剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析

葛元龙

摘要：随着人们生活质量和水平的提高，人们对居住环境的要求也在不断提高，这就给建筑行业的发展带来了新的契机。在现代建筑结构的设计中，剪力墙结构是一项保证建筑物稳定性的重要项目，也是建筑结构设计中应用最为广泛的一种建筑结构形式。

关键词：剪力墙结构；建筑结构设计

中图分类号：TU398.2 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—168—02

前言

剪力墙结构因具有抗震性能好、荷载能力强等诸多优点而被广泛应用于现代建筑结构设计中，为了提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果，建筑单位应加强对剪力墙结构的研究，从而促进建筑物质量的提高。

1在建筑工程项目结构设计中，剪力墙结构的设计原则

剪力墙结构主要是由钢筋混凝土材料制成，其代替了建筑项目中的框架梁柱结构，通过钢筋混凝土结构来承载内力，从而保证了结构的水平承载力。现在剪力墙结构已经应用到众多建筑中，同时其作用也越来越重要，已经成为建筑不可或缺的结构体系。

1.1科学探析墙体受力情况

在开展剪力墙结构设计工作时，设计人员必须深入的探究墙体结构的具体受力情况。这是由于墙体属于平面构件，所以其不仅需要承受弯矩以及水平方向的剪力，同时还需要承受竖向压力。所以在设计剪力墙结构时，一定要深入的探究剪力墙的具体受力情况，从而一方面保证墙体的强度，另一方面提升墙体的实际使用效果。

1.2注重平面内搭接的使用

由于剪力墙结构所具有的特殊性，这就使得在同一平面剪力墙结构所需要承担的承载力以及刚度相对较大，同时导致平面外的承载力以及刚度逐渐减弱。若是直接连接有平面外的梁体结构以及剪力墙，则会导致墙肢平面外弯矩逐渐提升。然而大多建筑设计，均会忽视墙的平面外刚度以及承载力大小的验算，从而导致墙体受力情况出现计算不足这一情况，导致安全隐患、问题出现。所以在开展剪力墙结构设计作业的过程汇总，需要有效的防止平面外的连接情况，若是不能够避免，则需要根据相关规定要求使用有效的加固手段，从而提升剪力墙平面外的稳固性以及安全性。

1.3注重超限的调整

在对剪力墙结构的连梁进行设计时，应当确保其连梁跨高比可在2.5之上，从而防止剪力超出要求或者是弯矩过大等问题发生。若是连梁结构的跨高不小于5，则一定要根据框架梁的标准要求开展结构设计工作，同时避免折减框架梁的刚度。另外若是框架梁结构的跨高比维持在5—6左右，需要合理的折减该结构的刚度，从而避免发生剪力超限或者是弯矩超出等问题。通过科学的调整已经优化剪力墙结构的连梁超限，能够有效降低建筑项目的成本造价。

2在建筑工程项目结构设计中，剪力墙结构的设计要点

2.1科学开展平面布置工作

在设计剪力墙结构的过程中，需要科学开展其平面布置工作，一般需遵循对称原则，使得墙面结构的重心以及刚度可以充分、完美结合，从而将减少误差问题的发生，使得剪力墙结构所受到的各种作用力能够达到平衡状态。在开展设计工作时，还应当沿着主轴方向，同时顺着双重或者是多重方向开展剪力墙结构平面布置、设计工作。为了保证剪力墙结构抗震设计工作的有效性以及科学性，需要减少单向墙设计的出现。另外为了提升建筑工程项目的安全性能与其建设质量，同时降低施工作业成本，还应当减弱墙体侧抗力所具有的刚度，这是由于若是其刚度提升或者是过大，可能会导致墙体重力逐渐的提升，导致剪力墙结构所具有的框架以及支撑作用得不到充分发挥。在开展剪力墙结构刚度设计工作时，一般需使用如下公式，也就是T=（0.05-0.06）n，其中n指的是建筑物所具有的楼层数。

2.2科学确定剪力墙结构的设计厚度以及长度

在开展剪力墙结构设计工作时，应当科学的确定其厚度以及长度。其中在厚度设定方面，根据相关抗震规定要求，在建筑抗震等级大小在一、二级的情况下，剪力墙结构的底部加强墙厚应当设置在两百毫米左右，同时要求其应超过楼层高度大小的十六分之一，同时其它地方的墙厚需要维持在160毫米左右。在开展设计作业时，若是建筑工程项目的情况较为特殊，则需要使用概念设计分析，同时对墙肢轴压的比值进行充分、有效的控制，一方面提升建筑墙体的整体连结，另一方面降低墙的实际厚度。

