剪力墻結構在建筑結構設計中的應用

摘 要：近年來隨著科學技術的不斷創新與發展，推動了我國各行業的發展建設。尤其是對建筑行業而言，作為國民經濟的基礎行業對整個經濟建設的發展有著不可忽視的重要作用。建筑行業市場競爭的激烈化，對施工技術及管理水平也提出了更高的要求。文章主要針對現階段建筑結構設計中剪力墻結構的應用進行簡要的分析與總結，并提出合理化的解決方案，以便為相關人員提供一些參考意見。

關鍵詞：剪力墻結構；建筑結構設計；應用

引言

剪力墻結構作為建筑結構設計中比較常用的一種建筑結構，對建筑整體質量有著極其重要的影響。尤其是現階段隨著我國經濟建設的不斷發展，對建筑質量要求越來越高，剪力墻結構具有剛性強度大、側移性強、抗震能力好等優點，故此被廣泛應用于建筑結構設計中。但對于剪力墻結構設計并沒有形成一套完整的、全面的、科學的實施規定，突出表現在剪力墻的位置、尺寸、大小等方面與實際情況建筑結構設計中的標準都存在著一定的誤差，建筑結構設計者在設計的過程中往往會憑借其經驗進行剪力墻設計，而不能從實際出發，這也是導致剪力墻出現質量問題的主要原因之一。因此，在現代剪力墻建筑結構設計中，必須從整體考慮，注重其質量下面文章主要針對剪力墻的相關結構設計及標準進行詳細的分析與闡釋，僅供相關人員參考。

1 剪力墻結構設計的原則和標準

剪力墻結構主要是由連梁裝置和墻肢組成，它具有較強的抗震性，其結構也比較簡單、美觀，故此常被用于室內裝修及布置中。在實際建筑結構設計中要充分發揮剪力墻的優勢及特點，就必須按照規范要求進行整體結構設計，主要體現在以下等幾個方面：第一，剪力墻因結構外形類似于板狀，但其承受力卻與柱體相同，所以在剪力墻結構設計時，必須充分發揮應有的特性，考慮整體高度和寬度的大小，按照正常規定劃分，剪力墻長度和寬度之間的比值不應該超過3，如果按照承受力計算設計比值不應超于5，但卻可以大于3。所以在建筑結構設計過程中，必須考慮剪力墻高度、寬度以及厚度的大小來進行設計。第二，剪力墻結構相比較其他設計結構而言，具有平面內剛度和實際承載力大的特點，但在實際結構設計中將導致剪力墻與平面設計出現彎曲等現象，而相關設計人員在設計的過程中很難考慮到外在剛度及承載力等問題。所以，要求剪力墻結構設計人員要在設計中避免外接，如果特殊情況必須存在，則應采取適當措施加以解決。第三，在剪力墻結構設計過程中，要充分考慮墻體的整體水平及垂直方向的作用力，通過計算合理預測出剪力墻斜面及正面所能承受的作用力，如果設計結果超出預期的承載力值，就要重新進行計算，將數值控制在可操作的范圍之內。此外，還要充分考慮剪力墻間距、墻體門洞之間的距離都要取其最小值來計算。綜上所述，剪力墻結構在建筑結構設計中應遵守的原則及其注意事項，要引起相關人員的重視，從而更好的保證其質量。

2 剪力墻結構在建筑結構設計中的主要應用

剪力墻結構因具有很多優點，所以被廣泛應用于建筑結構設計中，在一些大型高層建筑中則是更為明顯。上文中已經詳細闡述過剪力墻結構設計的基本原則及標準。下面文章則主要介紹剪力墻 在建筑結構設計中的實際應用情況。

2.1 剪力墻肢種類和具體結構設置

關于墻肢的分類，主要是指短肢剪力墻和一般剪力墻兩種。其中將剪力墻高度超出厚度7倍的剪力墻結構定義為一般剪力墻，將高度超出厚度比值5-8之間時定義為短肢剪力墻。但這并非是絕對的數值，有些剪力墻結構還要依據墻面開口的大小而定，還可以分為整面剪力墻、連肢剪力墻等多種形式。在大型建筑物設計中多半采用剪力墻結構設計，但由于特有的環境空間要求剪力墻結構設計必須是雙向的結構布局，這樣才能充分發揮剪力墻抗震性能的作用。不僅如此，還要求剪力墻雙向的剛度數值是相同的，保證受力的均衡性。當剪力墻結構設計出現彎曲現象時，要適當添加建筑材料或者改變原有的設計結構，從而保證梁的安全可靠性。

