淺析建筑結構設計中剪力墻結構設計

黃思遠

蘇州六度設計研究院有限公司

摘要：在現代建筑工程項目中，剪力墻結構已經成為了主流的設計選擇。通過剪力墻結構設計方式的應用，可以有效地提高建筑自身的抗震能力、整體性、耐久性和安全性。剪力墻結構設計的效果直接影響了整個建筑工程的設計水平和整體質量，更加合理地對剪力墻結構設計進行運用，是更好地促進我國建筑事業健康發展的關鍵。

關鍵詞：建筑工程；結構設計；剪力墻結構

1引言

建筑結構設計是整個建筑工程項目建設施工的重要基礎前提，其設計質量和科學性同時也是建筑工程本身抗震能力、整體性、耐久性和安全性的重要前提。隨著現代科學技術水平的提高和經濟的發展，居住者對于建筑本身的結構設計上的要求也在不斷增高。而作為良好的結構設計選擇，剪力墻結構設計本身具有較為明顯的優勢，已經廣泛地應用于高層和多層建筑的結構設計當中。剪力墻結構同時也被稱為抗震墻、抗風墻以及結構墻，整體結構和形式在不同建筑工程項目中有著一定的不同和差異性。在進行剪力墻結構設計的過程中，設計人員要嚴格按照相關的技術規范進行設計，并結合自身的專業經驗，對設計過程進行不斷的優化和調整。

2剪力墻結構設計應用于建筑結構設計中的幾個原則

在進行剪力墻結構設計的過程中，相關設計人員需要對于相關設計理念和原則進行明確，并嚴格遵守相關的技術標準，確保結構設計的科學性。設計人員要對于墻高和墻寬進行仔細斟酌，反復試算，做到最優設計，避免設計過程中墻面過大，墻厚過小，從而對于整個結構的受力情況造成不良的影響。與此同時，在進行設計的過程中，也要對于剪力墻和柱之間的作用進行區分開來，對厚度和肢長的比值進行科學的計算，如果比值超過3采取剪力墻的方式，如果比值不超過3應按柱設計。與此同時，剪力墻結構的設計也要對于整個建筑所承受的水平和豎向的壓力情況進行綜合的分析和考量。剪力墻本身在整個建筑結構中承受著由于剪力與彎矩所產生的綜合作用力，剪力墻要想滿足作用力的承受要求，則必須要具有足夠的延性。剪力墻在使用時，要滿足各種作用力應該具有較強的承載能力。在與外梁進行連接的過程中，平面外墻肢會產生一定的彎矩，針對于這一情況，剪力墻在進行設計的過程中要做好應對和防范，確保平面外安全。在結構設計的過程中，也要做好相應的計算，通過對整體模型進行分析，從而對荷載能力進行科學的計算。在整體剪力墻結構設計的過程中，也要對于剪力系數進行計算，確保樓層之間設計的科學性。在進行設計的過程中，也要對于整個建筑的抗震能力進行有效地保證。短肢剪力墻結構本身的抗側剛度較低，在進行設計的過程中，要采取長墻的的設計方式，或者通過樓梯和電梯形成剛度內筒，從而有效地提高整個建筑物的抗震能力，避免設防烈度下產生過大的變形問題。在剪力墻結構數量的設計上，也要進行嚴格的控制，并不是說剪力墻越多布置，結構越堅固。比如可以在框架結構中適當的加入剪力墻用以抵抗相應的地震力，提高結構的安全性。剪力墻的數量如果過多地進行設置，那么整個剪力墻的作用就難以得到全面的發揮，整體工程成本大大增加。在剪力墻結構設計的過程中，必須要嚴格遵循建筑本身的各項情況和需求，合理控制剪力墻的剪力系數與數量，提高結構設計的合理性。

3剪力墻結構設計實踐中所應該重視的幾個問題

第一，對剪力墻外形和尺寸進行科學的設計。在進行前期設計的過程中，要對于剪力墻外形和尺寸進行科學的把握，對于整個結構設計的方案進行科學地優化。相對于其他的墻體結構設計模式來說，剪力墻結構設計本身具有一定的特殊性，其結構整體水平和豎直方向的荷載與剛度的分布是不均勻的，整個墻肢截面的高度必須要超過墻體厚度的8倍之上，其才能確保對荷載傳遞的需求。與此同時，現階段L形和T形是較為常見的剪力墻外形的設計選擇，其可以更好地提高整個墻體的穩定性，降低整個墻體的重量和體積，提高整個剪力墻的側向剛度，并最大限度地優化施工成本，提高建筑工程的經濟效益。但是進行相應設計活動的過程中，要確保剪力墻方向符合標準，避免產生配筋的問題。

第二，科學地對于大墻肢進行設計。為了更好地提高整個剪力墻結構的延展性，對于整個結構設計的過程中要對于大墻肢進行優化設計。相對于其他結構，剪力墻結構具有一定的特殊性，整個柱體高度較高，并且柱體較細。為了更好地降低剪力墻剪切破壞的程度，可以對剪力墻進行適當的彎曲設計。針對于超過8米的剪力墻結構，為了避免大墻肢在地震中受到過高的剪力所造成損傷，在保證剪力墻高度的情況下，采取分段設計的方式，通過運用開洞口的技術，對墻體進行分段，從而減少彎曲中裂縫問題的發生，更好地提高剪力墻的整體支撐能力。

第三，優化剪力墻邊緣構件。一般來說，約束邊緣構造和約束構造邊緣構件是現階段較為常見的剪力墻便于構件的設計方式，這兩種方式具有一定的區別，但是都以提高剪力墻邊緣構件合理性為目標。在實際施工的過程中，要嚴格遵守相關的技術規范，對剪力墻墻肢長度和箍筋配箍的特征值進行明確，但要注意縱向鋼筋范圍必須大于規定要求的陰影而積。約束邊緣構件主要是針對暗柱、端柱、翼墻等，通常由于剪力墻剛度較小易導致層間位移，故為避免這一現象，則需要通過搭建相關結構進行約束。同時，根據施工特點，還可適當增加暗柱和端柱的截而尺寸和配筋，進而達到優化剪力墻邊緣構件的目標。

第四，剪力墻連梁的優化設計。剪力墻連梁作為連接墻肢之間的重要結構，其如果受壓產生超筋和變形，對于整個建筑工程的整體質量控制效果會產生很大的影響。在剪力墻結構設計的過程中，要對于剪力墻連梁的高度進行適當的調整，結合工程的實際情況，科學地設計整體高度，避免由于尺寸問題所造成的連接梁變形。針對于剪力墻的結構塑性標準要進行嚴格的控制，并通過適當的調整來優化抗震設計。通過對荷載進行科學的分析，在可控制的范圍內結合不同的受力情況進行相應的計算，從而選擇更加科學的實施對策。針對于超筋與位移的問題，相關施工部門要進行及時的調整，做好處理，并嚴格按照相關技術規范進行執行。

4結束語

總而言之，隨著現代建筑設計技術水平的不斷提高，剪力墻結構設計的應用的重要性被不斷的凸顯。采取科學的設計原則開展相關設計活動，要結合剪力墻結構的實際情況進行科學的設計，提高整個結構的抗震能力、整體性、耐久性、安全性和經濟性，從而更好地提高整個建筑的質量水平，為社會經濟的穩定發展奠定堅實的基礎。

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