剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用研究

巴曉偉

（山東百偉建設工程管理有限公司 山東煙臺 264000）

剪力墻結構設計要謹遵設計原則，筆者利用自己所學以及工作經驗就剪力墻結構設計的應用進行研究，充分發揮剪力墻結構的功能。

1 剪力墻結構的介紹

1.1 什么是剪力墻結構

剪力墻結構指的是由大量構件組成的墻體，可以承擔水平作用力的結構，能夠降低建筑結構遭受剪切力的破壞，組成墻體的主要材料為鋼筋混凝土，施工的過程中將梁柱使用鋼筋混凝土能夠有效承接水平方向的作用力，剪力墻應為提升了建筑的穩定性，以此被廣泛應用到建筑結構中。但是在實際施工中，因為施工預算等因素的影響，剪力墻的厚度會降低。

1.2 剪力墻結構的類型

根據所受到的力不同，使用剪力墻的類型也不同。剪力墻的結構類型主要有以下四種：①整體性剪力墻，這種剪力墻洞口的數量不多甚至沒有洞口，如果要開洞口要控制洞口的面積在墻體整體面積的1/6，而且對洞口長邊尺寸的距離也規定，還要注意減少剪力墻的反彎作用；②壁式框架剪力墻墻體上的開洞尺寸較大，產生節點區，形成較大的剛性區域；③洞口成列布置的聯肢墻體剪力墻，該結構的剪力墻穩定性更高；④整體小開口剪力墻，其開口豎向成列分布，洞口在整體面積中所占的比重依然不大。

2 剪力墻結構的優點

2.1 穩定性強

剪力墻結構作為建筑物的荷載結構，必須要具備足夠的穩定性才能使得建筑更加的牢固。社會發展使得建筑的數量越來越多，而且為了節約土地資源，為生產生活提供更多的場所，建筑的高度也持續增加，越高的建筑對穩定性的要求越高。剪力墻被應用到建筑結構中，大大提升了建筑的穩定性，對保障人們的居住質量有重要意義。

2.2 安全性高

安全是我們從事一切活動的前提，因此各行各業都非常重視安全問題。建筑行業的安全問題尤為重要，建筑穩定性強，遭受自然災害影響就小。剪力墻結構的設計將會提升建筑的安全性，尤其是在當前建筑性能更加完善的現在，不能過于追求建筑科技性，降低安全要求。建筑建設的各個環節必須按照建筑行業的規定展開工作，確保建筑的安全性。

2.3 提升建筑抗震能力

剪力墻結構的主要作用就是利用自身結構設計的強抗震能力，提升建筑的穩定性。近年來我國地質災害頻發，尤其是地震災害，地震的不可預測性以及強大的破壞力更是威脅著人們的安全健康，剪力墻結構的作用就是其高強度的承載力，降低地震對建筑的影響，維護人們穩定的生活。

3 剪力墻結構的設計原則

3.1 合理的高度以及寬度

剪力墻結構的設計需要按照嚴格的建設標準進行，為了確保其發揮最好的性能會根據其實際的需求對其高度以及寬度進行的調整。恰當的高度可以更好的支撐建筑以及承載各方面的作用力。剪力墻的高度較高，但是其厚度較小，為了讓剪力墻盡可能的承擔更大的負荷就需要進行高度與厚度比的計算，而且在設計中需要注意雙向受壓的影響。

3.2 連梁調整的原則

剪力墻結構設計中對連梁也有很高的要求，根據研究發現如果連梁的跨度比在5以下，就會導致總彎矩中產生的載重比例小，水平方向上就會產生反彎，導致剪切裂縫的出現，當連梁跨度比高于5時，連梁承載力與一般框架梁相同。因此需要設計人員根據實際的情況確定連梁的跨度比。

3.3 系數調整原則

剪力墻結構的設計需要利用實際的數據，通過公式計算得出。計算中的系數調整顯得尤為重要，基本的系數調整原則為建筑結構中樓層最小地震剪力小于樓層水平地震剪力。設計人員可以降低建筑自身的重量，以提升建筑的抗震能力。

3.4 因地制宜原則

建筑建設必須要遵循因地制宜的原則，根據實際情況的地質條件等進行結構設計。而且設計中還需要控制構件的數量，過多的構件將會對建筑樓層間出現扭轉以及剪切變形，因此需要根據實際的需求豎向構件的數量，過重的構件會影響建筑的整體重量，導致剪力比重失調，降低建筑的抗震能力。

4 剪力墻結構在建筑結構設計中的應用

4.1 平面安排

剪力墻結構設計首要對墻體的平面進行設計，要將剪力墻的中心與墻體的剛度相契合，從而保證建筑的墻體達到最大的平衡能力。設計往往會沿著主軸進行多方向、雙方向的安排，進行設置后就會達到較強的平衡能力。剪切墻結構在設計時還需要順應當前建筑行業發展的核心觀念，綠色生產，因此在材料的選擇上要秉持最優原則，這也會提升企業的經濟效益。

4.2 大墻肢的處理

建筑結構各體系在設計時需要考慮其性能，剪力墻結構設計時需要注意其延性。通常情況下，結構的高度、寬度比在3以上時會達到最高的延性，彎曲能力較強，提升建筑的荷載能力。如果高寬比在3以上就需要在墻體上開洞形成上文中提到的不同類型剪力墻結構，減少裂縫的出現。當大墻肢的比例在8以上時，要把承載力計算在大墻肢上，但會造成小墻肢承載力增加產生較大的損害出現裂縫。

4.3 墻體截面的厚度

建筑行業對剪力墻結構的墻截面有固定的標準，不同類型的墻截面的厚度不一，所以在進行設計時，必須嚴格按照歸家的規定進行設計，以保證建筑性能達到最高。就短肢剪力墻來說，其底部橫截面面積要在20cm以上，其他部位的厚度也要在18cm以上。

4.4 鋼筋的配置

剪力墻的墻體在此結構中最為重要，起到主要的承載作用。墻體承載力較高離不開混凝土鋼筋的支撐，按照國家設計建設規定選擇鋼筋，并且需要對鋼筋配比進行驗算。一般情況下，在一到三級的抗震中，垂直于水平的墻身配置率要大于25%，水平與垂直鋼筋之間的間距要30cm左右。

5 設計重點注意的問題

5.1 數量合理

建筑建設過程中需要根據實際的需要設計很多不同的剪力墻結構，但這并不意味著剪力墻越多建筑的抗震能力越強，要根據實際的情況進行設計，利用不同類型的剪力墻提升建筑整體的性能。

5.2 持續優化設計

建筑工程建設的過程中會受到很多其他因素的影響，需要設計人員根據具體的情況制定合理的設計施工方案。部分建筑設計人員在施工前并沒有進行實地數據的勘察，導致設計出現誤差，降低了剪力墻的性能。

6 結束語

生活條件的改善提升了人們的生活中質量，性能單一的建筑已然不能使用社會發展的需求。在注重建筑性能提高的同時也要將建筑的穩定性作為發展的重點，在穩定性的基礎上增加現代化技術，使得建筑更加符合滿足人們的需求。剪力墻結構設計在建筑穩定性發揮著至關重要的作用，所以施工部門要根據國家建筑建設的標準，設計貼合需求的結構。本文對剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用研究還存在很大的不足，日后還會繼續進行研究、分析。