建筑工程結構設計中的剪力墻設計探析

周廷文

摘? 要：剪力墻設計是建筑結構設計的重要組成部門，應用空間非常廣泛。從設計角度看，必須加強建筑結構的布局與安排，并基于全局進行評估與分析，保證建筑工程質量。設計人員也要加快更新自身知識，樹立先進的設計理念，能夠站在多元角度考慮問題，使剪力墻設計的可行性與有效性得到提升，促進建筑工程發展與完善。本文先介紹了剪力墻設計的概念、分類以及原則，然后圍繞建筑工程結構設計中的剪力墻設計展開了探討。

關鍵詞：建筑工程;剪力墻;結構設計;應用

1 剪力墻設計概述

1.1設計概念

剪力墻設計有其獨特的設計理念，按照發揮功能的不同，可將剪力墻稱之為抗風墻或抗震墻。在實際應用過程中，剪力墻用于承受風荷載、建筑物的豎向荷載、地震作用產生的水平荷載。相較于傳統的木墻，剪力墻有著與其相似的幾何特征以及更高的工程強度。在設計剪力墻時，設計人員應當把握如下幾點：第一，做好測量工作，保證所獲數據的準確性，確保墻體水平或垂直方向作用力、墻體結構作用力都能滿足相關要求。第二，在正式開展設計工作時，還要針對墻體的正截面承載力進行相應的計算。第三，對于斜裁面的剪承載力，必須加強關注，并做好分析與驗算工作，唯有保證這幾項工作做到位，剪力墻結構荷載才能得以改善，并在整個建筑工程中發揮積極作用[1]。

1.2 設計分類

在設計分類上，剪力墻有其自身的特點，比如說，對于剪力墻開洞而言，應當上下對齊，并成列布置，構成相應的墻肢與連梁，使每個墻肢剛度保持一致。如果分析其受力特點，可以發現，在連梁位置，容易發生突變，即便是在整個墻肢高度上，也未出現反彎點。不僅如此，我們知道，實體墻與剪力墻存在較大差異，前者沒有開洞，也不涉及開洞面積，其受力特點為彎矩圖，發生突變的可能性比較小，也不容易出現反彎點，一旦出現變形，多表現為彎曲變形方式。因此，設計師在進行剪力墻設計時，必須科學把握剪力墻的高度和寬度，然后進行設計分類。

1.3 設計原則

對剪力墻而言，有著一定的設計原則，其結構主要包括連梁與墻肢兩種，兩種結構的抗震性能與建筑剛度都不一樣。因此，在設計工作中，必須結合建筑工程實際，選擇相應的剪力墻結構。在剪力墻設計過程中，為確保剪力墻結構優勢得以發揮，這就需要設計人員做好設計與安排工作，盡可能地在設計后，就采取相應的保護措施，提高設計工作的可靠性[2]。

2 建筑工程結構設計中的剪力墻設計

2.1 選擇恰當的設計方法

設計工作中，必須做好剪力墻設計工作，科學選用設計方法。所以，剪力墻設計過程中，必須選用相應的設計方案，提高建筑工程整體強度，保證安全性。同時，選擇設計方法時，必須能夠注意到，當剪力墻結構長期處于受彎的狀態，延展性通常比較高，這就意味著，在設計剪力墻結構時，應采用寬細狀結構。在這個過程中，倘若將剪力墻設計的過長，就很可能將剪力墻設計為低寬剪力墻，無法抵御地震波的傷害。選擇設計方法時，設計師必須經過精確計算，在計算機技術的幫助下，并綜合大量的實踐經驗，對設計中的問題進行有效整合，建立出剪力墻均勻與分散布置的結構體系，使剪力墻性能更加穩定，剪力墻設計水平得到顯著提升[3]。

2.2 科學布置剪力墻結構

在建筑工程結構設計過程中，是否能對剪力墻結構進行科學布置往往直接關系著建筑結構的質量是否達標，安全性是否有保障。在水平方向開展剪力墻設計時，若要使剪力墻結構的重量核心與剛度核心一致，就必須在剪力墻的平面設計過程中，采取對稱的設計方式，減少剪力墻扭矩的出現，從而使剪力墻的抗震性能顯著改善。為了合理地布置剪力墻的結構，在實際設計時，設計人員盡可能地少用單向形式的設計，因為這種設計方式會影響剪力墻作用的發揮，造成其抗震性能下降。進行結構布置時，必須強化設計，使剪力墻側向剛度充分發揮出來，促進剪力墻抗震性能的提升。

