基于建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

摘要：随着经济的发展和技术的进步，我国的建筑事业已经取得较为显著的成就。就当前的情况来看，在我国主要的建筑结构设计领域内，剪力墙结构得到了很大程度的推广和应用。在建筑物中，剪力墙可以提升建筑整体的水平荷载能力，具有良好的抗风、抗震效果。基于此，本文拟以建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用为主题，对相关问题进行了考察研究。

关键词：建筑结构设计；剪力墙；应用

前言

剪力墙（Shear Wall）又被称作结构墙，是防止建筑物结构遭受剪切破坏的重要墙体。并且，良好的剪力墙设计，还能够有效提升建筑物的质量，延长其使用年限，所以在进行建筑物的设计时要注意剪力墙结构的设计，力求合理科学，下面我们就针对这一问题展开论述。

1、剪力墙的特征及其种类

1.1剪力墙的基本特征

一般来说，剪力墙高和宽的尺寸较大，但厚度却相对更小，这种结构决定了剪力墙的几何特性与受力特性。从几何特性来看，这种墙像一道板子，但是其受力特性却与柱子很相似，只是在比值方面存在一些差别。剪力墙总之是一种平面上的结构，它会同时承受来自竖直和平面的双重压力。

1.2剪力墙的一般分类

依照剪力墙的墙体上是否开洞，及洞的形态，可以将剪力墙分为（1）实体墙；（2）小开口剪力墙；（3）多肢剪力墙；（4）壁式框架剪力墙这四种，下面分别简述之：

（1）实体墙

所谓的实体墙，指的是剪力墙墙体上并不开洞，或者存在开洞情况，但洞的面积占整体墙体15%以内。这样的剪力墙在变形中表现为曲型，墙体的弯矩图既不会发生反完，也不会担心出现突变的问题，墙体承受能力较好。

（2）小开口剪力墙

这一类剪力墙与前面提到的实体墙很类似，都是墙体开洞面积占整体墙体15%以内，但相较实体墙，小开口剪力墙有可能发生突变的问题，承受能力要弱于实体墙。

（3）多肢剪力墙

这一类的剪力墙开口会更大，一般都超过墙体总面积的15%，或者所开的洞口呈现出成列分布的状态。此类剪力墙与小开口墙较为相似，在弯矩图的位置上不易发生问题。

（4）壁式框架剪力墙

壁式框架剪力墙的开洞面积一般较大，其墙肢线的刚度与连梁线的刚度较为接近。这种剪力墙主要负责剪切型的变形，其受力特性类似框架结构。

2、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的原则

2.1楼层之间最小剪力系数的调整

在建筑结构设计中的剪力墙结构设计，首先要遵循的是建筑物楼层之间最小剪力系数的调整原则。并且，在遵循这一原则的基础上，进行剪力墙的大开间，这样可以使剪力墙结构的侧向刚度更为突出。实践发现，经过这样处理的剪力墙，能够确保楼层之间的最小剪力系数严格得到控制，继而显著降低建筑物的建设成本，提高工程效率。

2.2适当调整楼层间最大位与层高的比例

就当前来说，在建筑结构的设计中，设计重点往往侧重于楼层之间的扭曲变形和剪切变形上，如何对这两种变形进行处理优化是设计人员最为关心的问题。对此，在设计时会增加竖向构件以提升强度。然而，若这样的构件过多时，剪力墙的剪重比例无疑会增加，这样剪力墙结构就难以胜任维持建筑楼层间位移限度的任务。所以，在进行剪力墙结构设计时，不仅要调整楼层间的竖向构件数目，还要控制楼层间的扭曲变形。

2.3剪力墙连梁超限的调整

经验发现，在剪力墙设计时，一旦剪力墙的跨高比低于2.5，那么其剪力和弯矩很可能会超过相应的规定数值。所以，在剪力墙设计中，设计人员要严格把控剪力墙的连梁跨高比，并使之高于2.5，以确保建筑物的安全。即，剪力墙的设计要对墙体连梁超限的情况进行调整，这样不仅能提升剪力墙的施工质量，同时对建设的资金、原料等成本投入也会起到简化效果。

3、剪力墙结构设计中需要注意的事项

3.1要严格控制剪力墙的数量

前文业已指出，剪力墙的主要作用在于提升建筑物的风荷载及水平荷载能力。然而，若剪力墙数量过多时，也会起到反向的不良影响。在实际中，为了控制建筑物的重量，并且提升其抗震能力，需要对剪力墙安装的位置和数量进行严格把控，剪力墙的修建还要遵循对称原则，下面我们具体论述这一原则。

3.2剪力墙的平面布置要点

我们知道，剪力墙强度是由墙体中的钢筋混凝土结构决定的，所以，在进行剪力墙平面布置时，要保证墙体沿着平面主要轴线的位置进行修筑。同时，为了确保剪力墙的质量及刚度两个中心点居于一致，剪力墙的布置就需要遵循对称原则，这样设计的剪力墙可以提升扭矩的性能。

3.3剪力墙结构设计的其他要点

为了进一步提升建筑物的总体建设质量，在建筑施工时，要全方位考虑各种可能产生影响作用的要素，并优化剪力墙结构的设计，下面对剪力墙结构设计的其他注意要点概述：

（1）剪力墙结构设计的基础性要求，是确保剪力墙结构的修筑建设完整。（2）剪力墙的设计尤其要关注其安全性和质量。前揭，剪力墙修建的目的就是为了提升建筑的水平荷载能力。所以，在剪力墙结构设计中，要密切关注剪力墙本身的建设质量，使其功能发挥到最大。（3）要对剪力墙设计的数量进行合理规划，以减少建筑施工的总体成本。

4、结语

总之，结合前文所述，我们知道，剪力墙结构在建筑物中的作用在于提升建筑物的抗震能力，因此在当前我国的建筑中已经有大范围的使用。为了进一步优化建筑物的结构设计，提升建筑物的整體质量，我们无疑要系统掌握剪力墙结构的相关理论，在施工过程中严格遵循剪力墙设计的各种原则，并牢记各种注意事项，从而使剪力墙结构在建筑中发挥出最大的作用。同时，参与剪力墙设计的工作者，要提升自身的专业素养和创新意识，在进行剪力墙设计时既大胆又巧思，不断优化创新建立强设计的方法，促进我国的建筑事业朝更好的方向发展。

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