剪力墻結構設計在建筑結構設計中的運用分析

冒圣明 陳茹

摘要：近年來，剪力墻結構設計已經(jīng)在建筑結構設計中得到了非常廣泛的應用，對提高建筑工程的抗震力大有裨益。本文主要分析剪力墻結構設計在建筑結構設計中的運用，從而為建筑行業(yè)的不斷發(fā)展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：剪力墻結構;建筑結構;設計;運用

隨著社會經(jīng)濟的不斷增長，我國的建筑行業(yè)正在呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。剪力墻結構不僅具有良好的抗震性能，同時其剛度也相對加強，這在很大程度上提高了建筑工程的穩(wěn)定性。針對這種情況，相關部門必須對剪力墻結構的內(nèi)在特點和設計原則有一個較為全面的認識，并不斷加強剪力墻結構設計在建筑結構設計中的合理運用，從而充分發(fā)揮剪力墻結構的實際效能。

一、剪力墻結構的特點

剪力墻結構主要是由大量構件組成的墻體，它能夠承受結構的水平力，從而有效減少外界因素對建筑結構造成的破壞[1]。鋼筋混凝土是剪力墻結構的重要組成部分，對提高建筑物穩(wěn)定性具有非常積極的影響。目前，剪力墻結構的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，穩(wěn)定性強。剪力墻結構是建筑工程承重結構的重要組成部分，因此剪力墻結構必須具備良好的穩(wěn)定性，從而進一步提高建筑工程的堅固程度。在城市化不斷推進的現(xiàn)代社會，城市人口的數(shù)量急劇增加，為了有效節(jié)約當前的土地資源，為城市居民提供更多的生活場所和生產(chǎn)場所，大量的高層建筑開始拔地而起，這對剪力墻結構的穩(wěn)定性提出了更高層次的要求。其二，安全性高。在開展建筑結構設計的過程中，安全問題一直受到相關部門的廣泛關注。剪力墻結構能夠切實提高建筑工程的安全系數(shù)，因此施工單位不能僅僅追求施工技術的優(yōu)化，而降低對施工安全的整體要求。其三，提高抗震能力。剪力墻結構的自身設計具有強抗震能力，這對提高建筑工程的穩(wěn)定性大有裨益。地震具有不可預測的內(nèi)在特點，同時其產(chǎn)生的破壞力會嚴重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。剪力墻結構能夠切實提高建筑物的承載能力，從而有效減少地震造成的不良影響，進一步促進社會的穩(wěn)定和諧發(fā)展。

二、剪力墻結構設計的基本原則

為了充分發(fā)揮剪力墻結構的實際效能，工作人員在設計過程中應切實遵循以下幾項基本原則：其一，避免剪力墻結構與梁平面外連接。在開展剪力墻結構設計的工作實踐中，設計人員應盡可能避免剪力墻結構與梁平面外連接，從而有效減少墻平面外的彎曲程度。當剪力墻結構必須與梁平面外進行連接時，設計人員必須采取行之有效的措施。其二，對剪力墻結構的受力情況進行全面分析。在開展剪力墻結構設計的工作實踐中，設計人員要對剪力墻在垂直方向和水平方向的受力情況進行全面分析，根據(jù)分析結構驗證判斷剪力墻結構的安全性，并且設計人員還要對剪力墻結構斜截面的承載力進行全面分析，根據(jù)分析結構驗證判斷剪力墻結構的穩(wěn)定性。除此之外，設計人員還要全面分析剪力墻結構能夠承載的集中荷載極限值，從而進一步優(yōu)化剪力墻結構的科學性和合理性。其三，有效控制剪力墻結構的寬度和高度。連梁和墻肢是剪力墻結構的重要組成部分，因此設計人員在開展在開展剪力墻結構設計的工作實踐中，要對剪力墻結構的寬度和高度進行有效控制和精確計算。在此過程中，設計人員應將剪力墻結構高度與寬度的比值控制在3以內(nèi)，然后參考具體結構開展設計工作，當該比值超過3時，設計人員應參考雙向受壓結構開展設計工作，從而進一步提高設計結構的準確性和可靠性[2]。

三、剪力墻結構設計在建筑結構設計中的具體應用

（一）提高設計方案的合理性

隔墻結構能夠切實提高建筑物的穩(wěn)定性，因此工作人員必須結合剪力墻結構的內(nèi)在特點和設計需求，進一步提高設計方案的科學性和合理性，從而充分發(fā)揮剪力墻結構的最大效能。首先，地震和臺風等自然災害會嚴重影響建筑物的穩(wěn)定性，使得建筑物出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，因此工作人員在開展剪力墻結構設計的過程中，要對這些因素的影響進行綜合考慮，并根據(jù)剪力墻結構設計的基本原則進行科學合理的調整。其次，工作人員要善于應用當前先進的科學技術，并選擇適宜且質量上乘的原材料，切實提高建筑規(guī)劃的完善性，優(yōu)化剪力墻結構的對稱性，從而為建筑物結構穩(wěn)定提供強有力的保障。最后，工作人員要根據(jù)相應的標準規(guī)定，同時綜合考慮建筑結構特點以及施工方法等各種因素的影響，進一步提高建筑設計的工作質量和工作效率。

