淺談建筑結構設計中的剪力墻結構設計

摘要：近年來，由于我國社會經濟的持續進步，人們的生活水平隨之提升，對建筑的美觀、實用性提出了更高的要求。其中，剪力墻結構由于具備較佳的抗震性能，能夠提供良好的使用空間，已經在建筑結構設計中廣泛應用。本文簡要分析了剪力墻結構設計，以便有效的提高剪力墻結構設計水平，推動我國建筑行業的可持續發展。

關鍵詞：建筑結構;剪力墻;設計

剪力墻結構屬于建筑結構中應用較多的結構形式，其結構特點為空間整體性好，剛度大，在水平荷載作用下側向變形小，抗震性能較強，震害較輕。另一方面可以避免在房間內露出梁柱，在高層住宅建筑中墻厚較薄，是一種相對較為經濟、安全的結構形式，目前被廣泛應用于高層住宅、酒店、寫字樓、公寓等建筑中。

1 簡述剪力墻結構

1.1 概述

剪力墻結構是由鋼筋混凝土墻及因墻體開洞形成的連梁所組成的結構，其變形特點為彎曲型變形。這種墻體除抵抗水平荷載和承受豎向荷載作用外，還對房屋起圍護和分隔作用。由于剪力墻具備較大的抗壓及抗水平荷載能力，側向剛度大，可以建得很高，在高層建筑中的應用具有較佳的經濟性。

1.2 剪力墻結構種類劃分

剪力墻種類劃分是基于其墻體的開洞或開洞規格尺寸來決定的，其通常能夠分成以下幾類。

（1）整截面墻結構（2）整體小開口墻（3）雙肢或多肢類墻（4）壁式框架類。

1.3 剪力墻設計和布置基本要求

剪力墻結構在滿足建筑使用功能的前提下，應盡量做到結構傳力途徑簡捷明確，避免或減少應力集中.平面形狀應力求簡單、規則、對稱，墻體布置均勻，使質量中心與墻體剛度中心重合或接近。

2 剪力墻結構設計的整體分析

2.1 建筑樓層間剪力系數調整原則

在結構抗震設計過程中，結構任一樓層的水平地震剪力均應大于樓層最小地震剪力。在設計過程中，若出現不滿足此條規定的時候，需做相關調整。設計過程中應注意調整建筑結構自身的重量和增加結構剛度，即通過有效降低建筑物自身的重量，適當增加剪力墻的數量，從而增強抗震能力以滿足規范要求。

2.2 注意樓層間的最大位移情況

在建筑結構開始設計的時候，設計的重點工作在于對樓層間扭轉變形以及剪切變形的控制。通常情況下，當建筑發生剪切變形時，設計人員主要通過調整豎向構件數目來進行控制。在調整過程中，如果豎向構件的設置數量較多，就會造成剪力墻剪重比例的失調。這種失調對于建筑質量分布有一定影響，可以造成樓層之間出現扭轉變形的情況，并且一般變形幅度較大。當產生這種情形，不能很好地保證剪力墻結構的效果。所以在建筑工程設計的時候，不僅要考慮到豎向構件可能造成的影響，還要對樓層間變形情況進行關注，盡量避免變形情況的發生，通過調整樓層的最大位移比與層間位移角以達到較好的效果。

3 剪力墻結構在建筑結構設計中的主要應用

3.1 剪力墻肢種類和具體結構設置

關于墻肢的分類，主要是指短肢剪力墻和一般剪力墻兩種。剪力墻必須是雙向結構布置，這樣才能充分發揮剪力墻抗震性能的作用。不僅如此，還要求剪力墻雙向的剛度數值是相近的，保證受力的均衡性。

3.2 剪力墻長、厚度取值

一般情況下高層建筑結構設計時多設一般剪力墻，多層建筑中可多設短肢剪力墻。實際工程中，常有設計人員不區分工程的具體情況，機械地控制剪力墻截面的高寬比，如將 200厚剪力墻的墻肢長度控制在1650或1700mm，以避免出現短肢剪力墻。其實，這種做法不僅違背剪力墻結構設計的基本原則，同時由于墻肢兩端需要設置邊緣構件，連梁配筋也大于墻體配筋，因此結構設計的經濟性也不見得好（加上墻體開洞處需采用砌體墻填充）。在高度較高的剪力墻結構中，應盡量采用一般剪力墻，以提高結構的抗震性能，并降低房屋的綜合造價。

3.3 短肢剪力墻的應用

短肢剪力墻的應用越來越廣泛，與一般剪力墻相比，它的肢厚比更小，這種改進對于住宅建筑來說，更有利于空間的排布，室內的布局及二次設計中受到的結構限制也大大減小。雖然短肢剪力墻在靈活性和自由度上比一般剪力墻更具優越性，但是同一般剪力墻相比，短肢剪力墻仍存在許多待解決和待提高的問題，比如它會使整個建筑結構的受力能力和承載力降低。雖然有過關于短肢剪力墻對結構受力性能影響大小的測試，其結果表明短肢剪力墻對結構受力的影響性較小，但在高層建筑的結構中仍不應選用全部為短肢剪力墻的布置形式。當建筑結構布置中，短肢剪力墻的數量較多時，應布置成筒體或者增設一般剪力墻，通過這種方法使短肢剪力墻與筒體或一般剪力墻形成整體，一同抵抗水平力作用的剪力墻結構。

4 結語

隨著科技和綜合國力的提高，高層建筑的發展也越來越快，這種情形下，剪力墻的應用則更加具有普遍性，如何能提高剪力墻結構的優越性，完善剪力墻結構在建筑結構體系中的應用已經成為當下及將來研究與解決的問題，具有重要性和必要性，我們不僅要在設計中不斷的思考和創新，更要吸取和借鑒國外關于剪力墻結構設計的先進理念與項目實踐，使我國的建筑工程設計水平有所提高。

參考文獻：

[1]姚永峰.剪力墻結構的優化設計[J].河南科技，2015（23）：45-46.

[2]黎小華.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].有色金屬文摘，2015（02）：65-66.

作者簡介：姓名 ：張欣 ;性別 ：男民族漢; 籍貫 ：河北省張家口市;就職單位：新疆西域建筑勘察設計研究院; 研究方向：建筑結構設計。