剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

李裕博

摘 要：隨著時代和經濟的不斷發展，建筑質量要求日益提高，為了實現提升建筑整體質量的目標需從建筑結構設計工作入手，剪力墻結構具有剛度及抗震性能較高的特點，被廣泛應用至建筑結構設計中，本文對剪力墻結構設計原則進行說明，之后對其在建筑結構設計中的應用要點進行分析。

關鍵詞：剪力墻結構設計；建筑結構設計；應用；探究

前言

剪力墻結構主要指承受風荷載及有效抵御自然災害的墻體，又被成為抗風墻和抗震墻，應用此種結構可最大程度的提升建筑物的整體穩定性和強度，能夠為后期安全使用提供更多保障。為了使剪力墻結構作用得到發揮，設計人員在實際設計過程中需嚴格遵循相關設計原則，并且需要對各方面因素進行充分考慮，下面筆者借鑒相關資料對剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用進行分析，希望為設計過程提供一定的幫助。

一、剪力墻結構設計原則

第一，對連續性原則進行說明。剪力墻結構主要設置在建筑結構分隔位置及維護構件中，作用包括豎向承重和水平抗側，為了避免剛度變化對剪力墻結構產生過多的影響，在設計過程中需從上至下連續地進行布置，減少建筑物側移情況出現的可能；與此同時可根據實際情況對一些高度方向及墻肢方向上墻體的厚度進行適當增大，并且可酌情使用等級更高的砼，進而對剪力墻結構抗側剛度進行分擔；當墻體相對較多，開間較小且抗震性要求較高時剪力墻的連續性會無法得到保證，設計人員可將工程情況作為依據合理延伸剪力墻，對齊上下洞口，進而提升剪力墻抗震性能[1]。

第二，對墻體受力分析進行說明。墻體屬于平面構件，其需要承受水平方向、豎向方向的剪力和彎矩，如果其受力情況與建筑結構不相符，后期建筑物出現問題的可能便會大大增加；為了減少上述情況在設計過程中設計人員需對墻體受力情況進行詳細分析，保證墻體承重能力符合實際要求，進而提升建筑后期使用安全性。

第三，對墻體延性進行說明。墻體延性同剪力墻結構穩定性具有一定的聯系，如果設計的剪力墻屬于細高類時在連梁應力作用下其會出現拉伸或者彎曲的情況，不易恢復，對建筑整體結構會產生較大負面影響。基于此在建筑結構設計過程中需要盡量減少細高剪力墻使用的次數，當建筑結構必須使用長度較大的墻體時需根據實際情況對翼緣進行合理設置，在截面位置對洞口進行設置，將墻體分割成多段，規避一字型剪力墻，進而提升剪力墻延性[2]。

二、剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用分析

現階段，剪力墻結構在建筑結構設計中的應用頻率明顯增加，為了發揮作用設計人員需熟練掌握設計要點，下面對實際應用要點進行分析。

第一，做好平面布置工作。為了保證平面布置效果，在實際工作過程中需落實以下幾方面的工作：其一，貫徹對稱原則，保證墻面結構質量中心和剛度中心完全重合，降低扭曲情況出現的可能，提升墻體結構的穩定性。其二，當剪力墻較長時設計人員需根據實際情況對開洞口進行合理設計，分成幾段長度一致的墻面，減少剪力墻出現剪切破壞的可能，在設置洞口時需遵循上下對齊和成列布置的原則，禁止出現交錯疊合的情況，將后期剪力墻出現變形的幾率降至最低。其三，在抗震設計過程可酌情進行雙向和多向設置，以提升剪力墻結構的性能，在剪力墻結構洞口和墻邊形成墻肢的截面高度與厚度之比不大于4時，宜按照框架柱進行截面設計，提升剪力墻結構的密實性。其四，當墻肢長度大于7米時需要將其均分成兩段進行設計和施工；與此同時需要對結構抗側力剛度進行嚴格把控，禁止出現過大或者過小的情況，通常會使用公式對抗側力剛度進行計算，公式中n代表建筑物樓層數，進而保證結構抗側力剛度符合規定要求[3]。

第二，對剪力墻結構厚度及長度進行明確。設計人員需要將抗震要求作為依據明確剪力墻墻體厚度，一般情況下建筑抗震等級要求為一級和二級時需在結構底部位置增加墻的厚度，控制厚度值在180毫米上下浮動，保證其大于樓層高度的十六分之一，其他位置墻厚度值在150毫米左右。在設計中設計人員需要保證剪力墻結構墻肢截面高度和墻肢長度相同，通常情況下控制長度值在7米左右，與此同時需對結構延性進行充分考慮，當結構高度及寬度比值大于2時可對延性剪力墻結構進行合理應用，進而提高建筑物整體質量。

第三，對邊緣構件進行合理設計。剪力墻邊緣構件包括有約束邊緣和構造邊緣兩種，如未正確確定邊緣構件類別，結構抗震性能和截面承載能力將會有所降低，為此設計人員需根據工程情況、軸壓比和等級等決定是否使用此類構件，進而為剪力墻結構設計效果及后期施工質量提供更多的保障[4]。

第四，對連梁結構設計進行分析。連梁結構可對墻肢負荷力進行平衡，可達到約束及穩定剪力墻的目標，由此可見連梁結構設計的重要性，內外界因素對連梁結構的截面和高度會產生一定的影響，如果設計缺乏合理性剪力墻結構設計效果便無法得到保證，為其設計人員需要充分重視其設計工作。在實際設計過程中設計人員可將工程情況及規定要求作為依據對連梁承壓進行合理計算，酌情增大剪力墻結構的配筋率，減少扭曲力和剪切力對結構產生的影響，加大配筋率時禁止出現盲目增加的情況，需保證剪力墻結構的自身重力不會過大，進而使其抗震性能有所保證。除此之外剪力墻結構連接點設置不合理會使其承重能力和抗剪能力有所下降，為此設計人員需要在剪力墻結構連接點設置中投入足夠的時間和精力，最大程度地提升設置合理性，降低后期出現裂縫的情況。

結束語

剪力墻需要對建筑物的重力和荷載進行承擔，其設計是否合理將直接影響建筑工程的使用效果，其設計工作極其重要，在實際設計過程中設計人員需對設計原則進行遵循，并且需要做好平面布置、結構厚度長度明確、邊緣構件及連梁結構設計的工作，保證設計方案具有較高的合理性、可行性、規范性，能夠為建筑工程施工提供可靠的依據和指導，使剪力墻結構的優勢得以發揮，進而使建筑工程質量有所保證。

參考文獻

[1]王志會.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用分析[J].中國新技術新產品，2014（14）：124-124.

[2]付艷強.論剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].科技風，2014（1）：142-143.

[3]李敏，羅聯訓.分析剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].江西建材，2014（5）：34-34.

[4]程劍.淺談剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].建材發展導向，2014（3）：51-52.

（作者身份證號碼：321302199109251416）