建筑結構設計中剪力墻結構設計要點

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摘? ? 要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工藝水平不斷提高，新的設計方法和施工工藝不斷涌現。 剪力墻結構作為現代建筑中的常用結構，不僅自身性質優(yōu)越，而且能夠縮短施工周期，延長建筑使用年限。 但剪力墻結構的應用有一定限制，在設計過程中，需要結合實際情況選擇合適的剪力墻結構類型，充分發(fā)揮其功能作用。

關鍵詞：建筑結構;結構設計;剪力墻結構;應用措施

1? 剪力墻結構分析

建筑結構一直都是建筑物在建設過程中非常重要的內容，同時也是保證建筑物整體質量的必要前提條件。建筑結構一般是指房屋或者是建筑物當中，一定數量的構件相互組合而成，并且這些構件能夠承受一定的荷載空間體系。在建筑施工過程中，由于施工項目具有明顯的差異性，所以施工方法上也大有不同，針對這一現象，在施工時，可以將建筑結構分為各種不同的形式，其中包括混合結構、剪力墻結構等。其中，剪力墻結構在實際應用過程中，其根本作用是為了能夠承受一些由于風荷載或者是地震作用引起的水平荷載，這樣不僅能夠從根本上保證建筑物自身的安全性和穩(wěn)定性，而且還能夠延長建筑物的使用壽命。

2? 剪力墻結構的分類分析

具體而言，剪力墻結構受力情況隨洞口不同而變化。依據洞口大小可分成如下類型：

（1）整體墻，墻體不開洞或開洞面積較小（開洞面積在墻體總面積中占比小于 15%），此類墻體變形以彎曲型為主，沿墻肢的高度方向上彎矩圖形下大上小，外包線為光滑的拋物線，既不發(fā)生突變也不出現反彎點。

（2）小開口剪力墻，墻體開洞面積較大（開洞面積在墻體總面積中占比在 15% ～30%），變形以彎曲型為主，彎矩圖位置存在一定的突變。

（3）雙肢剪力墻，墻體開洞面積更大（開洞面積在墻體總面積中占比在 30% ～50%），且洞口為列狀分布，剪力墻底部表現為彎曲型變形，上部表現為剪切型變形，總體側移表現為彎剪型。

（4）壁式框架，墻體開洞面積甚大（開洞面積在墻體總面積中占比大于 50%），受力情況已接近框架，墻肢和連梁剛度較為趨同，變形以剪切型為主。

3? 剪力墻結構在建筑結構設計中的應用

3.1? 剪力墻墻肢長度的確定

要想提高整個剪力墻結構的穩(wěn)定性，那么首先要科學合理的設計剪力墻的墻肢長度。為了確保剪力墻有足夠的延展性，在設計的過程中，會針對特殊部位進行特殊設計，比如彎曲型設計，這在一定程度上能夠提高墻體的穩(wěn)定性。還會在設計的過程中采用連續(xù)墻肢的方式，確保寬高比，這些都是為了提高墻體的穩(wěn)定性。

3.2? 墻體受力分析

剪力墻是豎構件，在設計的過程中，會承受多個不同方向的力，豎直方向、水平方向等等，墻體不同的受力情況要進行具體分析，要根據直接受力的情況調整墻體的強度，盡可能的確保剪力墻能夠充分發(fā)揮作用，計算出墻體所要承受的作用形式以及荷載大小。

3.3? 墻體厚度設計

在墻體厚度設計方面，相關規(guī)范中有明確要求，對于短肢剪力墻，底部加強部位不應小于200mm，其余部位不應小于180mm。因為剪力墻的剛度可能會出現變化，所以我們在進行墻體厚度設計的過程可以采用階段變化的方式，允許變化的范圍不超過100mm不低于50mm，確保墻體均勻變化，如果混凝土的等級出現了改變，那么我們可以錯開樓層進行設計，確保墻體的厚度，進而提高墻體的穩(wěn)定性。

