建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用分析

石晶

摘 要：目前，剪力墻結構在建筑施工中廣泛應用。為了能夠保證技術的應用效果更為明顯，在施工中需要從各個方面進行考慮并加以重視，全面分析框架剪力墻的相關施工工序，為框架剪力墻施工技術的更大范圍應用奠定良好的基礎。下面本文就建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用進行簡要探討。

關鍵詞：建筑結構設計;剪力墻結構設計;應用

1.剪力墻結構特點

剪力墻結構主要有三種最為基本的特點：受力特點、剛度特點以及抗震特點。首先是受力特點，在建筑工程中由于剪力墻結構會受到不同的壓力，隨之剪力墻結構也會產生不同形態的變形情況，通常情況下剪力墻結構變形會呈剪切型，用彎曲的曲線來表示。其次是剛度特點，在剪力墻結構受力能力和框架結構受力能力相同的時候，剪力墻結構的剛度會有一定的提升。最后是剪力墻結構的抗震特點，剪力墻就好比人類的骨架，在這個建筑物的設計以及施工過程中占據著最為主要的核心地位以及作用，它基本承擔著建筑物中各種作用力。不僅如此，剪力墻還具備相對比較良好的抗震能力，它的主體結構可以說是支撐著整個建筑的核心力量。在一般情況下，剪力墻的實際應用會極大的關系到建筑物自身的有關抗震設計。如果墻體相對比較少，那么剪力墻的實際抗震性能就能得到充分的發揮。基于此，剪力墻的實際結構設計需要得到一定程度的修整，以此來充分保證剪力墻作用的充分發揮。由此可見，剪力墻本身的剛度以及框架剛度都會對剪力墻結構的抗震性產生一定程度上的影響，在對建筑物進行抗震設計的過程中，需要根據剪力墻的剛度和框架的剛度比例進行設計，全面的對相關數據進行分析，從分析的結果中找出最為合適的比例進行設計，以此來保證建筑物的總體質量不會受到相應的影響。

2.剪力墻結構設計原則

在建筑工程項目中，剪力墻的柱高和柱寬的測量尺寸略大，在柱應力和變形體系的結構情況上也略有相似。因此，在建筑剪力墻支撐結構的設計過程中，設計人員應以建筑主體支撐結構的受力強度特性為設計依據，對建筑剪力墻支撐結構的建筑高度、寬度、跨度等要素進行準確有受力分析和綜合計算，然后綜合分析和考慮各種受力要素，確定最終的應力比。其次，在大型建筑工程的實際設計和施工中，從建筑平面設計的角度來看，剪力墻建筑結構整體剛度極強，整體承載力較好，而在建筑平面外，剛度和承載力會明顯降低。針對這一實際應用，設計人員在設計各種剪力墻主體結構時，往往不精確計算剪力墻主體結構平面外的應力剛度和墻體承載力參數，而是根據不同剪力墻主體結構的特點制定相應的施工保護措施，保證剪力墻主體結構的整體施工保護性能，避免造成剪力墻主體結構的施工受到外部環境因素的嚴重干擾，從而危及施工質量和安全。此外，在設計高層剪力墻整體結構時，設計人員不僅要詳細確定水平剪切移動方向和垂直墻體移動方向的綜合受力，還要仔細分析高層整體剪切結構截面的整體承載力范圍。

3.建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用

3.1注意墻體的平面安排

開展剪力墻的設計工作，首先需要注意的就是墻體的平面安排，不僅如此，還要依據相對應的原則來促使剪力墻的中心可以實現對墻體剛度的完美搭配，以此來促使其實際功能可以得到最大程度的發揮，保證墻體形成相對比較優良的平衡力。在具體開展墻體的平面設計過程中，一定要沿著主軸的走向，合理的進行雙方向以及多方向的各種安排，繼而逐步實現歲墻體平衡的合理有效以及科學的設計。在保證剪力墻的安全性能有所保證的基礎上，一定要積極的采取合理的對策，盡可能的減少剪力墻的實際施工資金投入。

3.2連梁設計優化

首先，應該通過增加連梁的截面積來提高連梁的抗震能力，一方面截面積增加的連梁可以有更好的抗剪能力，另一方面梁的整體剛度也會得到提高。其次，通過調整設計內力可以提高連梁的抗震能力。總體設計方案后，需要綜合考慮連梁的剛度和抗震能力，但過多關注連梁的剛度會對其抗剪能力產生一定的影響。因此，在設計連梁方案時，有必要調整連梁的剛度折減系數，以提高連梁的抗剪承載力。調整系數時應注意結合剛度系數，確保連梁的剛度能夠滿足建筑的需要。

3.3優化剪力墻結構

剪力墻設計完成后，將設計參數輸入系統，軟件會自動生成一個剪力墻模型，具有可視化的特點。設計人員可以利用該軟件優化設計的剪力墻模型。與傳統設計模式相比，軟件設計工作更高效，優化效果更好。在軟件中，可以對剪力墻結構進行模擬實驗，系統會自動生成剪力墻的應力分析。設計人員可以參考報告中的各種數據，優化原剪力墻結構模型。

3.4墻肢設置

相對較短的大型剪力墻，應采用這種加固方法進行配合，充分發揮其作為支撐柱的作用。當剪力墻的前置條件長度大于8m 時，可以考慮配筋來設置墻體施工的漏洞。通過在實驗室搭建模型，并根據模型底部必要的傳感器，傳感器主要采集剪力墻各部分的承壓值。通過比較不同墻體肢數下剪力墻承載力的變化，確定墻體肢數。確定墻體肢數后，應根據建筑物的實際抗震需求確定墻體肢的截面積，使剪力墻在地震來臨時能起到很好的減震作用。

3.5優化配筋方案

只有在剪力墻中加入一定比例的鋼筋，剪力墻才能具有很強的剛度。然而，考慮需求壓力而忽視成本會導致工程成本的增加。因此，在設計加固方案時，應深入分析建筑的抗震需求，并根據建筑的實際需求選擇相應的加固類型。確定鋼筋類型后，根據建筑物的受力需求確定剪力墻中鋼筋的比例。

4.結語

綜上，剪力墻結構設計不僅因具有抗側移、剛度大等優點，而且可以大大增強其建筑功能和建筑結構的使用安全性。因此，科學合理的應用可以有效增強這些高層建筑的抗震抗側力和剛度，不僅可以有效促進這些高層建筑保持較強的整體抗震抗腐蝕能力，而且可以保證其整體綜合應用質量。恰當地應用它們，能有效促進建筑行業持續、穩定、健康的發展。

參考文獻：

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