剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

馬源

【摘要】隨著經濟、社會以及科學技術的發展，建筑行業作為帶動經濟發展的主要行業建筑行業的發展越來越重要。由于剪力墻結構設計擁有較強的抗震性，剛度大，能夠提高建筑結構的穩定性和質量等優點，剪力墻結構設計越來越被人們所接受，剪力墻結構在建筑結構設計中的應用也越來越普遍。本文將針對剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用進行探討。

【關鍵詞】剪力墻結構設計；建筑結構設計；應用

隨著經濟的發展，人們越來越追求高質量的生活，對于居住住房的要求也越來越高。為滿足消費者的需求，剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用越來越普遍。而剪力墻結構設計的優點也越來越凸顯，消費者和建筑企業越來越重視剪力墻結構設計。建筑企業看好其較好的抗震性，較大的剛度等優點，為提高建筑的質量，優化建筑結構，紛紛采取剪力墻結構。

1 剪力墻結構設計概述

1.1 剪力墻結構設計

在建筑結構設計中常說的結構墻、抗風墻以及結構墻的另一稱謂就是剪力墻。剪力墻是一種主要承受風或地震引起的水平或豎向荷載，提高建筑物穩定性以及牢固程度的墻體。剪力墻結構設計主要目的是利用其較高的抗震性，較大的剛度等優點提高建筑的堅固程度，避免建筑因風或地震遭到損毀。一般情況下，剪力墻是一種長和高均設計的較大，但是寬度較小的由鋼筋混凝土制造的墻體。而由于剪力墻結構的種種優點，剪力墻結構設計在建筑結構設計中應用的越來越多、越來越普遍。建筑企業為滿足消費者提高建筑質量和生活水平的需求，通過剪力墻結構提高建筑的抗風、抗震性，提高建筑的質量，優化建筑結構，使用剪力墻結構代替原本的建筑結構設計中的梁柱。相較于原本建筑結構設計中的梁柱，剪力墻結構雖然與其擁有相似的受力狀態，但是剪力墻結構更能增加建筑結構的穩定性，減少墻體承受的荷載，從而提高建筑的質量和安全性，增加消費者購買使用剪力墻結構設計的建筑的信心，進一步為國家的經濟發展和社會主義現代化建設貢獻自己的一份力量。

1.2 剪力墻結構分類

剪力墻由于不同的分類方式有不同的種類。根據剪力墻是否開洞以及開洞的大小，可以將剪力墻分為四種--實體墻、整體小開口剪力墻、多肢剪力墻以及壁式框架剪力墻。除實體墻并不在墻體上開洞外，整體小開口剪力墻、多肢剪力墻以及壁式框架剪力墻，這三種類型的剪力墻均開洞，而這三種開洞的剪力墻則會再進一步根據開洞的大小進行分類。實體墻指的是不開洞或者開洞面積小于15%的剪力墻。實體墻是不會產生反彎，沒有彎點，能夠承受較大荷載，以曲型為主要的變形類型的剪力墻。整體小開口剪力墻是開洞面積占剪力墻整體面積大于15%，以彎曲型為主要變形類型，同實體墻相同的不會產生反彎但是有一定幾率發生突變的剪力墻。多肢剪力墻主要指墻體開洞面積很大或者開洞成列狀分布，與整體小開口剪力墻有一定相似性的剪力墻。壁式框架剪力墻主要指墻體開洞面積較大而且與框架結構有一定相似性，受其影響在剛度大小上墻肢線與連梁線一致或相似程度較高，有一定出現反彎點幾率的剪力墻。我們要根據建筑結構設計的特點進行剪力墻結構設計，并在建造建筑物的過程中根據實際情況進一步優化剪力墻結構設計，優化建筑結構，提高建筑質量。

