試論建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用研究

韓 雪

（山西省建筑標準設計研究院，山西 太原 030013）

在城市建筑中，高層剪力墻結構應用的范圍比較廣泛，高層建筑需要合理應用和設計剪力墻，才能充分發揮剪力墻的作用，提高剪力墻的抗壓能力，從而提高高層建筑結構的穩定性。

1 建筑剪力墻概念分析

在高層建筑中，剪力墻結構運用得十分廣泛。剪力墻結構主要是沿著主軸，向雙向布置，進而組織空間上的結構。高層建筑由于樓層高，結構復雜，因此對高層建筑的質量要求比較高，對高層建筑的抗震要求比較高。所以在布置高層結構時，盡量采用雙向布置的方法，增加墻體的空間面積，降低降低墻體重量，提高墻體的抗壓能力和承載能力。在設計高層建筑剪力墻結構的時候，需要保證設計的結構能夠達到墻體水平面抗側剛度以及稱重能力的要求，并根據對位移和周期的研究，來對建筑墻體的厚度進行確定，如果墻體結構沒有達到標準，則需要繼續進行優化。在高層建筑的剪力墻中，使用最多最主要的施工材料是鋼筋混凝土，通過對建筑板的交錯來提高樓層的受重能力，保證高層建筑的穩定性和安全性。在高層建筑中使用剪力墻結構，既要保證剪力墻體結構的承重力，也要保證剪力墻體結構外表的美觀，以及剪力墻體結構的實用性。

2 剪力墻設計

2.1 剪力墻設計理念

剪力墻作為建筑結構設計過程中具有特殊作用的結構，其設計過程中的設計概念也與其他墻面不同。由于剪力墻結構在建筑工程中發揮著承受風荷載以及震動等水平荷載的作用，因此其對工程強度的要求更高。在這樣的基礎上，設計人員還需要在剪力墻的設計過程中對其水平、垂直方向上的作用力進行詳細的分析，從而對其正截面的承載能力進行精確的計算，在此基礎上進行設計，才可以更好地保證剪力墻的荷載能力能夠充分滿足建筑結構的需求。

2.2 剪力墻設計特點

剪力墻由于其功能的特殊性，使得其在設計過程中也存在著自身的特點。例如在剪力墻開洞的過程中，應該將其控制為成列布置的形式，同時還應該注意上下之間的對稱性，這樣才可以形成明確的墻肢以及連梁，并且保證各個墻肢的剛度趨于一致。此外，剪力墻的受力特點是可以在連梁位置突變，而且在整個墻肢高度方面不存在反彎點。因此，在進行剪力墻的設計過程中，設計人員需要重點關注剪力墻的寬度以及高度等要素，并且以此為基礎來分類對其進行設計。

2.3 剪力墻設計原則

剪力墻的設計理念以及特點都非常鮮明，因此其設計原則也非常明確。由于剪力墻結構主要有墻肢以及連梁兩個結構構成，而且在建筑中，墻肢和連梁所起到的抗震性能和剛度都有明顯的區別。因此在進行設計的過程中，設計人員需要詳細了解建筑工程結構的實際需求，并以此為依據來進行選擇。在這個基礎上，設計人員還應該在設計的過程中盡量發揮出剪力墻自身的結構優勢，通過合理的安排和設計來提升整個建筑工程結構的穩定性和安全性。

3 建筑剪力墻結構優化設計的具體措施

3.1 高層剪力墻結構布置要求

在高層建筑結構中，剪力墻發揮著重要的作用，對剪力墻的設計不僅需要考慮剪力墻的空間問題，同時還需要考慮剪力墻的抗震能力。在設計高層建筑剪力墻結構時，如果剪力墻結構是根據主軸線進行設計的，就需要對剪力墻的抗變形功能進行考慮。同時還需要對剪力墻的高度和寬度進行考慮，保證其對稱性，盡量減少出現墻體和柱體占用空間的現象。對高層剪力墻結構進行布置時，需要對剪力墻的受力能力進行分析，根據受力能力來設計墻體結構。在設計圖紙上對重點地方進行標注和說明，保證剪力墻結構施工工作的順利進行。

3.2 對剪力墻的優化設計

高層建筑建立墻需要有抗震能力，因此需要對剪力墻的厚度進行嚴格控制。在特殊情況下，需要在房屋建筑特點的基礎上對剪力墻結構進行優化改造，禁止房主私自進行墻體改造，以免對墻體結構造成危害，發生危險。可以利用房屋面積來合理設計暗柱或者墻體，增加墻體外觀的美麗。在優化剪力墻體結構時，需要對施工材料進行重視，最好是選擇質量好的鋼筋混凝土，按照設計要求將鋼筋安裝在墻體內部。

3.3 對剪力墻體位移的優化設計

在對高層建筑的樓層之間的位移變化進行設計的時候，需要著重考慮扭轉變形的問題。高層建筑設計樓層位移時需要防止樓層間和剪力墻之間發生變化，通常情況下，減少剪力墻扭轉變形不能提高構件的剛度。把剪力墻的側向剛度控制在一定的范圍內可以提高建筑物的抗震效果，并且還能節約成本。在保證剪力墻體結構的同時需要在可靠數據的基礎上，以結構的平動為主進行結構調整，保證建筑物的安全性。如果框剪結構中設計有賓館或者寫字樓，就需要在保證承重力方面盡量控制結構，實現建筑物的使用效果。如果是設計居住樓空間結構小的的剪力墻體結構，則需要靈活對房子結構的施工進行靈活的展現。

4 結語

總而言之，在社會主義市場經濟持續活躍的形勢下，我國的建筑工程結構設計水平也在不斷提高，人們對于生活品質也有了更高的要求。因此，為了進一步有效的提高建筑結構設計的經濟性與穩定性，就一定要充分重視剪力墻結構的應用與設計優化，并在這一過程中通過提升剪力墻結構的應用水平，對剪力墻結構設計進行優化來進一步提高建筑工程施工的安全性，降低工程成本，促進我國建筑行業的良性發展。