2.2 剪力墻結構長、厚度及配筋

根據上面所說的剪力墻結構設計原則，剪力墻結構厚度及配筋也應有明確的規定和標準。根據建筑抗震相關資料的要求規定，剪力墻結構的厚度和長度也要根據抗震等級系數來進行調整。據相關規定，為了保證剪力墻結構的穩定性、抗震性以及鋼性，剪力墻結構厚度的最小值為200mm，而且與高厚比值要小于1/6。也就是說，居住建筑物的剪力墻結構厚度一般要小于200mm，與高厚比之間的數值要符合有關要求。如果一些高層建筑物的剪力墻結構厚度和長度出現比值不均，在不滿足條件的情況下，就要采取L、T形截面剪力墻代替一字形剪力墻，并增加其邊緣長度或者采取其他方式，使得剪力墻結構滿足其設計構造原則和要求。對于一般剪力墻結構中的水平和垂直風險上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墻底部加強部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情況下的剪力墻結構的配筋比也要根據實際情況來調整。

2.3 剪力墻邊緣結構

根據以往剪力墻結構試驗結果，剪力墻結構的邊緣約束性截面剪力墻比無約束性的截面剪力墻的極限承載力要大2/5左右，而其抗震消耗能量也要有1/5，且墻面的穩定性要得到保證。因此，對于剪力墻邊緣結構而言，就要根據其設計使用效果和相關承載力的規定來決定其墻體邊緣是設置約束性邊緣結構還是非約束性邊緣結構。

2.4 剪力墻連梁結構設計

剪力墻肢之間相連接的梁體就是剪力墻的連梁，而剪力墻的連梁裝置能夠均衡墻肢的水平負荷力，并能夠對剪力墻肢起到一定的約束和穩定的作用，因此，剪力墻之間的連梁裝置對剪力墻的整體結構有著非常重要的作用。對于剪力墻的連梁結構來說，其結構的高度和截面大小受到很多因素的影響，一旦設計出現失誤，或者不合理的地方，就會影響整個剪力墻的結構設計。因此，在設計剪力墻連梁結構時，其設計師要主要對剪力墻的連梁結構的剛度按照相關規定進行一定的折減，對于剪力墻連梁結構的跨度要略加，對于高度要略減，從而減少結構剛度，緩解地震作用力的影響。此外，設計師也要適當增加剪力墻結構厚度，進而增加連梁截面的寬度，使得剪力墻連梁結構裝置能夠發揮其最大的優勢和特點，保證其承載力和抗震力度。

3 結束語

綜上所示，剪力墻結構設計對建筑施工的可行性、使用安全的穩定性及工程質量都具有極大的影響。所以，在針對建筑結構設計時，必須將剪力墻結構的整體布局設計考慮清楚，遵照一定的原則，并結合實際設計需要、建筑物特點等設計要求來完善剪力墻結構設計在設計過程中的合理分析和計算。從根本上發揮剪力墻的整體效用，進而保證建筑結構設計的質量，為經濟建設的發展提供強有力的支持。

參考文獻

[1]孫國華，顧強，齊永勝，等.鋼板剪力墻結構的剪切變形分析[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2013（2）.

[2]潘鵬，鄧開來，石苑苑，等.低配筋剪力墻單邊抗震加固試驗研究[J].工程抗震與加固改造，2013（2）.

[3]孫廣俊，李愛群，張志強.基于等效層模型的靜動力抗震分析及其在剪力墻減震設計中的應用[J].振動工程學報，2013（1）.

[4]張振國，郭余鎖.剪力墻結構動力響應時程分析—考慮地基基礎共同作用的框架[J].內蒙古工業大學學報（自然科學版），2013（1）.

[5]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（9）.