剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

文/劉小川 貴州航天江南建筑設計院有限公司 貴州遵義 563000

隨著城市化發展速度的加快，使得建筑物的數量快速增長，尤其是高層建筑數量更是突飛猛進，由于建筑物的數量增加，且層數越來越多，建筑結構的設計也越來越趨向于多樣化，這使得人們對于建筑結構設計也提出了更高的要求。如何增加建筑結構設計的美觀性、耐久性、適用性，如何提高建筑物整體質量。基于此，本文就對剪力墻結構進行闡述，并提出具體的應用對策，以期推動建筑工程快速發展。

1、剪力墻結構概述

剪力墻結構指的是含有鋼筋的混凝土板的梁柱，并能夠承受墻體重力等平衡荷載壓力，還能夠有效控制水平力的墻體。剪力墻還被稱為結構墻、抗風墻等，可以防止建筑物在遭受壓力時受到剪切破壞，極大程度地提升建筑物的安全性能。又因為剪力墻所需的原料少、節約原料、工序簡單，但能夠具有很強的抗震性能，因此具有很強的使用價值和應用前景，剪力墻結構在建筑結構中的應用也變得越來越廣泛，在高層建筑中的應用更加普遍。

2、剪力墻結構的設計原則

2.1 避免與平面外的梁連接

剪力墻的墻體應當盡量避免與平面外的梁相連接，因為在同一個平面的剪力墻，所承受的壓力和剛度較大，而處于不同平面的剪力墻，所承受的壓力和剛度就較小一些，當剪力墻與平面外的梁相連時，剪力墻會承受較大的力和剛度，會出現墻肢由于壓力導致在平面外彎矩的現象。盡量避免剪力墻與平面外的梁連接，可以減小剪力墻所承受的壓力，增強剪力墻的穩定性和堅固性。剪力墻中的連梁可以平衡起墻肢的水平負荷力，改善墻肢的受力情況，影響整個建筑結構的受力情況，對連梁的設計中要嚴格遵守設計要求，降低連梁結構的剛度和高度，并適當的提高剪力墻的跨度，才能最大程度的降低墻體結構的剛度，提升墻體的抗震能力。

2.2 樓層層間最大位移與層高之比的調整原則

對于常規建筑來說，在進行剪力墻結構設計時必須關注的要點是樓層間剪切變形與扭轉變形的良好控制。對于剪切變形可以透過增加更多豎向構建的方式得到控制強化，但是一旦豎向構建過多則容易產生剪重比過大的問題，隨之會帶來過大的扭轉形變，也不符合設計規范和要求。因此，就要盡可能多做衡量和協調，需要的話可以先進行結構設計的概念設計，可以避免很多問題的發生。

2.3 最低剪力值原則

高層建筑物要承擔的安全系數和風險系數都要高，因此每一個環節都需要精確的數據把控。我們在進行剪力墻設計時第一考慮的因素就是地震因素。為了能夠有效的對抗地震，剪力墻的設計需要參考最低的剪力值，這是剪力墻抗震能力的紅線，剪力值越高意味著剪力墻越多，剪力墻越多就意味著高層建筑的質量越差，抗震能力也越差。

3、剪力墻結構設計在建筑結構設計中的具體應用分析

3.1 加強剪力墻結構位置確定工作

相關人員要想將剪力墻結構順利應用到建筑結構設計中，就需要加強剪力墻結構位置確定工作，在進行剪力墻結構位置確定時遵循“均勻對稱性”原則，讓剪力墻面結構的質量中心與剛度中心可以順利重合，減少誤差。與此同時，相關人員在確定剪力墻位置時還需要保證剪力墻肢截面規矩、簡單，滿足建筑工程美觀性需求。

3.2 建筑構件與連接點部位的處理

在剪力墻結構設計過程中，如果連接點的設置存在不合理的現象，極有可能導致施工裂紋的產生，進而降低剪力墻的承重與抗剪性能，最終導致建筑物的整體質量遭受嚴重的影響，大大降低建筑物的使用壽命或是耐久性，這就必須增強剪力墻設計中建筑構件與連接點的設計。此外，材料本身的問題也會給剪力墻的結構設計帶來新的問題。因此，必須特別重視實踐設計。近年來，人們對建筑穩定性的要求越來越高。為了滿足人們不斷變化的要求，剪力墻結構的設計應達到高標準和高要求。在超限高層建筑剪力墻和內墻結構的設計中，應考慮主體結構節點的穩定性，從而提高超限高層建筑性能的穩定性。

3.3 剪力墻結構應用中加強大墻肢處理工作

在我國社會經濟快速發展的背景下，城市居民在剪力墻結構應用過程中更加注重剪力墻延伸性需求，在此種情況下，相關人員在建筑結構設計中使用剪力墻結構設計就需要加強大墻肢處理工作，具體可以從以下幾個方面展開：①相關人員在剪力墻結構設計時，需要對墻體長度較長的剪力進行針對性設計，滿足其承載力要求，在此基礎上再進行分層間隔設計，將其分割成均勻、獨立的各個部分，提升建筑結構承載能力。②相關人員進行大墻肢處理工作時，還需要根據墻段長度調整期受彎產生的裂縫寬度，保證剪力墻的大墻肢可以充分發揮墻體配筋的支撐作用，滿足建筑結構的整體需求。③相關人員在剪力墻結構設計過程中需要展開工洞設計工作，在施工時墻上留洞，并精確計算出每一混凝土墻面的鋼筋能力，然后再進行施工，完工時砌填填充墻，把長墻肢分成短墻肢，保證剪力墻結構的大墻肢處理工作質量。

結語：

綜上所述，如今的社會發展迅速，建筑行業的發展日新月異，這就要求建筑結構設計必須努力進行創新，加強設計，努力引進外來先進技術，注重細節，更好地保證施工的進行。剪力墻承受著建筑物的整個軸承負荷，對維持安全與穩定建筑工程的整體質量起著重要的作用，因此，在建筑工程的設計工作中，應加強主體建筑的剪力墻結構設計，有效地提高建筑物的抗震性能和整體質量，從而做出安全，經濟和合理的結構設計，實現我國建筑業的可持續發展。