

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摘要：为了能够增强建筑工程的整体施工质量与效率，并且在一定程度上降低成本的浪费，将框架剪力墙结构建筑施工技术应用到建筑工程当中是一个优秀的手段。随着我国建筑行业的繁荣发展，各项施工技术都在不断的进行创新与扩展，框架剪力墙结构建筑施工技术也不例外，在建筑工程当中应用好框架剪力墙结构建筑施工技术，发挥出这项技术的全部优势，能够确保整个建筑工程的稳定性，并且在一定程度上推动我国建筑行业的不断进步。

关键词：建筑；结构设计；剪力墙结构；应用分析

引言

当前的房屋住宅建筑工程中经常会使用到框架剪力墙这项技术，框架剪力墙有着较强的承重能力。框架剪力墙的施工水平能够直接地影响到建筑的整体使用寿命与整体性能，伴随着城镇化建设的加快，现代建筑规模的不断扩大、施工项目增加的同时，也对框架剪力墙的施工提出了更高的要求。

1剪力墙结构概述

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。

2剪力墙结构设计原则

在建筑工程项目中，剪力墙的柱高和柱宽的测量尺寸略大，在柱应力和变形体系的结构情况上也略有相似。因此，在建筑剪力墙支撑结构的设计过程中，设计人员应以建筑主体支撑结构的受力强度特性为设计依据，对建筑剪力墙支撑结构的建筑高度、宽度、跨度等要素进行准确有受力分析和综合计算，然后综合分析和考虑各种受力要素，确定最终的应力比。其次，在大型建筑工程的实际设计和施工中，从建筑平面设计的角度来看，剪力墙建筑结构整体刚度极强，整体承载力较好，而在建筑平面外，刚度和承载力会明显降低。针对这一实际应用，设计人员在设计各种剪力墙主体结构时，往往不精确计算剪力墙主体结构平面外的应力刚度和墙体承载力参数，而是根据不同剪力墙主体结构的特点制定相应的施工保护措施，保证剪力墙主体结构的整体施工保护性能，避免造成剪力墙主体结构的施工受到外部环境因素的严重干扰，从而危及施工质量和安全。此外，在设计高层剪力墙整体结构时，设计人员不仅要详细确定水平剪切移动方向和垂直墙体移动方向的综合受力，还要仔细分析高层整体剪切结构截面的整体承载力范围，并落实墙体的相关设计要求，以确保高层剪力墙整体结构满足高层建筑设计的技术要求，有效保证高层建筑整体结构的安全稳定。

3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用策略

3.1基础方案及承重构件的设计

剪力墙结构的设计方案应以施工现场的水文地质情况、周边建筑分布情况、工程的建设要求等多种要素为基准综合确认，确保剪力墙结构的设计方案既能满足建设要求，又能与周围环节和谐共生。设计人员应结合建筑施工环境、相关标准的要求等合理规划剪力墙的承重构件，保证建筑主体结构的稳定性合格。应将墙体配筋率作为剪力墙承重构件设计的关注重点，水平和竖直方向的配筋率不应低于0.25%，少数框支剪力墙结构底部加强位置的配筋率应不少于0.3%。在剪力墙结构的设计过程中，设计人员应积极认识基础方案的重要性，重点控制承重构件的设计及优化，结合自身设计经验和工程的各项参数科学确定工艺参数及建设标准，避免因设计不合理为结构带来的安全隐患，完成设计后应多方验证，确保设计方案的科学性和可行性。

3.2加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。

3.3墙肢设置

墙肢的主要作用是分散剪力墙的压力，使建筑物的抗震能力得到显著提高。在设置墙肢的过程中，需要深入研究建筑的构造，对建筑进行系统的受力分析。剪力墙本身具有一定的延伸性，因此在选择剪力墙整体结构设计时，需要充分考虑其延伸性的直接影响，而剪力墙整体结构设计中最重要的一点就是要考虑剪力墙的脆性和延伸性，这就需要根据整个剪力墙的具体延伸长度进行结构设计。对于前置条件长度相对较长的大型剪力墙，应采用墙分层或多间距的方法实施。剪力墙表面应进行多截面无缝切割处理，有效避免对剪力墙延性的破坏。对于相对较短的大型剪力墙，应采用这种加固方法进行配合，充分发挥其作为支撑柱的作用。当剪力墙的前置条件长度大于8m时，可以考虑配筋来设置墙体施工的漏洞。通过在实验室搭建模型，并根据模型底部必要的传感器，传感器主要采集剪力墙各部分的承压值。最后，通过比较不同墙体肢数下剪力墙承载力的变化，确定墙体肢数。确定墙体肢数后，应根据建筑物的实际抗震需求确定墙体肢的截面积，使剪力墙在地震来临时能起到很好的减震作用。

3.4内隔墙施工

为了保证建筑工程的整体美化性以及完整性，在进行到内隔墙施工这一一阶段时，首先就是要保证原本的基础承重墙体不收到影响。对此，一方面，相关的施工作业人员依旧要在内隔墙的材料选择上下功夫，重点选择一些具有抗震能力并且满足经济型内隔墙这个要求的内隔墙材料。另一方面，目前有一部分购买者在选择时往往会注重关注内隔墙的建筑质量以及美观程度，并且这也在一定程度上决定了整体房屋的售卖价格，所以在实际的施工过程中，相关的施工作业人员要对内隔墙施工当中的每一个细枝末节进行优化，以此来确保科学合理的内隔墙施工。最后一个方面，就是当进行到内隔墙施工时，就意味着整体的建筑工程已经临近尾声，所以在这个阶段的施工要从确保整体施工质量的角度出发，时刻关注建筑工程中的每一个地方。

结束语

在城市人口不断增加的情况下，城市中的建筑高度会呈现逐渐提高的发展趋势，剪力墙结构的应用范围也会不断提升，为进一步提升剪力墙结构的科学性和合理性，设计人员应对剪力墙结构的设计不断进行创新与优化，通过应用剪力墙结构，促进我国高层建筑的建筑工艺更加成熟，推动我国建筑行业的不断发展。

参考文献

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