建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析

谢永强

【摘 要】目前，在我国建筑行业发展过程中，为了给人们营造良好的生存环境及工作环境，为社会和经济发展作出贡献，需要建筑设计单位加大对建筑结构设计的研究力度。目的是提高建筑结构的质量，提高建筑结构稳固性。随着社会发展，城市空地减少，高层、超高层建筑及超长使用年限的建筑已成为城市的未来趋势。因此，在现有的建筑结构设计中，应融入剪力墙结构设计，这样一来，所设计的剪力墙结构就有较高的承载力，可以承担建筑结构产生的竖向力和水平力，从而提高建筑结构的安全稳固性，发挥剪力墙结构在建筑结构中的保护作用鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析提出了一些建议，仅供参考。

【关键词】建筑工程结构设计;剪力墙设计;分析

引言

为提高建筑结构的稳定性和抗震性，需要加大剪力墙结构的设计研究。使剪力墙结构在建筑中发挥最大的作用，可以为我国建筑工程发展起到积极的推动作用，同时，还可以为人们提供良好的生活和工作环境。对剪力墙结构设计进行充分的研究是有意义的，可以实现剪力墙结构施工质量和施工效率的提升目标。

1、建筑工程剪力墙结构设计综述

剪力墙结构在现代建筑工程中发挥重要作用，主要是用来承载竖向和水平荷载力的墙体，随着地震、台风等自然灾害的频发，剪力墙的优势也突显出来，既可以抵抗风荷载，又可以增强对地震抵抗力，从整体上提高了建筑结构的强度和刚性，保证建筑在遭受外力作用的时候结构不会受到较大破坏，确保建筑工程结构足够的稳固。建筑剪力墙结构设计分为两类，一种是平面剪力墙，另外一种是筒体剪力墙，平面剪力墙就是在建筑结构的关键部位用钢筋混凝土浇筑剪力墙，这也就意味着墙体是钢筋混凝土框架，建筑结构稳固性会增强，外力作用下不会受到过大的影响，抗倒塌的能力非常强大。平面剪力墙结构设计的过程中，最好采取现浇剪力墙的方法，或者是通过梁和柱子一起浇筑的方法，这样做的目的是提高剪力墙结构的整体性。筒体剪力墙被广泛的使用在高层建筑中，在悬吊结构中也使用的比较多，是利用间隔墙围成的，必须采取现浇的方式，最终形成钢筋混凝土结构墙，这种墙体的可以承受的水平荷载更强。剪力墙分为很多种，根据结构所使用的材料可以将其分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙，在这两种剪力墙中使用最为普遍的是钢筋混凝土剪力墙。

2、建筑工程剪力墙结构设计控制的分析

2.1宽度和高度控制

在进行普通剪力墙结构设计过程中，按照剪力墙宽度和高度控制原则，保证剪力墙结构按照柱体受力方式，对建筑结构起到支撑稳定的作用。在进行剪力墙结构设计过程中，按照水平力和竖向力承载要求，对剪力墙内产生的弯矩力进行计算，同时按照结构具有的弹性和非弹性特点，对剪力墙结构宽度和高度进行控制。

2.2剪力系数控制

在进行剪力墙系数设计过程中，根据剪力墙具有的抗震性能，通过对剪力系数的控制，从而提高建筑结构整体抗震能力，同时提高结构具有的倾向刚度能力。因此在对结构倾向刚度能力设计过程中，通常在结构内增加倾覆力矩，实现在不同结构内对剪力系数进行有效的控制。

2.3剪力墙结构的连续超限进行合理调整

按照相关设计标准，如剪力墙结构连续跨高较小则会出现弯矩或剪力过大的问题，因此要合理设计连续跨度，通常跨高比至少2.5以上，合理的跨高比不仅可以避免剪力或弯矩过大的问题，而且可以降低工程成本;还要注意合理调整剪力墙结构与房屋中间的距离，建筑物的立面及平面要均匀，以提高建筑整体的抗扭能力。

