建筑結構設計中的剪力墻結構設計研究

李海巍 張 晨

（山東黃河工程集團有限公司，山東 濟南 250031）

在國家部門大力支持下，我國建筑行業得到了迅速發展。其中，剪力墻結構技術的發展，為建筑設計質量和建筑整體性能的提升提供了技術支持。剪力墻結構剛度大、承載力較強、并且抗震、抗風性能好，在高層建筑中應用越來越廣泛。因此研究建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用具有積極的社會意義，希望本篇文章的研究能夠推動該設計理念的廣泛應用。

1 剪力墻結構設計相關介紹

1.1 剪力墻結構具體含義闡釋

剪力墻結構指的是由大量構件組成的可以承擔水平作用力的結構，從而避免在傳統建筑結構設計中，因為剪切力過大而破壞。就目前應用狀況來看，該結構多是利用到鋼筋混凝土的抗拉能力和混凝土的抗壓能力，完成對梁柱的建設和施工，從而能夠承受水平力。另外，剪力墻結構還能夠在一定程度上有效提升整體建筑結構的穩定性和安全性，從而被廣泛使用到各個建筑結構設計工作中。但是在實際施工過程中，會受到施工預算、施工人員主觀因素等方面的影響，導致其厚度降低，對整體建筑質量產生一定影響。

1.2 剪力墻具體結構分析

現階段投入到生產活動中的剪力墻結構設計主要是利用到了混凝土墻板的作用。以往的結構設計中，利用框架中的梁柱進行結構的設計，這種結構設計中將梁柱代替墻板，鋼筋混凝土既能承受水平結構力，同時抗壓能力也很強，因此該結構得到了廣泛的應用。在現階段的建筑結構應用中，這種剪力墻結構主要是通過平面布置的方式來完成的，多使用雙向或者多向的結構布置，達到不同建筑結構設計的目的。相比較于傳統的框架結構，這種結構明顯更為結實，其主要是應用在30 層以下的高層住宅建筑中。在應用的過程中必須要確保該結構的高度和寬度之比≤5，同時，還需要充分考慮到防震性能對墻體建筑的影響。在剪力墻結構設計時，不同類型剪力墻結構，其所受到的力也不同。根據現階段結構應用現狀來看，主要可以分為以下四種剪力墻結構類型。

1.2.1 整體性剪力墻

從其特點來看，在設計時要根據其性能進行整體化設計。當前階段，這種設計方式多是被應用在一些洞口較少或者是沒有洞口的位置。在此過程中，如果需要進行開洞口操作，則需要將洞口面積控制在整體面積的1/6處。同時，還需要充分考慮到洞口長邊尺寸對整體結構設計所產生的影響。

1.2.2 壁式框架剪力墻

在進行該部分設計時，其內部墻體的開洞尺寸相對較大，并且能夠產生一定的節點區。

1.2.3 聯肢墻體剪力墻

聯肢墻體剪力墻多是集中在洞口區域，其內部結構相對穩定。

1.2.4 整體小開口剪力墻

整體小開口剪力墻在分布時，呈現出豎向分布的特點。該部分洞口在整體建設設計中所占據的比例并不大。

1.3 框架剪力墻結構分析

框架剪力墻結構主要指利用固定的框架和定量的剪力墻所構成的結構體系。在整個體系中，框架和剪力墻的承重力不同，框架結構所承受的為豎向的荷載力，兩個結構體系互相配合、共同合作，構成了分工較為明確的結構體系。從該結構體系的構成來看，剪力墻主要是輔助作用，框架為主要結構，所以該結構體系多是應用在30層以下的高層住宅建筑中。

2 剪力墻結構設計的優點

2.1 穩定性優好

剪力墻結構設計在建筑結構設計中表現出了穩定性優勢。當前階段，社會經濟得到了迅速發展，建筑數量也呈現出了急劇增長的態勢。在進行結構設計時，為了盡可能節省土地資源，建筑高度也出現了快速增長態勢。因此，這便對建筑結構穩定性提出了更高要求。就目前形勢來看，將剪力墻合理應用到建筑結構中，能夠有效提升整體建筑的穩定性，從而更好地保障人民居住安全。

2.2 安全性能高

在開展任何一項活動時，都需要充分考慮到安全方面因素對其所產生的影響。長期以來，安全一直都是保障各項活動開展的前提和基礎。為此，在建筑結構設計時，也需要充分考慮到建筑結構設計的安全性。如果能夠在一定程度上有效提升建筑的穩定性，便會降低自然災害對其產生的影響。借助到剪力墻結構設計的積極作用，能夠有效提升整體建筑的安全性。在安全意識不斷提升的背景下，更是需要認識到安全性能對其所產生的影響。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。