2.3 妥善處理剪力墻的延伸性

在建筑工程結構設計過程中，延伸性處理是剪力墻設計的重要內容，這就需要在設計過程中，對剪力墻的延伸性進行妥善處理。一般而言，剪力墻結構有較大的延伸性，所以，在剪力墻設計過程中，必須盡可能地提升剪力墻的延伸性，保證剪力墻結構的整體性，讓其使用壽命得以延長。正因為如此，在處理剪力墻的延伸性時，設計人員應注重剪力墻保護，不斷提高剪力墻的承載力，并采取對稱、均勻以及上下連貫的設計方法，提升剪力墻的整體支撐效果，使剪力墻設計更加可靠[4]。

2.4 提高剪力墻結構的強度與性能

在進行剪力墻設計時，剪力墻的強度和性能都是至關重要的，必須嚴格掌控。根據《高規》的要求，在建筑工程設計過程中，不管是水平方向，還是垂直方向，都要保證分布筋的配筋率。具體說來，對于非抗震設計于四級抗震設計，該數據應達0.2%;如果是一、二、三級抗震設計，這一數據不應小于0.25%，為建筑工程的抗震強度提供保障。與此同時，要想提升剪力墻的強度和性能，就必須貫徹《混凝土結構設計規范》、《建筑抗震設計規范》等規范的要求，盡可能地采用約束、構造邊緣的剪力墻構件，提高矩形截面剪力墻的承載力，抗震性能明顯改善，推動剪力墻設計合理性不斷進步。

2.5 加強大墻肢處理

如果剪力墻的形狀比較長，那么在設計過程中，必須注重延性設計，避免對剪力墻剪切時，導致墻體表面遭到破壞。如果大墻肢設計的強度和長度比較短，由于受彎影響，往往不會出現很寬的裂縫，使墻體的作用得到真正發揮。對于剪力墻結構來說，剪力就是墻體進行承受，一旦墻肢出現劇烈振動，就會對墻體產生破壞，處理方案必須有效，盡可能地規避質量缺陷。所以，實際施工過程，若考慮使用長墻肢，就要進行開洞處理，如果使用填充墻砌筑處理，將長墻肢轉為短墻肢[5]。

2.6 嚴格控制墻體配筋

在剪力墻設計過程中，必須嚴格控制配筋，提高建筑結構的穩定性，保證建筑工程效益。對于剪力墻結構而言，有著大量的分布，涉及范圍廣泛，實際配筋時，對于各個方向上的配筋，都必須合理放置，并按照最小配筋率付諸實施。比如說，倘若鋼筋網片是雙向的，那么保護層厚度必須控制在30cm以內，避免墻體配筋出現資源浪費的問題，確保不同方向上剪力墻的抗彎性能滿足施工要求。將剪力墻應用于超高層建筑中，主要起到的作用是構造配筋，但在實際配筋時，應按最小配筋率進行。按規定，應將鋼筋用在脆弱的部位，盡可能增加豎向配筋數量，提高抗彎強度，使其抗震性能得以顯著改善。

3 結束語

綜上，在國民經濟快速進步的過程中，建筑工程結構設計水平也在不斷提升，在此過程中，剪力墻設計受到的重視程度也越來越高，并得到了廣泛應用。所以，在建筑工程結構設計中，為更好地開展剪力墻設計，必須明確設計原則，通過選擇恰當的設計方法、科學布置剪力墻結構、妥善處理剪力墻的延伸性以及加強大墻肢處理等一系列措施，使剪力墻結構設計得到有效應用，提高建筑工程結構設計水平，推動建筑工程發展。

參考文獻：

[1]代麗，范麗麗.建筑工程結構設計中的剪力墻設計探討[J].神州，2020（1）：1.

[2]陳雪瑩.剪力墻設計在建筑工程結構設計中的運用分析[J].市場調查信息：綜合版，2020.

[3]黃煒祺.建筑工程結構設計中的剪力墻設計探討[J].中國房地產業，2019，000（020）：81.

[4]傅銀新.建筑工程結構設計中的剪力墻設計分析[J].居舍，2019（25）：1.

[5]劉明忠.剪力墻設計在建筑工程結構設計中的運用[J].產業科技創新，2019（11）：2.