建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用分析

梁佶

（武漢市人防建筑設計研究院有限公司，湖北 武漢 430000）

一、剪力墻具體結構概述

（一）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。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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

二、建筑工程框架剪力墻結構施工技術介紹

（一）混凝土施工技術

在實際施工過程中，要想提高施工質量，需選用逐層分段施工方式積極開展施工活動，還需要嚴格按照施工方案內容，在明確框架剪力墻結構的基礎上，保證混凝土澆筑的合理性和有效性。同時，要盡可能保證持續澆筑，避免對混凝土均勻性造成影響。受混凝土自身屬性影響，框架剪力墻結構極易受到外界溫度影響而出現裂痕，降低了框架剪力墻的穩定性和安全性，因此在施工過程中需要利用硅酸鹽水泥來提升建筑質量。

（二）模板施工技術

首先，需要做好施工前準備工作。在明確剪力墻施工具體位置的基礎上，加強對其整體框架、零部件等方面的檢查核算，確保其滿足相關規范要求，并為模板施工打下堅實基礎。與此同時，為了提高施工效率和保障施工質量，需要提升模板清理和拆卸頻率，保證施工現場的清潔程度。其次，框架剪力墻模板吊裝具有較高的風險，因此在實際吊裝過程中相關人員必須時刻注重安全問題，還要對模板質量、吊裝手段等進行有效管理。最后，在進行模板安裝工作時，相關人員需要對其水平墻結構進行設計安裝，并在此基礎上安裝垂直墻，利用引線加強模板之間的連接性。

（三）鋼筋施工技術

在鋼筋施工技術應用前，相關人員需要對鋼筋材料質量、規格等進行精細檢查，確保其滿足施工圖紙的實際要求，同時還要對整體剪力墻鋼筋受力點進行分析，在此基礎上對實際布置位置加以確定，保證施工技術和環節內容符合各項行為規范，以真正意義上降低施工技術風險。其次，在對鋼筋進行預處理后，開始鋼筋綁扎工作，要確保鋼筋排布具有密集性、精準性特點，同時仔細地進行鋼筋節點處理，使整體鋼筋架構具備堅固性特點。再次，在進行鋼筋搭接和焊接前，需要對各項電氣設備的性能、功能和特質等進行分析和檢驗，同時還要保證焊接方法的正確，避免設備故障問題對工程進度造成影響。這對焊接質量和效率起到一定保障作用，促使其具有較強的穩定性和可靠性。

三、建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用

（一）合理設計剪力墻的位置

首先對建筑結構的主軸位置進行確定，然后將剪力墻的位置設定在主軸方向，并以主軸為基礎向其他方向進行輔助，設置雙剪力墻的形式，實現不同方向剪力墻間的銜接作用，保證內部空間構建的合理性。建筑結構的設計必須保證抗震性，不得采用單向放置設計的模式，剪力墻設計中需要從兩個方面對剪力墻性能控制進行分析，保證剪力墻不同方向墻體的振動周期和頻率等相似，有利于促進墻體內部平衡，保證墻體內部的穩定性。剪力墻截面設計中，需要以規范性和簡易性為基礎，剪力墻的側體抗壓能力以及內部穩定能力等遠遠超過建筑體的能力，這種情況下可以通過剪力墻的承載力減輕建筑的負荷，充分發揮剪力墻的作用。提升建筑的承載力同時，減少內部修筑墻體的空間，為建筑內部提供更大的結構空間。建筑剪力墻的布置中需要保證合理的間距，剪力墻的分布不能過密，防止出現受力不均的情況。在剪力墻截面設計工作中還需要嚴格按照從下到上的順序進行，這種設計方式是出于對剪力墻側墻體壓力的緩解。剪力墻布置設計中需要結合墻體高度要求對厚度進行縮減，并綜合考慮混凝土等級。也可以結合工程項目要求通過減少墻肢的設計方式對剪力墻側面剛度進行提升。但是對于一些容易發生地質災害的地區，如果剪力墻的高度過高，一旦出現地震等情況，會導致剪力墻存在彎曲的問題，同時如果剪力墻高度過低還可能導致墻體過于脆弱。因此對于地震高發的地區，剪力墻設計中必須做好高度的設計，保證剪力墻的承載力和穩定性。此外，在剪力墻設計前需要先對工程項目中剪力墻的受力情況進行研究，保證設計中剪力墻以及孔洞的位置都具有科學性，使剪力墻的設計符合力學特點。同時在孔洞的設計中，所有的孔洞都需要對齊，并保證孔洞間具有相應的連接點。使剪力墻的所有孔洞都能夠均勻受力，以此為基礎更好地滿足施工原理。