2.3 建筑結構抗震性能好

近年來，板塊運動越來越活躍。相應的，這便會在一定程度上增加地質災害發生率，尤其是在地震災害方面。從其特點來看，具備了明顯不可控性、難以預測性、破壞性較大的特點。如果在發生了地震災害時，沒有對其進行有效控制，更是會對周圍地區居民正常生活和生命、財產安全造成極大威脅。然而有效利用剪力墻結構設計原則，便可以加強內部設計穩定性，從而有效提升建筑的抗震能力。具體來看，在抗震性能方面，其具備較高的承載力，當地震災害發生時，能夠降低對建筑的影響，從而保障人民生活穩定。

3 建筑結構設計中剪力墻結構的設計原則

3.1 確定合適的寬度和高度

剪力墻結構設計時，要嚴格按照相關建設標準進行。為了進一步提升其整體性，在具體施工建設過程中，通常會根據實際需求和工程需求，對其高度和寬度進行有效調整。具體來看，設計合適的建筑高度能夠穩定承載各結構力所產生的影響，如果在設計過程中，出現了高度較高、但厚度相對較小的問題，則需要對其高度和厚度比進行調整，從而避免雙向受壓對建筑穩定性產生不利影響。

3.2 對剪力墻結構設計系數進行不斷調整和優化

整個剪力墻結構設計中包含了眾多參數和相關信息，設計人員需要針對工程實際所需要的各種數據，對其進行有效處理。借助公式，對相關系數進行調整，從而使其能夠更好地滿足工程的需求。在進行基本系數調整時，需要從系數調整原則角度出發，對剪力墻進行合理化設計，更好地提升其抗震性能。

3.3 嚴格遵循因地制宜的原則

在進行建筑結構設計和建設時，需要嚴格按照因地制宜的原則，結合具體地質狀況、地貌結構等方面因素進行綜合性考慮，從而提升建筑整體性能。為此，在進行設計時，需要針對實際需求，對其豎向結構進行合理化設計，有效避免在傳統設計工作中所出現的剪力比重失調現象，從而避免建筑抗震能力下降問題。

4 剪力墻結構在建筑結構設計中的應用舉措

4.1 合理安排平面設計

在剪力墻設計時，首先要進行平面設計。需要注意的是，剪力墻中心位置需要和墻體剛度保持一致，從而在最大程度上有效提升墻體的平衡能力。在設計時，根據主軸方向、多方向內容進行合理化安排。另外，在進行平面設計時，還需要根據目前建筑行業發展的核心要求，選擇合適、環保、節能性材料。這樣不僅能夠在一定程度上有效提升企業經濟效益，同時，還進一步推動了建筑行業的健康發展。

4.2 著重加強對大墻肢的處理

建筑結構設計時，要充分考慮到其各方面性能對建筑質量產生的影響。剪力墻結構設計時，需要著重考慮到延性的作用。一般來講，如果建筑結構的結構的高度、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 合理確定墻面厚度

在建筑設計中，對剪力墻結構的截面尺寸有固定要求。不同類型中墻截面厚度不一樣，其產生承重效果也不同。因此，在進行設計時，需要嚴格按照國家的規定完成相關設計，盡可能提升其整體性能。

5 剪力墻結構設計中需要注意的問題

5.1 確保其數量的合理性

根據相關調查和研究發現：建筑結構在施工設計過程中，會因為工程的需要和變化做出類型不同、針對性不同的剪力墻結構。但是，這并不意味著剪力墻越多，建筑物抗震能力就越高。在實際工作中，需要結合具體工作情況，對其進行合理化設計，結合不同剪力墻結構的不同作用，進一步提升建筑的整體性能。

5.2 對剪力墻結構進行持續優化

在開展施工建設中，經常會受到外界一些其他性因素的干擾，因此，便需要設計人員結合實際情況，從工程具體需求角度出發，設計出更為科學、合理的施工方案。在設計之前，設計人員需要對施工現場進行多次考察和研究，防止無關因素的影響。

6 結束語

總體來看，在人民需求不斷增長背景下，傳統的建筑結構設計方式已經很難滿足現代化社會發展的需求。為此，在進行建筑結構設計時，需要從多方面進行綜合性考慮，不僅要提升建筑整體的穩定性，同時還需要借助現代化技術的優勢，使得最終建筑設計能更好地滿足人民居住需求。在今后工作中，相關人員需要不斷研究，結合具體工作需求，充分發揮剪力墻結構設計優勢，有效提升建筑工程質量。