在确定墙肢长度时，通常来说剪力墙结构墙肢截面所具有的高度相当于其墙肢的长度。一般来说，剪力墙结构墙肢长度需要维持在八米以内。另外在开展剪力墙结构设计作业时，，应当使剪力墙结构具有一定的延性，从而防止脆性出现剪切破坏情况。对于高剪力墙结构，同时其高宽比超过2，则设计人员可以将其设置为具有弯曲破坏情况的延性剪力墙结构。另外由于部分墙体长度相对较高，所以为了使得墙体的高宽比值能够维持在2以上，可通过开设洞口等手段，使得长墙形成长度相对较小，同时均匀布设的连肢墙，同时将其洞口设置为约束弯矩比相对较小的弱连梁结构。

2.3科学设计约束边缘构件

在剪力墙结构之中，其边缘构件主要是由有约束边缘以及无约束边缘两种构件构成。相比于由有约束边缘构成的剪力墙构件，由无约束边缘构成的剪力墙构件，其楼层间所具有的位移角度会出现一定的变化，同时结构的抗震能力会降低大约百分之二十左右，矩形截面所具有的极限承载力可能会降低百分之四十，同时还会导致剪力墙结构的墙板可靠性以及稳定性减弱。一般来说，需基于剪力墙结构所具有的轴压比大小、等级确定边缘构件形式。

2.4连梁结构的设计要点

在连梁设计时，有很多因素均会影响到连梁结构的跨高比与其截面尺寸大小，若是设计不当可能会导致连梁截面大小和规范规定不一致，以及连梁承载力超限等情况发生，所以为了保证设计质量，需对连梁结构的设计进行严格控制。

通常应当对连梁结构刚度施以适当的折减处理。因为连梁结构所具有的跨高比相对较小，同时和连梁结构所相连的墙肢结构存在大刚度等情况，导致连梁结构由于受到水平力的作用，进而在出现屈服情况时发生梁端开裂情况。所以在开展剪力墙整体结构设计计算工作中，应当对连梁结构刚度施以折减处理。然而相关规定中说明，若是建筑结构构件都选择弹性刚度大小来参与整体分析，然而在进行抗震设计工作时，会导致剪力墙结构所具有的连梁刚度不超过墙肢刚度，进而导致剪力墙结构需要承担过大的剪力以及弯矩，从而导致配筋设计的难度大大提升。所以在忽视剪力墙结构所具有的竖向荷载的情况下，可以通过减少刚度，来使得内力可以被转移到剪力墙结构的墙体上。一般可以在设防烈度低的情况下，适当降低折减，比如说在6、7度的情况下，取0.7，同时在设防裂度高的情况下，适当多折减，比如说在8、9度的情况下，选择取0.5，然而折减系数仍握标准，自觉提高节能的意识，需要在0.5以上，从而使连梁结构具有承受竖向荷载的作用。3剪力墙结构在建筑结构设id-中的应用

加强剪力墙结构的优化设计对于保证建筑结构的稳定性具有很重要的意义。一般来说，设计人员在进行设计时都会采取一系列有效措施来保证建筑结构的受力平衡。因剪力墙结构本身就具有很强的稳定性，在建筑结构设计中应用剪力墙结构使设计更具经济性。为了进一步提高剪力墙结构在建筑结构设计中的质量，设计人员在进行设计时应综合考虑建筑工程的安全性、稳定性以及经济性，使这些因素的结合中优化剪力墙结构在建筑结构中的使用效果。

由于剪力墙结构在保证建筑物整体结构的安全性与稳定性上的重要作用，建筑设计单位应提高对剪力墙结构问题方面的重视程度。根据实际经验不断提高剪力墙结构的设计水平，优化剪力墙设计方案，使之达到最佳效果。在进行剪力墙结构设计前，相关人员应首先对现场施工环境和条件进行勘察和分析，并以实际施工情况为依据，制定科学合理的剪力墙结构设计方案。在剪力墙结构实施过程中，建筑单位需对剪力墙的施工进行严格的监理和把控，建立健全施工管理体制，使现场一切施工作业按照规范标准进行，严格保证剪力墙的施工质量。

4结语

总之，剪力墙结构是时代建筑物崛起的关键技术，拥有关键性技术可以促进建筑业的发展，进而加快和谐社会的发展步伐。应用过程中必须保证剪力墙结构的可行性、持续性、经济性、科学性与艺术性，保持剪力墙在建筑中的有利地位。