建筑结构设计中的剪力墙结构设计策略

建筑结构设计中的剪力墙结构设计策略

曾天柱

华优建筑设计院有限责任公司佛山分公司 广东佛山  528000

摘要：随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，高层建筑和超高层建筑日益增多，建筑结构的安全性和稳定性成为越来越受到关注的问题。剪力墙作为建筑结构中的一种重要抗侧力构件，其在抵御地震、风载等侧向力作用方面具有显著优势。基于此，下文将会对剪力墙结构设计需要秉持的原则展开分析，并提出剪力墙结构设计意义与措施，希望通过笔者的研究，可以更好地为相关工作者提供建议。

关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙设计

引言

剪力墙结构在我国规范中已有较为成熟的设计方法，但在实际工程中，由于设计人员对剪力墙结构的认识程度不同，导致部分剪力墙结构设计存在一定程度的安全隐患。此外，随着新型建筑材料的不断涌现和结构设计理论的不断发展，如何在保证安全的前提下，提高剪力墙结构的抗震性能、减小结构自重、降低成本等问题成为剪力墙结构设计中亟待解决的问题。因此相关工作人员必须加大对剪力墙设计方式的研究与分析，结合实际情况，选择适宜的设计措施，做好计算分析，保障剪力墙设计高质高效。

1、剪力墙结构设计原则

1.1适宜的高度与宽度

剪力墙设计工作应该严格依据规范要求进行，为了确保其可以发挥出应有的价值作用，其高度与宽度应该依据实际情况合理调整。适宜的高度可以更好地支撑建筑，并承载多方压力。剪力墙高度高，但是厚度小，为了促使剪力墙可以承载更强大的压力，在设计时就应该合理计算高厚比值，并提高对双向受压的关注。

1.2连梁调整原则

进行设计工作时，也应该做好对连梁的关注，通过笔者调查研究发现，连梁跨比如若小于五，将会使得负荷压力在整体弯矩中占据比值较小，在水平方向产生反向弯曲，使得剪切裂缝出现。连梁跨比值超出五，其荷载压力与普通框架梁一致，因此设计者应该结合实际情况设定连梁跨比[1]。

2、剪力墙结构设计对建筑工程重要性

首先可以提高抗震性能。对剪力墙结构进行设计，可以提高剪力墙的抗侧承载力和变形能力，从而提高结构的抗震性能。其次可以优化结构性能。剪力墙结构设计可以避免墙体材料、厚度、布置形式等因素对结构性能的影响，为优化剪力墙结构设计提供理论依据。再次可以降低结构成本。在保证结构安全的前提下，研究剪力墙结构设计措施，可以寻求降低结构自重、减少材料用量等途径，降低结构成本。最后可以丰富设计理论。剪力墙结构设计措施的研究，有助于完善我国剪力墙设计规范，为建筑行业提供更为科学、合理的设计依据。简单来说，剪力墙结构设计措施具有重要的现实意义和应用价值。对于提高剪力墙结构的抗震性能、优化结构性能、降低结构成本等方面的探讨，将为建筑行业的发展提供有力支持[2]。

3、剪力墙结构设计要点

3.1整体布局分析

研究并探索整体布局，是进行剪力墙设计的首要环节，此环节对后续工作是否可以顺利开展有着不可忽略的影响。科学高效的剪力墙设计方案，可以在一定程度上保障剪力墙构造应用成效，提升剪力墙具备的抵御振动与抵御荷载性能。对此，在剪力墙构造规划时，工作者应该对工程整体情况全面分析，在此基础上选用适宜的剪力墙构造布局模式。简单来说，工作者必须秉持对称性原则，选用适宜的剪力墙构造，促使其可以符合建筑结构标准。除此以外，还应该提高对剪力墙细节之处的合理处理，如独立墙设置等。

