剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用分析

摘 要：近年來，中國建筑行業的快速發展。為了提高建筑工程的質量和建筑之美感，剪力墻結構設計廣受設計師的青睞，剪力墻結構設計廣泛運用于建筑中。本文根據剪力墻的結構進行分類，并根據結構特點和所需遵循的原則，分析建立墻結構設計在建筑結構設計中的應用。

關鍵詞：建筑工程;剪力墻;結構設計

前言：

建筑隨著生活水平的提高，建筑產業逐漸成為我國的支柱產業，人們對建筑的要求越來越高，為了使建筑設計更滿足社會的需要，建筑設計必須有所改善和提高。剪力墻結構技術有利于建筑的質量和美觀的提高。剪力墻結構設計技術發展已成為一種必然趨勢。

一、剪力墻結構的特點

剪力墻結構是采用鋼筋混凝土承受水平與豎向力，使結構水平力大道平衡的結構剪力墻。剪力墻的結構有很多種，根據剪力墻的結構，剪力墻又可以稱為結構墻、抗震墻、擋風墻等。剪力墻在建筑中起核心支撐作用，既擔當骨架的角色，又承擔了建筑的負荷力。剪力墻結構有抗震性強、剛度好和抗側剛度大等優點，在建筑工程中發揮了重大作用，所以廣受設計師的青睞，被設計師廣泛應用于建筑設計當中，剪力墻結構設計已經成為建筑設計中一種必不可缺的重要體系結構。

二、 剪力墻結構的分類

根據剪力墻的截面墻體開洞與否以及開洞洞口的大小，可以將剪力墻分成四類，分別是實體墻、多肢剪力墻、有壁式剪力墻、小開口剪力墻。其中除了實體墻不開洞，其他都開洞，但開洞的大小不同。

2.1 實體墻。沒有開洞，或者開洞面積小于 15% 的剪力墻稱為實體墻，也可以稱為截面剪力墻。實體墻受到外力變形主要是彎曲型，實體墻的承受能力比較強，一般不會出現反彎或是突變的情況。

2.2 多肢剪力墻。墻體開洞面積比較大，且洞口成列分布的剪力墻稱為多肢剪力墻，這種剪力墻的受力不會有任何異常情況發生。

2.3 有壁式剪力墻。墻體開洞面積非常大，墻肢線和墻體連梁線上的剛度與剪力墻接近的剪力墻是有壁式剪力墻，這種剪力墻在受力的時候容易反彎，還可能突變。

2.4 小開口剪力墻。墻體開口小，但開洞面積偏大的剪力墻是小開口剪力墻，小開口剪力墻受到外力變形，一般呈現的是彎曲型，不會出現反彎的現象，但是彎曲的中心位置容易出現突變的現象。

三、剪力墻結構設計所遵循的原則

3.1 調整剪力墻連梁超限原則。

在設計剪力墻結構過程中，如果連梁的跨高不足 2.5 時，容易使剪力墻出現彎矩的現象，所以，在設計剪力墻結構過程中，剪力墻連梁跨高比要遵循大于 2.5 的原則。但不是越大越好，當比值過高時，容易造成剪力墻結構異常。所以，設計剪力墻結構的過程中，一定要調整剪力墻連梁超限狀況，

保證工程質量。

3.2調整樓層間最大位移和樓層高原則。

一般建筑設計過程中，都會對樓層間的剪切變形與扭曲變形進行著重處理。豎向構件控制樓層的剪切變形，如果剪力墻的結構設計不合理，豎向構件的量過多時，會導致剪切墻剪重比例過大，從而樓層之間出現扭轉變形的現象，剪重比例越大，樓層之間的扭轉變形現象越嚴重，樓層之間越難實現位移。所以，要調整好樓層之間的位移，就要減小樓層之間的扭曲。這就提出了調整好樓層間最大位移和樓層高的要求。

3.3 遵循主軸為中心，向周圍延伸原則。

在設計剪力墻結構的過程中，應該以主軸為中心，向周圍延伸，使各方向的剪力墻都盡可能的連接在一起的，同時還要避免拉通對直現象的出現。為了保證建筑工程的安全可靠性，尤其需要避免單方向有墻現象的出現。剪力墻的分布需要保證數量均勻相等，并不是一種隨機的分布，剪力墻的抗側力的剛度過大或者是過小，都會影響剪力墻性能的發揮。

四、剪力墻結構在設計中容易出現的問題

剪力墻結構設計在建筑工程中發揮了重要作用，是建筑最重要的一部分。剪力墻結構設計的好壞直接影響了建筑工程的好壞。在設計剪力墻結構的過程中，要控制好剪力墻的側向剛度，側向剛度過大，地震的作用也會越大，建筑工程就會顯得很不合理、不經濟。進行抗震力設計時，很多設計師會把較短的墻段當做構造邊緣構建或是約束邊緣構建，然后將需要的縱向鋼筋全都均勻的分布在整個墻段里，由于墻肢和軸周圍的鋼筋都不可以發揮作用，所以這樣做很不合理，縱向的鋼筋一定要向墻肢端集中。同時還需注意的是，墻肢的長度大于墻厚的 3 倍時，必須根據柱的設計要求，來計算箍筋的所需量。

五、剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

5.1 對大墻肢的處理。

建筑結構中的剪力墻結構必須具有延性，剪力墻結構的寬高比小于 2 時，剪力墻就會具有很好的延展性，容易彎曲破壞，從而使剪力墻免受脆性剪切的破壞。當剪力墻的長度過長，為了使每個長墻都可以均勻的成為獨立的墻段，確保剪力墻的每個墻段的寬高比可以大于 2，必須將長墻進行開洞分割處理，從而減小墻段因受彎而引起的裂縫的寬度，確保鋼筋發揮良好的支撐作用。當墻肢的長度大過 8 厘米時，整個樓層的力量大都是由這些過長的墻肢來支撐，當地震發生的時候，最先被破壞的就是這些過長的墻肢，那些偏小的墻肢因為配筋不足，不足以支撐墻肢，所以容易使墻肢全被受損。當墻肢的長度大過 8 厘米的時候，需要具體情況具體分析如何開施工洞與計算洞。

5.2 合理的平面設置。

建筑結構中的剪力墻結構應該有合理的平面設置，結構設計過程中要以主軸為中心，向主軸方向和四周展開布置。布置剪力墻的平面時，要嚴格遵守對稱與均勻的原則，使建筑墻的每一面的質量中心與剛度中心重合，對每一面墻都應盡力做対直拉通處理，減小剪力墻的扭曲程度。剪力墻結構的抗側力剛度要控制好，不宜過大，為了充分發揮剪力墻的承載能力以及抗側力，增大空間利用率，剪力墻間的密度不宜過大。

六、結束語

隨著社會的發展，剪力墻的應用越來越廣泛，剪切獨具特色的墻，抗震能力強，安全可靠度非常高，而且還能節省建筑成本，對建筑結構發揮了至關重要的作用。但剪力墻在結構設計過程中也存在了很多問題與缺陷，嚴重制約了剪力墻結構的發展。我們應該采取科學的方法，遵循設計原則，對剪力墻結構進行設計，充分發揮剪力墻結構的優勢，使建筑工程達到安全又能降低建筑成本的效果，使建筑工程業能快速穩定的持續發展。

參考文獻：

[1] 王燕 . 剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用 [J]. 工程技術 .2013.

[2] 黃妙武 . 剪力墻結構設計在高層結構設計中的應用探討 [J]. 建筑科學 .2014.