建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用研究

黃波

（中機中聯工程有限公司，重慶 400039）

近年來，基于我國城鎮化建設進程的進一步推進，高層建筑、地下商城等復雜建筑的建設頻率日益提高，而在城市建設規模化發展使人們生活質量顯著改善的過程中，人們對于建筑空間的使用要求也越來越高。在此背景下，剪力墻作為現代建筑設計中的重要組成部分，越來越以其成本低廉、強度較高等諸多優勢得到廣泛應用。對此，針對剪力墻結構設計主要特點，分析剪力墻的主要設計原則，并以此為建筑結構設計工作提供指導，不僅是建筑結構設計的具體需求，同時也是建筑領域的重要研究內容，值得我們給予足夠重視。

一、剪力墻的基本概念和主要種類

（一）剪力墻的基本概念

對于剪力墻來說，其主要指的是一種專門用于承載水平荷載的墻體類型，因此也可稱為結構墻、抗震墻或抗風墻，而在通常情況下，由于剪力墻的主要應用目的在于避免建筑物受到其他影響因素影響而遭受結構破壞，因此多采用鋼筋混凝土來作為主要墻體材料。此外，在具體剪力墻設計過程中，很多施工企業往往會直接使用鋼筋混凝土墻板來代替建筑物結構中的梁柱，進而一方面可有效實現對建筑物豎向承載力的精準控制，另一方面也能形成系統的剪力墻結構網絡，有助于保障整體建筑的穩定性和抗震性。

（二）剪力墻的主要種類

1.實體墻。在剪力墻設計中，實體墻是最為常見的一種。其中，該類墻體一般不會于截面墻體開洞，且即使開洞，開洞面積也不會超過整個剪力墻的15%，因此，實體墻類型的剪力墻一般會呈現曲線變形形式，且不會出現形狀突變問題，這意味著墻體本身的承載力相對較高，能夠適用于多種建筑環境。

2.小開口剪力墻。在墻體上開洞，且開洞面積大于墻體總面積的15%，這是小開口剪力墻的主要特征。其中，該類墻體一般不會出現反彎情況，但有可能存在突變狀況，因此墻體承載力與實體墻相比較差。

3.多肢剪力墻。對于多肢剪力墻來說，該類墻體一般開洞較大，因此很容易出現異常情況，同時由于其設計原理與小開口剪力墻較為相似，使得二者的受力特點也幾乎保持一致。

4.壁式框架剪力墻。就墻體洞口進行進一步擴大，并使得墻體剛度與連梁線剛度保持一致，這是壁式框架剪力墻的主要特點。

二、建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用特點

（一）穩定性高

對于剪力墻結構來說，穩定性較高是其最為主要的特征之一，其中，常見剪力墻結構不僅具有較強的承載力和抗拉力，同時還能夠對建筑的整體結構起到一定加固作用，有助于保障建筑整體的穩定和安全。

（二）成本較低

在剪力墻結構設計過程中，可通過合理結構布局就建筑整體框架結構進行優化，并在減小剪力墻結構開間的基礎上實現對建筑空間利用率的顯著提升，進而一方面可解決高層建筑設計所存在的空間浪費問題，另一方面也能夠大幅縮減建筑成本，有助于提高建筑企業的經濟效益。

（三）美觀實用

基于近年來市場經濟的穩步發展，人們的生活質量和生活水平已經有了較大提高，在此背景下，依托于剪力墻結構的有效設計，能夠將建筑物內部的分隔墻和承重墻進行完美結合，借此一方面可有效擴展建筑物的內部空間，另一方面也能在優化建筑物室內布局的基礎上提高建筑物整體的美觀性和實用性。

三、建筑結構設計中剪力墻結構設計的基本原則

（一）規則性原則

在實際剪力墻結構設計過程中，為確保剪力墻能夠形成不同的功能區域，需遵循規則性原則合理就剪力墻進行設計，其中，設計人員除了要使設計成果符合建筑使用要求外，還要盡可能就結構體系進行優化，進而將剪力墻的使用效果發揮到最佳。

（二）連續性原則

除規則性原則外，連續性原則在剪力墻結構設計中同樣十分重要。其中，為避免剪力結構出現剛度突變，設計人員需對部分墻體進行混凝土設置，通過混凝土來分擔剪力墻的抗側剛度，進而保障墻體結構的整體穩定性。

（三）延伸性原則

所謂延伸性原則，多指的是對墻體長度的合理控制，主要目的在于避免墻體過長導致墻體受到連梁應力而出現拉伸問題，其中，一般剪力墻的長度應控制在9m以內，且寬度要控制在2m以內，而若情況并不允許使用較短剪力墻，則應對墻體翼緣進行妥善處理。

四、建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用要點

（一）注重剪力墻數量控制

在實際使用剪力墻時不難發現，雖然其在提升建筑結構整體承載力層面具有較大作用，但并非數量越多越好，因此，應在保證基本抗震性能的基礎上合理就剪力墻數量進行控制，最終在較強的對稱性和勻稱性要求下提升剪力墻結構的科學性和實用性。其中，剪力墻的基本抗震能力可見表1。

表1 剪力墻抗震能力表

（二）注意剪力墻平面設置

在剪力墻結構設計中，由于其豎向承載力和水平承載力均由鋼筋混凝土墻直接承受，因此需保持整個剪力墻質量及高度一致，并盡可能提升剪力墻平面的勻稱性，進而起到降低剪力墻扭矩的最終作用。

五、結束語

綜上，本文基于建筑結構設計中的剪力墻結構設計，詳細分析了剪力墻結構設計的原則、特點和要點，其中，針對剪力墻的應用價值，只有進一步深入了解不同剪力墻結構的優劣勢，并充分發揮其應用價值，才能有效提升剪力墻結構設計水平，才能促進建筑結構設計工作的持續進步。