3.4? 墻身鋼筋的配置

剪力墻結構設計中，墻身作為主體部分，也是主要承受荷載的基礎，所以在選擇墻身鋼筋的過程中一定要遵循相關的標準和國家規(guī)范的規(guī)定。需要計算出水平方向，以及垂直方向的承載力，確保墻體結構能夠符合抗震要求。并對剪力墻結構的鋼筋配比進行有效的驗算，計算出最科學合理的配筋率。無論是一級抗震設計還是二級和三級的抗震設計，鋼筋的配比率都不能低于 0. 25%，鋼筋之間也要有一定的間距要求，鋼筋之間的間距不宜大于 300mm，直徑不應小于 8mm。

3.5? 邊緣構件設計

在剪力墻結構設計過程中，邊緣構件設計是非常重要的，如果科學合理的做好這項設計，那么就能提升整體結構的延展性，并且防止剪力墻結構出現位移超限的情況，還能在一定程度上提高抗剪能力。在設計的過程中，還要合理的確定底部加強區(qū)的高度，剪力墻邊緣構件有暗柱和端柱兩種，設計者需要對其合理的進行配筋，這樣整個建筑結構就會更加穩(wěn)定，從提高整體結構的抗震性能。

3.6? 連梁設計措施

增大連梁的截面積，可以增強連梁本身的抗剪能力，但梁的剛度相應也會增加，吸收的地震力也會增加，只能增加有限的抗剪承載力。在增加連梁截面對提高抗剪承載力效果不明顯的情況下，也可人為的降低連梁的剛度，來控制剪力的分配比例，來解決連梁的抗剪性能問題。

3.7? 剪力墻軟件計算方法

針對高層建筑物剪力墻的設計，大多將振型分解反應譜法作為主要計算方法，將 SATWE 軟件作為處理和分析數據的主要軟件，在剪力墻結構設計過程中，不僅要對抗震設防烈度進行精準計算，還需要充分考慮到不同水平地震作用方向對剪力墻結構剛度造成的影響，制定針對剪力墻水平扭轉的預防方案。同時參照相關規(guī)范的要求對各個部分的參數進行合理設計。如下結果： 連梁剛度折減系數為0.8～0.6，其中地震作用下取0.6，風荷載作用下取 0.8。

4? 剪力墻設計在建筑結構設計中的優(yōu)化策略

4.1? 剪力墻結構設計的改進

依據現階段的建筑工程項目建設情況而言，剪力墻結構優(yōu)化設計屬于工程建設實用性設計的核心要點。因建筑工程墻體承載力通常為剪力墻承擔，而建筑施工期間，剪力墻會以主體結構的身份最先施工，故建筑工程施工期間應對剪力墻結構設計的改良給予足夠重視，以確保既符合建筑設計標準，又與施工成本所提需求相符。譬如進行剪力墻設計時，可選擇優(yōu)化地基性能以減少建設成本，或與建筑特性、地質條件銜接選取最優(yōu)建筑方案，既滿足現行建筑設計規(guī)范要求又滿足建設單位節(jié)約成本的要求。

4.2? 對建筑構件和連接點位置的質量給予關注

剪力墻結構設計期間，若連接點設置缺乏合理性，則會形成施工裂縫，影響剪力墻承載力、抗震性，使建筑物整體質量不符合要求，故必須對剪力墻設計中的建筑構件和連接點設計高度關注。同時，因材料自身問題也有可能促使剪力墻結構設計出現問題，故設計期間應對其給予足夠重視。要知道現今社會民眾對建筑質量極為關注，為了提高社會民眾對建設工程的滿意度，剪力墻結構設計應朝著高標準的方向設計，設計師需對建筑主體結構連接點的穩(wěn)固性加以加強，以強化建筑工程整體穩(wěn)定性。

5? 結束語

中國的國民經濟和建筑結構設計整體水平與發(fā)展規(guī)模都在提升，高層建筑將成為現代建筑的主流。剪力墻結在側向剛度、側向變形等方面具有一定的優(yōu)勢，在高層建筑中得到廣泛應用。因此掌握剪力墻結構的特點，對剪力墻結構有很好的把握。我們要從從設計的基本原則出發(fā)，設計更加經濟合理的剪力墻結構。因此建筑結構設計人員要對對剪力墻結構設計原理有明確的認識，同時，不斷從設計實踐出發(fā)來推動中國建筑業(yè)整個工藝設計水平的提高。

參考文獻：

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