建筑結構設計中剪力墻結構的應用

朱強　高樂

摘要：隨著建筑設計架構程度的提高，建筑設計中剪力墻結構的應用也越來越普遍，考慮到墻體結構建筑是一種新的建筑形式，結構設計方案和結構設計在實踐中的經驗必然是不足的，因此本文通過對剪力墻結構設計進行分析，并闡述了剪力墻的結構設計應用，希望對促進剪力墻結構在建筑結構設計中的應用做出積極貢獻。

關鍵詞：結構設計;剪力墻結構;應用

剪力墻已成為建筑工程結構中的一種常見結構，具有提高建筑結構性能和優化質量的功能的作用。在建筑結構設計方面，剪力墻結構以及目前大多數剪力墻結構在建筑結構設計中存在一些缺點，因此我們需要給剪力墻結構設計進行詳細分析，為建筑加強結構設計提供指導。

一、剪力墻結構概述

所謂的剪力墻結構工程，實際上是指利用剪力墻結構進行建筑物的結構設計、建造和使用，與其他建筑結構相比，剪力墻結構設計優越，不僅有效地提高了抗震建筑水平，而且還滿足了較大程度的空間設計結構設計要求，降低了工程造價。剪力墻結構目前廣泛用于高層建筑，為高層建筑的結構設計提供強有力的技術支持。當剪力墻結構應用于低矮建筑物時，建筑物必須承受大多數壓力彎曲的結構，上限公差是限制剪切力是造成結構受損的主要原因。當用于高層建筑時，同時承受彎曲的結構可以承受較大的力，這種力分布模式可以充分減小剪力結構、張力量和剪力墻，大大提高了墻的使用安全性，使整體結構系統得到改善。此外，當建筑物發生地震，結構承受垂直載荷時，剪力墻可以承受大量水平剪切力，同時還可以改變建筑結構的橫截面積，有效地抵抗地震，大大減少力量和作用，以節省空間。

二、剪力墻結構的設計準則

在結構設計項目中，剪力墻的高度和寬度略大，并且與圓柱結構相似。首先在進行剪力墻結構設計時，設計者應采取建筑結構的力學性能，關于剪力墻結構的高度、寬度、跨度等進行更準確的分析和計算，考慮到所有要素后最終確定設計方案。其次，在結構設計項目的實際設計中，從平面看，剪力墻結構極其堅硬，承載能力強，同時降低了平面外剛度和承載力。鑒于這一情況，設計師在設計剪力墻結構時，往往會對平面剪切剛度和承載力進行估算，但是針對墻體結構制定了相應的防護措施，剪力墻結構保護整體性能避免了變形。剪力墻結構由于受到外部影響，反過來又危及建筑工程的質量和安全，

三、剪力墻結構的優點

剪力墻結構是指用含有鋼筋的混凝土板代替傳統的框架梁和柱，并對建筑物的水平力進行有效控制，以確保建筑物的穩定性。剪力墻結構有許多優點，包括以下幾個方面：第一，穩定性高。在剪力墻結構中，通常使用包含鋼筋的混凝土結構，與傳統的框架柱相比，其具有更好的整體性能，具有良好的支撐效果并且大大提高了建筑物的穩定性。第二，經濟性強。由于結構剪力墻使鋼筋混凝土更多地使用，因此不需要更多的鋼材料，減少了鋼材料的數量，進行一些成本節約，為公司創造更多的經濟效益。第三，外觀更好。剪力墻結構具有較高的橫向剛度，可以根據實際情況進行調整，因此可以提供廣泛的應用，滿足不同人群對建筑美學的需求。第四，連續性好。墻體結構確保了建筑物的額外穩定性，同時也起到了隔斷的作用，分為建筑物的不同區域，因此，建筑物同時區分建筑物的不同剪切區域也起到了一定的作用，達到連續性的目的。

四、剪力墻結構在建筑結構設計應用的原則

（一）設定土壤最小剪切系數的原則

在規劃過程中，應遵循原則，以盡量減少土壤之間的剪切系數。為確保建筑結構的優良抗震性能，出于安全考慮，確保地震剪切力的最小土層水平大于建筑結構的地面。在設計中，要考慮到最小化剪切力，盡可能增加房間的空間，設計合適的結構且具有橫向剛度，給出剪力系數，要考慮到最小設計樓層。此外，設計人員必須盡量減少設計中建筑物的重量，降低項目成本并提高建筑物的抗震能力。