（二）科學控制剪力墻的彎矩

剪力墻自身的抗壓能力以及承載力比較強，但是平面外的承載力相對來說卻比較低。導致剪力墻連接的位置可能會由于外部承載力差的情況導致墻體出現彎矩，這也是剪力墻比較容易出現的問題。針對這個問題首先在剪力墻設計中需要控制好彎矩。可以在剪力墻墻面連接的位置設計與剪力墻外側的連接結構。具體的操作中可以先設計梁軸線的位置，并結合軸線的位置和方向及剪力墻的方向，合理計算彎矩，保證設計的科學性。做好扶壁柱的設計工作，合理設計扶壁柱可以提升剪力墻的強度和剛度，保證剪力墻質量。如果在剪力墻設計中出現扶壁柱設計問題，需要及時更改設計，如果無法更改，必須立即采取有效的改善措施，可以通過在梁墻間設計暗柱的形式做好配筋的預估和計算，控制好彎矩。也可以設計對梁端穩定構件對彎矩進行控制。

（三）強化剪力墻的延伸處理

建筑剪力墻設計中需要考慮可延伸性的問題，通過科學的方法和手段優化剪力墻的設計結構，保證剪力墻延伸能力符合要求。通過剪力墻結構建設形式的分析可知，剪力墻自身具有延伸性的特點，但是要想保證延伸性作用的發揮，還需要采取有效的手段，提升剪力墻結構的靈活性和使用的耐久性。剪力墻結構設計中，必須對建筑物的承載水平標準和要求進行明確，保證設計的科學性。

（四）提升剪力墻的性能

剪力墻結構設計中必須對可能導致墻體受到影響的因素進行分析，有利于對墻體使用風險的預防，保證剪力墻結構價值的凸顯。剪力墻結構的性能以及強度容易受到配筋率的影響，因此需要對剪力墻橫縱向的配筋率進行分析，通過配筋率的科學計算和設計，保證剪力墻的穩定性和安全性。除了剪力墻的配筋率外，還需要做好剪力墻邊緣位置的設計和控制，嚴格按照剪力墻施工標準做好墻體邊緣的設計，提升剪力墻質量，促進建筑工程的健康發展。

（五）合理控制剪力墻厚度

建筑剪力墻結構設計中，還需要剪力墻厚度與規劃要求相符，結合具體施工情況，可以適當在剪力墻中設置一些構件，做好建筑剪力墻的支撐作用，使剪力墻結構質量能夠與建筑規劃要求相符。

（六）強調建筑設計人員培訓

為了提升剪力墻的質量，保證剪力墻的穩定性，需要加強對設計人員的培訓，保證建筑人員各項專業能力過硬，并能夠結合現場實際做好剪力墻設計工作，保證剪力墻的合理性。首先企業在設計人員招聘的過程中需要先對設計人員的資質以及設計能力進行審核與考核，加強對設計人員工作理念以及核心素養進行分析，選拔出更優秀的剪力墻設計人員。同時進入到公司內部后也需要做好設計人員的培訓工作，保證每個設計人員都能夠掌握剪力墻設計理論知識和技術能力，并符合公司對人才的要求。在建筑體設計人員的管理中需要落實責任制，將設計人員的設計質量與福利待遇等相結合，并對設計人員負責的工作內容和工作責任等進行明確，有利于在剪力墻建設出現問題時進行追責，并督促設計以及建設人員做好對剪力墻的整改，保證剪力墻質量。

結束語：建筑剪力墻的設計中存在多種剪力墻形式，不同剪力墻的應用工程存在一定的區別，因此需要結合具體工程情況選擇合理的剪力墻。同時在剪力墻設計和施工中需要做好剪力墻位置、彎矩、延伸以及厚度等方面的處理，并做好人員的培訓工作，保證剪力墻設計和施工的合理性。