有效探讨建筑剪力墙结构设计思路及其应用

戴晓东

【摘要】近年来，在经济飞速发展的推动下，推动了很多各个行业不断发展，特别是建筑企业的结构技术水平有了很大提升。剪力墙的结构设计属于建筑结构设计的一个重要组成部分，通过科学、合理地剪力墙结构设计，可以大大提升工程施工进度，确保施工安全，从而推动整个建筑行业发展。

【关键词】建筑结构；剪力墙结构；设计；应用

1、前言

随着社会经济发生，很多高层建筑已发展成城市人口聚集、商业竞争不断加剧的一种必然发展趋势。在当前的很多高层建筑施工中，建筑结构设计阶段是整工程项目设计的重点，能够大大提升结构持久性及实用性。而剪力墙的结构属于当前建筑結构中经常设计的一种，在很多高楼层的结构当中，应用范围较广，对提升整个建筑结构的安全性、持久性等起到非常重要的作用。

2、建筑剪力墙结构设计思路

2.1 合理控制剪力墙结构的周期比

在剪力墙结构设计中，为以免建筑结构发生较大扭转效应，除较好地限定整个剪力墙结构数量以外，还需合理控制整个剪力墙的结构，及其抗侧力的结构周期比。按照有关规定要求，结构或是以扭转为主的自振周期，需小于以平动为主的自振周期，经这一改变，其剪力墙与其他的抗侧力的构件，在整个空间中进行合理地布置，会变得更加合理[1]。此外，剪力墙结构在设计过程中，应注意把剪力墙结构顺着建筑四周做相应的布置，且降低整个中间构件刚度，以便提升其侧向、整体的刚度.

2.2 合理控制楼层剪重的比率

相关设计人员在设计剪力墙结构的过程中，所承受的第一振型底部的地震倾覆力矩需小于总底部的地震倾覆力矩的三分之一。并在该基础之上，建筑结构当中，需尽量少布置一个剪力墙的结构，选择一个开间相对大的剪力墙结构，把整个楼层剪重的比例控制在行业所规范的范围之内，而且，建筑结构本身所能承受的重量有所减轻，这就大大降低施工造价，且将地震倾覆的作用较好地削弱。

2.3 合理控制好楼层之间的位移

针对普通的高层建筑，各建筑楼层之间所存在的最大弹性的位移，起到决定性作用的是剪切变形、扭转变形。除整个结构弯曲严重变形之外，其建筑层之间的位移取决于剪切变形的有效控制，而剪切变形的程度主要取决于建筑结构中，竖向的结构、构件数量等。如果建筑结构中竖向的构件较多，且剪重相对较大，则会加大建筑结构扭转变形，使得楼层之间的位移超出整个建筑结构设计的要求。由于在建筑结构设计过程当中，需尽可能地控制好整个竖向构件数量，从而缩减整个剪力墙布置空间，不可随意地加减整个剪力墙结构刚度，以使结构扭转变形效果达到最小[2]。

3、建筑剪力墙结构应用

3.1 剪力墙大墙肢的应用

建筑剪力墙结构在承受水平荷载时，其结构需有一定延性，且在设计过程中，其充分考虑延展性特，以便提升整个剪力墙结构安全性、整体性以及各个墙体之间的协同性等。而且在设计期间，剪力墙通常应用和高层建筑结构，单片墙的总高度相对较高，易破坏剪切的形态，从而引发脆性破坏。若单片剪力墙的墙体长度相对大，则需在充分满足竖向的承载力对于设计所提出的要求后，对其进行间隔设计，把其分割，从而形成长度小且均匀布置的不同墙肢，这样可大大提升墙体结构的承载力。

若墙段长度小，且在受弯后出现一些小的裂缝，则可充分发挥墙体配筋的作用；若墙肢长超过8米，在应用过程中，相关人员要先设置一个施工洞，且在施工时在墙上留一个小洞，并在完工后把墙完全填充，这样整个长墙肢就能变为短墙肢。而且，在设置计算洞的时候，计算结构设置洞的大小，在施工过程中，可使用混凝土，但需使墙体分开完全浇筑。通过上述计算方法，可大大提高剪力墙小墙肢的抗侧力性能[3]。

3.2 剪力墙结构计算的应用

剪力墙结构在建筑结构中要想得到有效应用，需按照设计的需完全相关的设计，以使设计方案更加科学、合理。在应用过程中，较为常见的问题时，当剪力墙的结构刚度较小，且充分满足规范需求，特别是满足很多楼层之间的最大位移、高层间设计要求等。这样能有效确保剪力系数精准性，使计算结果较准确。因此，在设计期间，需加强对高层建筑的扭转阶段的设计及应用，并将高层高度控制在一个合适的范围之内。而且，所设计的建筑需低于楼层平均值，同时满足此楼层的平均值，需将剪力墙连梁控制于超限之内，以便符合墙体设计需求。此外，相关人员在设计短肢的剪力墙时，若短肢的剪力墙多，需对其做相应的调整，以便较好地抵抗水平力的剪力墙体。[4]

3.3 墙体配筋的应用

做好剪力墙的配筋控制工作，能够大大提升结构的安全性、稳定性及实用性。针对剪力墙结构应用，其剪力墙面所涉及的面积较大，而墙体的配筋常常是将竖向的钢筋直接放于内侧，将水平的钢筋直接放于外侧。且在配筋过程中，需充分满足计算计算过程中的最小配筋率。如果应用双向的钢筋网片，则迎水面的保护层厚度取值应控制在30毫米左右，这样能够较好地节省整个墙体的配筋。

结束语：

综上所述，本文经分析建筑剪力墙结构设计思路，从合理控制剪力墙结构的周期比、合理控制好楼层之间的位移、合理控制楼层剪重的比率等方面，深入探讨建筑剪力墙结构设计的具体应用，主要包括：墙体配筋的应用、剪力墙结构计算的应用、剪力墙大墙肢的应用等。经对本文进行阐述，重点凸显出建筑剪力墙结构设计在目前国内建筑工程项目设计过程中，所表现出的优势，对于在建筑结构设计中，有效应用建筑剪力墙结构，这对于之后进一步推动建筑行业稳定、可持续发展具有重要的参考意义。

参考文献：

[1]梁俊颖.建筑剪力墙结构抗震设计时的地震力取值分析[J].广东建材，2014，34（5）：36-38.

[2]徐振生.建筑剪力墙结构设计应注意的问题分析[J].城市建筑，2013，10（10）：46.

[3]辛财锋.对目前建筑剪力墙结构施工质量提升措施的研讨[J].建材发展导向（上），2015，20（9）：41-42.

[4]陈胡.建筑剪力墙结构墙体布置方案对比分析[J].城市建设理论研究（电子版），2015，24（23）：4103-4104.