（二）不同樓層之間的結構調整原則

控制土壤之間的扭轉和剪切變形是設計過程的核心。在構建建筑結構時，不同樓層高度比之間的最大位移應根據垂直元件的設計進行布置，一旦鏈節布置不合理，應用于樓層之間的扭轉變形就會增大，導致偏移。高層建筑的設計原則是盡量減少扭轉變形，而不是盲目地擴大垂直設計。如果不滿足僅一個層間位移方向，則可以在結構方向上適當地減小元件的剛度，從而實現減小剪切的重量比，進行更好的結構優化。

（三）剪力墻計算原則

針對高強建筑物剪力墻的設計，大多將振型分解反應譜法作為主要計算方法，將SATWE軟件作為處理和分析數據的主要軟件，在剪力墻結構設計過程中，不僅要對抗震設防烈度進行精準計算，還需要充分考慮到不同水平地震作用方向對剪力墻結構鋼度造成的影響，制定針對剪力墻水平扭轉的預防方案。同時參照相關規范的要求對各個部分的參數進行合理設計。如下結果：連梁剛度折減系數為0.8-0.6，其中地震作用下取0.6，風荷載作用下取0.8。

五、結構設計中剪力墻設計的應用策略

（一）改進剪力墻的設計

在建筑工程中，剪力墻結構具有平衡效果。在設計剪力墻設計方案時，設計人員必須采取有效措施，展示剪力墻結構設計的作用，有效降低結構設計成本，同時提高結構設計項目的質量。為此，設計師在設計剪力墻結構時，需要結合實際情況和建筑要求，運用現代科學技術，完善建筑結構規劃，體現剪力墻結構的價值。此外，設計師應注意工程造價，選擇合適的建筑材料，并確保原材料符合剪力墻要求。在實際結構設計方法中，要根據設計要求，調整剪力墻的長度比，并設置適當的洞，設計適當的剪力墻長度，以確保整體的協調。

（二）剪力墻結構的精確定位

在建筑工程中，為了充分利用剪力墻結構，改善剪力墻布置設計結構，設計人員要在結構布局和結構布置的垂直平面上工作。在基于剪切平面結構的設計中，設計者必須確定剪力墻結構的剛度中心和質心，并使剪力墻變直。總的來說，在剪力墻結構的設計中，不應過于繁瑣復雜，根據相關標準和原則必須進行結構設計工作，確保足夠的剪切剛度，堅持結構要求，充分發揮剪力墻結構的作用。

（三）剪力墻擴展部分的科學處理

剪力墻結構本身具有許多優點：在設計剪力墻結構時，設計者必須充分考慮剪力墻結構的擴展。剪力墻結構的可伸長性與整體結構性能密切相關。通常，在設計剪力墻結構時，大多數設計師將設計出與墻的整體性能和質量相關的高輪廓結構。為此，設計者應根據結構要求和實際條件調整和優化設計，以避免由于缺乏詳細的加工而導致整體質量的損害。如果墻體的長度過小，如果經過時間段彎曲，容易出現裂縫，而整體墻體支撐力的質量與剪切加固有關。鑒于這種情況，設計人員應結合實際情況進行結構設計，并在結構設計結束后進行有效的檢查，以改變長壁的形狀。

六、結語：

綜上所述，建筑結構設計中剪力墻結構的應用已經非常廣泛，但由于此區域內沒有剪力墻設計的指示，導致許多細節只能根據設計師的實際設計經驗，進行剪力墻結構的設計。但要根據不同的分類，根據設計師自己的需要和特點來選擇結構設計方案，不要盲目使用剪力墻結構。只有這樣才能保證建筑的質量，保障人民的生命財產安全，構建和諧社會。

參考文獻：

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[2]鄭臻華，劉潤.剪力墻結構設計與質量控制[J].中國新技術新產品，2009（10）

[3]吳杰.論高剪力墻結構主體工程結構設計[J].企業家天地，2011（05），

作者簡介：朱強，男（1985.08），本科（學士），工程師，主要從事結構設計工作。

高樂，男（1986.03），研究生（碩士），工程師，主要從事結構設計工作。