3、建筑工程结构设计中的剪力墙设计应用

3.1做好延性设计

剪力墙结构最为关键的是延伸性设计，墙体本身具有延伸性，所以在设计中要体现剪力墙的延伸性，在根本上保障建筑物结构的稳定性，让其可以承受外力和自身重力的作用，增强结构的耐久性。剪力墙延伸性处理要符合工程对承载力的规定和要求，坚持对称性和连贯设计的原则，提高剪力墙结构的支撑能力。

3.2优化剪力墙连梁设计

连梁能够连接墙肢，能确保墙肢在受到外力作用时不出现变形或超筋等问题，从而保证剪力墙结构质量，这就要求剪力墙连梁的设计要不断进行优化，因此在设计过程中要注重以下几方面内容：①要根据实际工程情况进行连梁设计，确保连梁高度符合工程要求，避免连梁因高度问题影响剪力墙质量[3];②连梁对剪力墙的抗震性能起着至关重要的作用，因此在对连梁进行设计时一定要注重连梁的抗震性，增强连梁的塑性;③为了确保连梁具有良好的抗震性能，在设计之初就要对连梁的受力范围进行精准计算，有效预防连梁出现超出荷载能力的現象。剪力墙如出现超出荷载能力的情况，相关人员应及时采取应对措施，如可以采用铰接的方式来处理，严格控制剪力墙荷载情况。

3.3优化剪力墙边缘构件

提高剪力墙质量要从剪力墙的各个组成部分入手，其中也包括剪力墙边缘构件优化设计，边缘构件包括剪力墙的翼墙、暗柱、端柱，为此设计时应采用约束构造边缘构件、约束边缘构造两种设计方式对边缘构件进行优化。这两种方式施工手法不同，但目的均为确保剪力墙边缘构件拥有良好性能，因此就要求相关人员根据工程实际情况，明确剪力墙墙肢大小，优化翼墙、暗柱和端柱，如根据实际情况增加或减少两者的截面尺寸和标配钢筋的数量，以达到从各方面优化剪力墙设计目的。

3.4合理控制剪力墙结构参数

施工过程中要严格按照设计标准及相关要求设置剪力墙结构参数，施工过程中则要严格按照设计方案进行，如设计参数不合理需要进行调整，则要由施工方、设计方、建设方等相关技术人员共同协商，确定调整方案，以保证设计效果。施工过程中要对施工效果进行动态检测，根据实际情况合理调整施工方案，保证工程质量。合理配置剪力墙暗柱钢筋，一级、二级、三级等剪力墙均要设置对应的暗柱及端柱，以提高剪力墙边缘的搞拉能力，有效消耗地震波，提高建筑工程的稳定性及安全性。

3.5剪力墙其它结构的处理

第一，边缘结构。剪力墙对于位于加固位置且不抗震的高层建筑，必须选择结构边缘构件，如果加固位置与临时上部和中部以下墙的轴压平均值大于或等于下表中指定的值，则通常需要选择约束边缘构件。第二，过渡层设计。为了提高以后强过渡层传递地震剪切力的性能，请在设计时在相应的结构柱之间设置，以提高过渡层的延性和能耗能力。最后是连梁设计。在高层建筑中，通常使用软梁来平衡墙腿的水平力，以及改变墙腿的力状态，因为水平方向的荷载向剪力墙施加压力会导致墙腿扭曲变形。因此，在计算整个高层建筑时，通常会降低软梁的刚度，减法值通常保持在0.5-1之间。

结束语

设计建筑结构剪力墙时，应充分考虑剪力墙结构的放置位置以及剪力墙宽度和长度都需要加固的相关要求。与此同时，必须严格遵守设计和相关规范的原则和要求，以便剪力墙能够最大限度地发挥优势，使建筑物更加舒适和坚固，同时使建筑物的质量保持最佳。

参考文献：

[1]张珂，张本乾，武瑞芝.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].风景名胜，2018（12）：296.

[2]傅长根.剪力墙结构的优化设计研究[J].江西建材，2018（13）：64-65.

[3]莫云子.建筑项目剪力墙结构设计要点之研究[J].绿色环保建材，2018（11）：75+78.

[4]李伟.建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析[J].科学技术创新，2018（33）：106-107.

[5]万鹏.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产，2018（31）：89.

（作者单位：中山中建设计监理咨询有限公司）