建筑結構設計中剪力墻結構的應用及優化設計

【摘要】近年來，隨著我國居民生活水平的不斷提升，人們對于建筑也提出了更高的要求。為有效滿足我國居民的相關需求，越來越多的建筑單位選擇將剪力墻結構融入到建筑中，引起了人們的關心與重視。通過對剪力墻結構進行簡單的描述，了解其主要特點及其在建筑工程中的重要性。在此基礎上，對建筑結構設計中剪力墻結構的應用與優化設計進行一系列的討論。

【關鍵詞】 建筑；結構設計；剪力墻結構；應用；優化

1、引言

本文主要針對建筑結構設計中剪力墻結構的應用及優化設計，進行一系列的研究分析。借此平臺，與各位相關研究人員進行交流討論。

2、簡述剪力墻結構

剪力墻結構是指通過利用鋼筋混凝土墻板來對框架結構中的梁柱進行替代，以使其能夠承擔各種負荷所引發的內力，實現對剪力墻結構的水平力進行有效控制。通常情況下，建筑工程中剪力墻的高度一般與整個建筑物等高，其寬度根據整個建筑物的實際布局而定，大概處于幾米與幾十米之間，而其厚度則較薄。因此，剪力墻結構在其墻身平面內的抗側移剛度較大，而其墻身平面外剛度則很小。現階段，剪力墻結構一般具有以下特點【1】：1.承擔豎向荷載，抵抗水平荷載。2.由于剪力墻是由墻與樓板共同組成的，因此，無法將剪力墻進行有效地拆除，不利于用戶對空間的改造工作。3.短肢剪力墻結構主要采用寬度較小的剪力墻，解決了用戶無法對空間進行改造的難題，增加了一定程度的靈活性。隨著我國經濟的飛速發展，人們開始注重自身的生活質量，對建筑工程也提出了更高的要求。為滿足我國居民對于高品質生產生活用房的需求，越來越多的建筑單位在對建筑物進行施工的過程中，選擇將剪力墻結構設計在其中，以為我國居民提供更加優質的生產生活用房。

3、建筑結構設計中剪力墻結構的應用

目前，我國剪力墻結構主要包括以下幾個方面【2】：1.壁式框架。壁式框架作為剪力墻結構的一種，具有洞口較大、墻肢剛度較弱、連梁剛度較強、厚度較小等一系列特點。因此，建筑工程相關人員在對其進行設置時，方式比較靈活，既可以將其單獨設置，又可以通過利用其他一些墻體對其進行設置。2.整體剪力墻。整體剪力墻是整個建筑的主體結構，由于其一般沒有洞口或者只有極少數洞口，因此，具有支撐建筑的功能。3.聯肢墻。聯肢墻與整體剪力墻有所不同，其往往會有一列或者多列的洞口存在，且洞口的尺寸較大，但是其連梁具有較大的剛度。由于剪力墻結構的形式多種多樣，因此，建筑工程相關人員在對剪力墻結構進行利用的過程中，應根據所建造建筑的實際情況，選用最適合自身的剪力墻結構。1.建筑工程相關人員在建造層數較少的建筑時，可以采用短肢剪力墻結構，在加大建筑物延性的基礎上，降低建筑成本，增加企業收益。2.在建造層數較大的建筑時，由于其對于剪力墻結構的剛度與抗剪程度均有比較嚴格的要求，短肢剪力墻結構由于自身條件的限制，已不再能夠滿足建筑工程的相關需求。此時，可以選用現澆剪力墻結構，以保證整個建筑處于安全穩定狀態。

4、建筑結構設計中剪力墻結構的優化設計

4.1對剪力墻結構的高寬厚比例進行優化

通常情況下，剪力墻結構的長度、寬度以及厚度具有很大程度的差別。建筑工程相關人員在對建筑物剪力墻結構進行建造的過程中，為保證其發揮最大的作用，承擔更大的負荷，需要依據相關條文規定對其進行科學合理的設計。其主要包括以下兩個方面【3】：1.剪力墻結構的厚度。根據相關條文規范，我們可以發現：當剪力墻結構為一級或者二級抗震等級時，其底部加強厚度不得小于200mm，其它各個地方的厚度則必須在160mm以上。同時，整個建筑工程的高度不應小于剪力墻底部加強厚度的16倍。2.剪力墻高度與寬度。通常情況下，剪力墻的高度與建筑物的高度相同，不應超過8米。為了提高整個建筑物的延性，可使所設計的剪力墻結構高度與寬度之比大于2。總而言之，建筑工程相關人員在對剪力墻結構進行設計的過程中，應在遵循相關規定的前提基礎上，根據建筑物的實際情況，對建筑物整個剪力墻結構的高度、寬度、厚度進行充分的研究與考慮，對三者之間的比例進行優化。

4.2對影響剪力墻結構的其它因素進行優化

除了剪力墻自身的比例會對其造成一定程度的影響之外，剪力墻結構的其它因素也會在不同程度上影響其功能的發揮。針對這一現象，建筑工程相關人員在對其進行建造的過程中，應依據以下原則【4】：1.對建筑物各個樓層之間的最小剪力系數進行調整。采用這一措施，能夠在保證剪力墻結構功能的前提下，降低整個建筑物的重量。因此，建筑工程相關人員在建造剪力墻結構的過程中，應在不違反相關規定的基礎上，減少其使用數量。2.對剪力墻結構的連梁超限進行調整。我國建筑行業對剪力墻結構連梁的跨高比值具有一定的要求，應大于2.5。其主要原因是：如果比值小于2.5，就會出現墻體的彎矩或者剪力值超過有關技術規定的現象。但是，我國建筑工程相關人員在對剪力墻結構進行建造時，其剪力墻結構的連梁跨高比值往往會遠遠超過了2.5，甚至高達5或者6，致使其剪力或者彎矩出現異常，超出相關規定的標準。針對這一現象，建筑工程相關人員可對其進行適當地調整，以對建筑工程中的剪力墻結構進行優化。

結語：

綜上所述，剪力墻結構由于其自身所具有的一系列優點，受到了我國建筑行業相關人員的廣泛關注與高度重視，紛紛將其應用于我國建筑工程之中，發揮著極其重要的作用。現階段，我國剪力墻結構主要包括壁式框架、整體剪力墻、聯肢墻等。建筑工程相關人員應根據建筑物的實際情況，選用合適的剪力墻結構。此外，建筑工程相關人員在對剪力墻結構進行建造的過程中，還可以采用包括對剪力墻結構的高寬厚比例進行優化以及對影響剪力墻結構的其它因素進行優化等在內的一系列措施對其進行優化，以使其功能作用得到充分發揮。

參考文獻：

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