2 剪力墻結構設計的原則

2.1 樓層間最小剪力系數的調整原則

在剪力墻結構設計中應該遵循樓層之間剪力系數達到最小的原則。建筑企業為了減少因房屋自身重量過大致使房屋的抗震性減弱以及當地震來臨時造成嚴重的傷亡事故等原因，建筑企業在建筑結構設計中應用剪力墻結構設計時要在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩的比例小于40%的前提下，將樓層間剪力系數調整到最小，適當減少剪力墻的數量。并在此基礎上，大開間剪力墻，從而增加剪力墻結構的側向剛度，進一步降低工程所需費用，節約工程成本，在建筑物符合安全標準的前提下增加消費者和建筑企業的利益。

2.2 樓層間最大位移與層高之比原則

在剪力墻結構設計中應該遵循樓層之間最大位移與樓層高之比的原則，時刻關注樓層之間最大位移與樓層高之比，根據實際情況進行調整。與普通建筑結構設計不同的是，剪力墻結構設計應該重點關注樓層間的扭轉變形和剪切變形。豎向構件的數量能夠進行樓層間扭轉變形的控制，建筑企業為了避免剪力墻數量過多，建筑樓層之間發生較大程度的扭轉變形，無法滿足建筑樓層間位移，建筑企業應該重視樓層之間的最大位移和樓層高之比的調整原則，時時進行監測，減少扭轉變形，提高建筑物的安全系數，提高建筑物的堅固程度。

2.3 剪力墻結構連梁超限的調整原則

在剪力墻結構設計中應該遵循剪力墻結構連梁超限的調整原則，確保剪力墻的跨高比大于2.5。一旦剪力墻的跨高比小于2.5就會造成剪力和彎矩超過限額，降低建筑物的安全系數。但是當剪力墻設計中剪力墻的跨高比太大也會造成危害，比如剪力墻結構出現異常變化等，一旦剪力墻的跨高比達到5-6時，也同樣會造成剪力和彎矩超過限額。所以為了保證建筑物的安全系數和堅固程度，提高建筑物的質量和建造建筑物的效率，控制建筑的成本，必須在建筑結構設計應用剪力墻結構設計時避免剪力墻結構連梁超限，遵照剪力墻結構連梁超限的調整原則。

3 剪力墻結構設計的優化

在建筑結構設計中應用并優化剪力墻結構設計時應該注意以下幾點。

第一，剪力墻結構設計在有著較強抗震性、抗風性，剛度較大的同時也存在著一定的缺陷和不足，比如剪力墻結構有一定的幾率會出現剪切變形，而且剪力墻結構設計相較于傳統的結構設計較為復雜致使建造建筑物時可能會與設計存在一定的偏差等。這些不足和缺陷使剪力墻結構設計無法充分發揮其優化建筑結構設計的優勢，所以在進行剪力墻結構設計以及建造建筑物時要進行全面、細致的思考，根據實際情況和建筑物的特點進行設計的優化，保證剪力墻結構設計發揮其應有的作用。第二，進行剪力墻結構設計時要在確保建筑物安全系數符合標準的前提下，注重工程費用的控制和調配，優化剪力墻結構設計，使用新型建筑材料、新型技術以及新型方法，減少工程費用，科學的進行資金的分配，將每一分錢應用到正確的地方，充分發揮其價值。第三，剪力墻是為了承擔水平荷載，提高建筑物穩定性而建造的，但是剪力墻并不是越多越好，我們應該控制剪力墻的數量。剪力墻過多會造成建筑物的自身重量過大，減弱其抗震能力，所以應該根據實際情況適當的進行剪力墻的建造。第四，明確剪力墻平面布置的要點。剪力墻承擔豎向和水平的荷載，為減少荷載，充分、科學的發揮剪力墻的作用，所以剪力墻應按照主要軸線進行布置。

4 總結

為適應時代發展的潮流，對于傳統的建筑結構設計應該進行改革。而剪力墻結構設計擁有抗震性強等優點，在建筑結構設計中應用剪力墻結構設計符合時代的發展。在進行剪力墻結構設計時要根據實際情況進行全面、細致的思考，使用新型材料、新型技術和新型方法，充分發揮剪力墻結構設計的作用，提高剪力墻結構設計的美感和科學性，為社會主義現代化建設貢獻自己的一份力量。

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