（二）剪力墻結構墻肢長度的確定

對于剪力墻結構設計而言，剪力墻結構的墻肢長度與剪力墻結構的穩(wěn)定性之間有著非常緊密的聯(lián)系。因此工作人員在開展剪力墻結構設計的工程中，要根據(jù)實際情況對剪力墻結構的墻肢長度進行科學合理的設計，從而進一步優(yōu)化剪力墻結構的穩(wěn)定性。與此同時，工作人員也要對剪力墻結構的特殊部位進行特殊設計，并通過連續(xù)墻肢的來確保剪力墻結構的寬高比，從而進一步優(yōu)化剪力墻結構的實際效能。除此之外，剪力墻結構的抗側剛度與方位布局之間會發(fā)生相互影響，如果剪力墻結構高度的穩(wěn)定性相對較差，那么其在某一點的剛度就會就會明顯下降，導致剪力墻結構出現(xiàn)總體不平均的不良現(xiàn)象。針對這種情況，工作人員在開展剪力墻布局的具體實踐中，要切實提高其均勻程度，并且混凝土的硬度也要隨著上下的高度進行合理改變，或者根據(jù)實際情況對墻肢的數(shù)量進行科學合理的調整，從而進一步優(yōu)化剪力墻結構的抗側剛度。

（三）全面分析剪力墻結構的受力情況

剪力墻結構是一個豎構件，因此它受到的力較為復雜，不僅包括水平方向和垂直方向，同時還包括其他各個方向。針對這種情況，工作人員在進行剪力墻結構設計的過程中，要對剪力墻結構的受力情況進行全面分析，根據(jù)分析結構對剪力墻結構的強度進行科學合理的調整，并對剪力墻結構承受力的形式和荷載大小進行精確計算，從而進一步提高剪力墻結構設計的科學性和合理性。

（四）剪力墻結構墻體厚度設計

工作人員在開展剪力墻結構墻體厚度設計的具體實踐中，短肢剪力墻底部加強部位應大于200mm，其余部位應大于180mm。在建筑工程的施工過程中，剪力墻的剛度會出現(xiàn)不同程度的改變，因此工作人員要通過階段變化的方式開展剪力墻結構墻體厚度設計工作，從而將剪力墻結構的剛度變化控制在50-100mm之間，為墻體的均勻變化提供強有力的保障[3]。當混凝土等級發(fā)生變化時，工作人員應錯開樓層開展設計工作，從而確保墻體厚度保持在合理范圍之內(nèi)，從而進一步優(yōu)化剪力墻結構的穩(wěn)定性。

（五）剪力墻結構墻身鋼筋的配置

對于剪力墻結構而言，墻身是其重要組成部分，同時也是荷載承受的關鍵基礎，因此工作人員必須嚴格遵循相關的標準規(guī)定進行墻身鋼筋的選擇。在此過程中，工作人員要切實做好以下幾方面的工作：其一，精確計算垂直方向和水平方向的承載力，使得剪力墻結構能夠切實滿足建筑抗震的切實需求。其二，有效驗算剪力墻結構的鋼筋配比，并得出最佳的剪力墻結構鋼筋配比率。其三，剪力墻結構鋼筋配比率應高于0.25%，并且鋼筋與鋼筋之間的間距應小于300mm，同時鋼筋的直徑應大于8mm。

（六）邊緣構件設計

邊緣設計工作在剪力墻結構設計中占據(jù)著非常重要的地位，切實優(yōu)化邊緣構建設計工作，不僅能夠切實提高剪力墻結構的延展性，有效減少剪力墻結構發(fā)生位移超限的概率，同時還能進一步提高剪力墻結構的抗剪能力[4]。在優(yōu)化邊緣構建設計的工作實踐中，工作人員要對剪力墻結構底部加強區(qū)的高度進行科學合理的設計，并根據(jù)實際情況選擇合適的剪力墻邊緣構件，設計科學合理的鋼筋配比，從而切實提高剪力墻結構的穩(wěn)定性，進一步優(yōu)化工程建筑的抗震性能。

（七）連梁設計

在開展剪力墻結構設計的過程中，有效增加連梁的截面積，可以切實增強連梁自身的抗剪能力，但是也會使得連梁的剛度出現(xiàn)不同程度的增加，因此通過增加連梁面積增加的抗剪承載力是非常有限的。因此當增加連梁截面積已經(jīng)無法明顯增加抗剪承載力時，工作人員需要通過一些人為干預降低連梁的剛度，從而對抗剪承載力的分配比例進行合理控制，使得連梁的抗剪性能問題能夠得到有效解決[5]。在此過程中，工作人員可以根據(jù)實際情況，選擇科學合理的計算參數(shù)，然后對連梁剛度折減系數(shù)進行合理調整，從而達到影響內(nèi)力重新分配的根本目的。

結語：

近年來，剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用愈加廣泛，這在很大程度上提高了建筑物的安全性和穩(wěn)定性。但是在開展剪力墻結構設計的具體實踐中，由于各種因素的影響和制約，因此剪力墻結構的實際效能會受到不同程度的影響。針對這種情況，工作人員應積極引入一些新技術、新工具、新理念和新標準，并不斷加強工作經(jīng)驗的積累總結，從而為剪力墻結構設計的不斷優(yōu)化提供良好的先決條件。

參考文獻：

[1]李長武.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用分析[J].磚瓦，2021（06）：110-111.

[2]陳南生.建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用分析[J].房地產(chǎn)世界，2020（21）：37-39.

[3]李影.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].智能城市，2020，6（15）：35-36.

[4]陳福欣.淺析剪力墻結構在建筑結構設計中的應用[J].建材發(fā)展導向，2020，18（12）：52-53.

[5]蘇松.論剪力墻結構在建筑結構設計中的應用[J].綠色環(huán)保建材，2020（03）：73+75.