建筑結構設計中的剪力墻結構設計

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摘要:現代建筑在具體建設過程中會應用到許多不同類型的結構，框架剪力墻是其中常見的一種，其在實際應用過程中因為具有良好的抗震性能，因此，得到了廣泛應用。現代建筑的結構和要求都存在較大區別，在此背景下，要做好相應的分析工作，提高工程質量。

關鍵詞：建筑結構；剪力墻；工程質量

經濟的發展在一定程度上帶動了建筑行業的發展，在建筑工程建設期間，為了滿足人們對建筑工程質量和應用功能的具體需求，要不斷優化建筑結構，在建筑結構中合理應用剪力墻結構，能夠提升建筑墻體的應用效率以及施工質量，滿足現代化建筑行業在設具體發展過程中的實際需求。剪力墻結構在實際應用過程中，具有不錯的抗震能力，同時還具有用鋼量小等特點，因此得到了廣泛應用，但是其在設計過程中存在對應問題，因此，加強對該項內容的探討是必要的。

一、剪力墻結構在應用過程中的優點與缺點

（一）優點

在建筑工程中合理應用剪力墻結構，可以減少工程在建設過程中鋼的應用量，同時也可以降低工程的整體成本。剪力墻本身具有不錯的整體性，具有良好的剛度、抵抗不同類型的荷載，特別是在水平方向的荷載[1]。將剪力墻應用到高層建筑住宅中，可以通過合理的方式將建筑物內部的分隔墻與承重墻兩者結合，擴大建筑物內部的具體空間大小，一方面可以提高建筑的安全性，另一方面也可以提高建筑的美觀性。

（二）缺點

（1）剪力墻與框架結構相比，其會導致整個建筑自身的重量增加，這也會增加建筑工程的整體成本，同時，在發生地震時，結構對于地震的反應也要大于框架結構。（2）剪力墻結構在具體應用過程中具有不錯的剛度，可以更好的抵抗建筑結構在側向上發生的變形，同時，還要加強建筑工程的上部以及下部結構，這勢必會增加建筑工程的整體成本。（3）鋼筋配筋率相對較低，這雖然可以節省鋼材，但會影響結構延性，同時，剪力墻肢自身承載能力無法得到充分發揮。

二、布置剪力墻原則

（一）雙向或多項布置

在進行剪力墻設計時，最好采取雙向或多項布置，在實際布置過程中，最好順著主軸方向，若建筑結構中，剪力墻的方向存在差別，應盡量連接在一起，避免出現拉通或對直情況，以免對建筑結構的整體穩定性造成不良影響。在對剪力墻進行抗震設計時，應當盡量減小側向剛度，其中最為重要得一項內容就是要保證墻肢結構簡單，同時要依據相應的規則，完成各項操作。在進行剪力墻設計過程中，需要設計人員特別注意的一項內容是，在進行雙向或多項設計時，各項設計內容都應當沿著主軸方向進行，特別是在抗震設計時，不得出現單方向墻體，只有這樣才能確保剪力墻在建筑工程中的結構能夠得到應用[2]。

（二）簡單、不易過于密集

剪力墻在豎直方向上要由上向下進行連續布置，避免結構在應用過程中發生突變。建筑結構剪力墻肢截面在實際設計過程中，應當嚴格遵守簡單原則，剪力墻在豎直方向的剛度應當保持均勻，同時在剪力墻洞口、或者門窗處，應當形成墻肢，以及連接梁，同時該方式，確保結構的穩定性。此外，在進行剪力墻布置設計時，墻體結構的布置不易過于密集，應當確保結構在側向上的剛度能夠滿足建筑結構的整體需求，通過大量的工程實例可以發現，若剪力墻結構的側向剛度過大，一方面會導致建筑結構中的墻體的整體重力過大，另一方面，一旦發生地震，將會增加震力，這也會增加建筑結構發生倒塌的幾率，從而會對建筑造成嚴重破壞，影響建筑的應用，情況嚴重時，還會造成人員傷亡。

（三）上下對齊，成列布置

在設計剪力墻時，剪力墻的洞口以及門窗應當保持上下對齊，同時在布置上應當成列進行，并且在實際設計過程中，不得對疊合的錯墻洞進行應用，進行這樣要求的主要原因是，避免剪力墻的承重力受到影響，導致墻體發生變形，影響墻體能。

三、合理設計剪力墻結構以及優化計算的措施

（一）優化剪力墻結構設計

剪力墻結構中，剪力墻通常都沿著主軸，或者其它方向采取雙向布置，通過該布置方式，能夠在建筑結構中形成具有一定空間結構，同時，抗震結構設計的剪力墻，要避免單一布置剪力墻，并且應當確保剪力墻的兩個受力方向的抗側剛度大小相接近，從而保證其具有良好的性能。大量的工程實踐經驗表明，剪力墻都具有不錯的承載力和抗側剛度，因此，為了實現對剪力墻結構的合理應用，應當在條件允許的情況下，盡量減少剪力墻結構自身的重量，并且要使剪力墻之前要保持一定的距離，從而確保結構在側向上具有的剛度能夠滿足建筑的應用需求[3]。針對建筑結構中較長的剪力墻，應當進行洞口開設，并且要分成多個長度相等的墻面，采用弱梁完成墻段連接，獨立墻段和截面高度比例不得小于2，避免剪力墻在應用過程中發生脆性剪切破壞。進行抗震結構設計時，洞口之間或洞口與墻邊之間會形成小墻肢，要確保其厚度與高度之間的比值小于4。

（二）優化剪力墻結構設計的合理措施

針對多地震區域來說，在計算樓層之間的最大位移時，應當將樓間彎曲變形作為主要依據，將其作為扭轉變形，可以不對結構的整體彎曲變形進行扣除。由此可見，針對高層建筑來說，應當盡量將扭轉變形控制在最小，但是，也不可以盲目提高結構中豎向構件的實際強度。但是，在建筑工程結構設計過程中，一些設計師看某一個方向的層間位移大小難以滿足相應的規范要求時，就會不斷提高該方向的側向剛度，但是，需要注意的是，若減重過大，則無法減小另一側結構剛度，同時，減小減重比，也可以減小地震作用帶來的影響，從而使結構的性能能夠達到期望要求。

四、結束語

建筑結構設計中，剪力墻結構設計對建筑工程的合理、經濟等各項內容都會產生直接影響。因此，在布置剪力墻時，要在明確剪力墻結構在實際應用過程中的優缺點，嚴格的依據剪力墻的布置原則進行進行布置，提高行布置的合理性。

參考文獻：

[1]于毅.建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用分析[J].綠色環保建材,2018(04):95.

[2]張磊.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用探討[J].建材與裝飾,2016(36):73-74.

[3]李捍文.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析[J].科技創新與應用,2012(09):164.

作者:達世勇 單位:邵陽市第二建筑設計研究院