論剪力墻在建筑結構中的應用

王曉羽

摘 要：在我國現有建筑中，剪力墻結構是一種被普遍采用的結構形式。剪力墻具有良好的整體性、抗震性和耐久性，且具有良好的耗能能力和延性。本文重點針對剪力墻結構的設計展開了分析和研究，提出了剪力墻結構設計工作要點，以期不斷提高剪力墻結構的設計質量。

關鍵詞：剪力墻;結構設計;建筑結構

文章編號：2095-4085（2020）05-0039-02

在建筑設計的方案階段，結構工程師、設備工程師應提前參與，根據建筑物的功能特點，初步確定剪力墻的布置位置。后續設計中，通過進一步計算，合理調整剪力墻的布置，使結構平面剛度均勻分布，豎向剛度均勻變化，既能提高結構的整體抗震性能，又能充分實現建筑使用功能最大化。同時，由于剪力墻自身具有剛性防水的特點，有利于建筑物的防水抗滲性能的提高;此外，鋼筋混凝土剪力墻具有優異的耐久性能，可有效延長建筑物的使用壽命。因此，合理設置剪力墻，對結構的建筑功能和抗震性能都有著至關重要的影響。

1 剪力墻結構設計

1.1 剪力墻結構的特點

剪力墻結構以鋼筋混凝土墻作為主要的抗側力構件，具有良好的整體性和抗震性，同時具有較好的延性。現階段，我國很多高層建筑采用剪力墻結構，有效提高了建筑物的整體安全性和抗震性，同時也為高層建筑提供出了良好的支撐效果，保證建筑物的結構安全。通過剪力墻結構的設計，還可以省去建筑部分橫梁結構，提高了建筑體整體使用工作效果，有效降低了樓層的高度[1]。

1.2 剪力墻結構存在弊端

剪力墻結構具有諸多優勢，但是也存在一定的問題。現行《高層建筑混凝土結構技術規程》對剪力墻的布置間距有明確的規定，因此建筑剪力墻結構不適合在一些需要較大使用空間的建筑中應用，并且剪力墻的設計靈活性相對較低。除此之外，剪力墻結構中的剪力墻是主要承重構件，不允許進行后期的改動或者是拆除，這樣會造成無法滿足居民的一些空間個性化要求。再者，剪力墻結構中使用大量的鋼筋混凝土，導致結構自重較大，不利于結構的整體抗震。

1.3 剪力墻結構設計原則

剪力墻布置應符合下列規定。

1）平面布置宜簡單、規則，宜沿兩個主軸方向或其他方向雙向布置，兩個方向的側向剛度不宜相差過大。抗震設計時，不應采用僅單向有墻的結構布置。

2）宜自下到上連續布置，避免剛度突變。

3）門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁;宜避免造成墻肢寬度相差懸殊的洞口設置;抗震設計時，一、二、三級剪力墻的底部加強部位不宜采用上下洞口不對齊的錯洞墻，全高均不宜采用洞口局部重疊的疊合錯洞墻。同時，剪力墻不宜過長，較長剪力墻宜設置跨高比較大的連梁將其分成長度較均勻的若干墻段，各墻段的高度與墻段長度之比不宜小于3，墻段長度不宜大于8m。

除此之外，在剪力墻結構的設計工作中，需要充分做好相應的防護措施，有效保證剪力墻的整體結構穩定性。要有效把握好建筑層與層間之間的彎曲程度，這樣才可以有效提高建筑體的整體結構穩定性[2]。

2 剪力墻結構在建筑結構設計過程中的具體應用

2.1 合理確定剪力墻的布置位置

剪力墻結構是高層建筑結構中普遍應用的結構形式。由于剪力墻結構自身存在的一些弊端，致使剪力墻結構具有一定的局限性。因此合理布置剪力墻至關重要。

相關設計人員在剪力墻結構設計的方案階段，就必須要對整個建筑結構設計進行合理的統籌規劃，并且要考慮到自然環境對建筑的影響，比如風荷載，地震作用，溫度應力等。根據建筑物所在地區的抗震設防烈度和基本風壓，合理控制剪力墻的間距、結構的自振周期和變形。既要做到安全，又要充分滿足建筑物的空間使用要求。同時，對于超出規范規定溫度區段長度的結構，尚應采取減小溫度應力影響的施工措施，比如，設置后澆帶，分段施工并加強養護，或者增配抗裂溫度鋼筋等。

在建筑剪力墻的設計工作中還需要充分控制工程的成本，及時獲取建筑設計相關信息，從中選擇出性價比更高的材料來加以使用。同時還需要考慮到建筑體結構的整體平衡狀況，保證建筑剪力墻結構的高度和寬度符合建筑工程的穩定性標準，盡可能實現建筑對稱性結構，保證建筑結構的穩定性，也提高了建筑的外觀美觀性[3]。

2.2 科學處理剪力墻長墻肢問題

剪力墻結構應具有延性，細高的剪力墻（高寬比大于3）容易設計成具有延性的彎曲破壞剪力墻。長的剪力墻具有較好的抗側剛度，但當墻的長度（即墻段截面高度）很長時，受彎后產生的裂縫寬度會較大，墻體的配筋容易被拉斷，因此墻段的長度不宜過大，一般不宜大于8m。

對于超過8m的長墻，可通過開設洞口將長墻分成長度較小的墻段，使每個墻段成為高寬比大于3的獨立墻肢或聯肢墻，分段宜較均勻。用以分割墻段的洞口上可設置跨高比不小于6的弱連梁。

2.3 墻體配筋方式

剪力墻作為主要抗側力構件，其配筋首先要滿足現行國家規范的最低要求。同時，通過調整墻體的布局，減少結構的應力集中，避免應結構的不合理布置引起局部墻肢配筋很大，造成浪費。同時，應采用高強鋼筋，對于滿足規范要求的墻身水平鋼筋，可作為剪力墻邊緣構件的箍筋使用。

總之，通過合理的布置和精心設計，有效提高墻體結構的安全性和整體性，保證剪力墻結構不會在外力的作用下產生過大變形或損壞，同時還可以有效提高剪力墻結構的整體抗震效果，對提高建筑結構的整體穩定性有著重要的作用。除此之外，剪力墻結構的配筋率也直接影響到了整個工程的施工成本，對工程施工項目的經濟效益產生了一定的影響[4]。

3 結 語

綜上所述，剪力墻結構設計工作是建筑結構設計工作中非常重要的環節，相關設計人員需要對建筑剪力墻結構的各個環節設計要點加以充分的關注，并且依照工程的實際設計情況對剪力墻結構進行合理的調整，對特殊的剪力墻結構提出相應的施工要求和防護措施，有效發揮出建筑剪力墻結構的性能。

參考文獻：

[1]關志榮.剪力墻結構概念設計在建筑結構設計中的運用[J].黑龍江科學，2020，11（2）：70-71.

[2]李奇.高層及多層民宅建筑設計中剪力墻的結構設計建議[J].中國標準化，2019，（22）：61-62.

[3]王香娟.試析剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].門窗，2019，（21）：137，139.

[4]潘楊.剪力墻結構在高層建筑結構設計中的應用分析[J].門窗，2019，（21）：158.