3.2厚度与形状设计

在结构设计进程中，对厚度展开科学规划是十分必要的，工作者进行设计时需要考量多种要素，如配筋计算等。只有确保厚度设计的适宜恰当，才可以更好地强化建筑项目安全性与稳固性。因此在设计工作中，设计者应该提高对剪力墙底部的关注，并结合实际情况适当提高厚度，借此减小轴压比。于此同时，设计者还应该提高对剪力墙形状的关注，通常情况下，在建筑工程中少有应用“一”形状，笔者建议将剪力墙设计成为“L”形状亦或是“T”形状，可以更好地提升整体稳固性。如若建筑工程有特殊要求，需要应用“一”形状的剪力墙，那么在实际工程中，当剪力墙与外梁相互搭接时，就可以使用双向搭接的形式来强化“一”形状剪力墙稳固性。需要提高关注的是，剪力墙属于整个建筑工程构造体系中最关键的承重部位，因此在实际的设计工作中，设计者不仅需要分析轴压比、外形等要素，还应该重点强化剪力墙构造的荷载力。在实际设计时，笔者建议借助稳定测算公式进行计算，当墙体应力变化较低时，可以适当加大剪力墙截面，此举更有益提升剪力墙荷载力。当剪力墙需要和梁体之间搭接处理时，则应该科学控制钢筋锚固长度与截面积，钢筋截面不可太厚，这样才能保障墙肢有充分的厚度满足支撑与锚固需求[3]。

3.3配筋量敏感参数设计

在设计进程中，进行有效的配筋量调整是十分必要的，此环节关系着多种敏感参数，如梁刚度系数、周期系数等。笔者列举实例来分析：对于周期系数而言，虽然其并没有直接影响结构刚度，但是这一敏感系数将会在一定程度上决定着剪力墙抗震性能，因此必须做好这一系数的分析。在进行计算时，设计者可以借助gssap软件来将填充墙模型看做成为首次循环，将非填充模型看作为再循环。将这两个循环数字比值缩减测算。通过实践发现，当周期系数减少0.1时，振动剪力将会提高百分之五左右，但周期系数越少越好，不然将会提高剪力墙含钢量，也会加剧设计成本。因此在进行设计工作时，必须依据工程实际情况科学选定周期系数。对于层数较高的建筑而言，结构设计时周期系数取0.95，不但可以确保设计实效性，还可以节约资金费用。

3.4做好剪力墙中大墙肢处理

施工完毕后，因为受到风力荷载等多种因素的干扰，建筑工程将会承载较大剪力，这就必然会导致剪力墙产生形变问题。例如，原本剪力墙比较高、比较薄，在长时间的荷载影响下会逐渐弯曲，为了避免此种问题出现，在剪力墙设计时就应该重点强化结构延展性。如若在实际工程结构中，剪力墙长度较大，设计者就可以应用开洞法进行剪力墙划分，必须保障划分匀称。通常来说，如若长度大于八米，那么可以将其称为大墙肢。结构是建筑项目中负荷承压的重要部分，因此进行大墙肢合理设计是十分必要的，为了可以在根本上强化建筑工程抗震能力，就必须强化大墙肢稳固性。

3.5优化设计基础方案

基础方案是剪力墙设计工作顺利进行的有效保障，因此设计者必须去往实际场地进行勘察测验，展开有效调研，对容易产生事故的部位详细记录，做好预防处理。在实际的勘察作业中，应该进行基础地质条件、水文特点等要素的勘测。除此以外，还应该科学规划与实际工作相关的技术准则与相邻工程的整体布局。只有这样，才可以有效地对最终设计方案进行改善调整，实现设计方案发挥出应有的作用。因此在整个设计工作中，设计者必须不断修改，加大力度进行更新，这样才可以控制剪力墙结构设计质量。

4、结束语

综上所述，剪力墙结构在建筑结构设计中具有重要地位，其设计措施关系到建筑物的稳定性和安全性。在剪力墙结构设计中，应充分考虑建筑物的抗震性能。通过合理的结构布置和墙体参数选择，提高建筑物的抗侧刚度，从而增强其抗震能力。此外，与传统结构相比，剪力墙结构在地震作用下的变形能力较好，有利于减小地震对建筑物的破坏程度。因此相关工作人员必须结合工程实际情况与工程特点进行分析，选择适宜的结构设计方式，这样才可以保障剪力墙结构发挥出应有的价值效用。

参考文献：

[1]李凯.建筑结构设计中的剪力墙结构设计策略[J].住宅与房地产,2023(17):77-79.

[2]陈梅.建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J].住宅产业,2023(03):72-75.

[3]陈烨.建筑结构设计中的剪力墙结构设计探究[J].大众标准化,2023(03):88-90.