对房屋剪力墙结构设计问题的思考

摘要：随着社会经济的飞速发展，我国的建筑行业也在蒸蒸日上，这不仅有利于我国社会经济建设，还为人们提供了一个良好的生活环境。然而我们在对房屋建筑剪力墙结构进行设计的过程中，由于受到各方面因素的影响，因此导致其结构设计存在着一定的问题，这就对整个工程施工有着严重的影响，为此我们就要采用相应的技术手段，来对其进行处理。本文通过对建筑剪力墙结构的特点进行简要的介绍，讨论了房屋剪力墙结构设计的相关内容，以供参考。

关键词：剪力墙结构；设计；问题分析

在现代化建筑结构建设施工的过程中，人们为了使得建筑空间的利用率得到有效的扩大，使得建筑结构的稳定性和可靠性得到有效的提高，就将剪力墙结构应用到其中，从而满足建筑设计的相关要求。但是，人们在对房屋剪力墙结构设计的过程中，容易受到各方面因素的影响而出现相应的质量问题，这就使得整个建筑工程施工的质量受到严重的影响，因此我们就要根据工程施工的相关要求，来对建筑房屋剪力墙结构设计中存在的问题进行处理，以确保工程施工的质量。

1. 剪力墙的性能及优缺点

目前在我国建筑工程施工的规程中，由于剪力墙结构有着良好的承载能力，抗震性能强，而且使用范围也比较广，一定程度得到了人们的广泛应用。但是，我们在对剪力墙结构进行设计的过程中，由于受到建筑空间结构的限制，这就十分容易导致人们在对其进行建设施工的过程中，建筑结构的延性受到影响。这样不仅影响了工程施工的质量，还降低了建筑结构的稳定性，使其各方面性能受到严重的影响。然而随着科学技术的不断发展，人们为了使得剪力墙结构稳定性和各方面能力得到进一步的提升，也将许多新型的施工工艺、材料和设备应用到其中，进而满足了工程施工的相关要求。尤其是在高层建筑工程施工的过程中，采用剪力墙结构，不仅使得高层建筑整体性得到有效的增强，还有着外形美观，满足了现代化建筑工程施工的相关要求。

2. 剪力墙结构设计具体分类布置

2.1墙肢的分类和结构布置

2.1.1 墙肢的分类

在建筑房屋建立结构设计的过程中，我们所采用的剪力墙结构种类有很多，我们可以根据其墙肢的高度来将其进行划分，将其分成普通剪力墙结构和短肢建立墙结构两种。其中这两种剪力墙结构在不同建筑工程施工中，有着不同的应用效果，因此我们就要根据工程施工的实际情况和相关要求，来对剪力墙结构的类型进行选取，以确保工程施工的质量。

2.1.2剪力墙的结构布置

高层建筑应有较好的空间工作性能， 剪力墙结构应双向布置， 形成空间结构。特别是在抗震设防区， 应避免单向布置剪力墙， 并宜使两个方向刚度接近。剪力墙平面上分布要力求均匀， 使其刚度中心和建筑物质心尽量接近，以减小扭转效应。必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。剪力墙抗侧刚度大， 结构自振周期短， 所受水平地震作用较大， 对结构不利。可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力， 尽量减薄纵横墙体的厚度， 加大墙体的间距， 减少墙体数量， 以降低结构的抗侧移刚度， 减轻结构重量， 减少墙体的水平地震剪力和弯矩。剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大，而平面外刚度及承载力都相对很小。当剪力墙与平面外方向的梁连接时， 会造成墙肢平面外弯矩。当梁高大于 2倍墙厚时， 梁端弯矩对墙平面外的安全不利， 因此应采取措施， 如增加暗柱或壁柱， 以保证剪力墙平面外的稳定安全。对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接， 减少墙肢平面外弯矩。

2.2墙肢长度和厚度的选取

2.2.1 墙肢的长度

在剪力墙墙肢长度设计的过程中，通常情况下墙肢的截面高度尽量控制在8m以下，这样就使得剪力墙结构的延性得到很好的保障，有效的避免了剪力墙结构在设计过程中出现问题，受到外界环境和建筑荷载的影响出现剪切破坏的现象。而且在对剪力墙结构进行设计的过程中，设计人员要对其工程施工的经济性进行考虑，以确保工程施工的经济效益。

2.2.2 墙肢厚度的选取

高规第 7.2.1条规定了剪力墙的最小厚度， 其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能，也是高层建筑剪力墙截面厚度的最低要求。

对于住宅建筑， 填充墙厚一般为 200mm， 相应剪力墙厚也取为 200 mm。住宅层高一 般为 2.8m ～ 3.0m，故墙厚取 200mm， 除底层加强区的一字形短肢 剪力墙外， 均能满足规范要求。对于无地下室的高层住宅， 因其基础埋深一般在 2m 以上， 若按层高的 1 /16确定墙厚， 可能引起墙厚偏厚。为避免出现此种情况， 在布置剪力墙时， 应结合建筑平面， 尽量不用一字形 剪力墙，而采用 L、T、Z、十字形等截而形式， 且使翼缘长度大于其厚度的 3倍， 这样一方面墙体抗震性能更好， 另一方面墙厚也可取为剪力墙无肢长度的 1 /16。由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于 3.0 m， 故厚度采用 200 mm 满足构造要求。

3. 连梁设计

3.1连梁的作用

在剪力墙结构中， 连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在水平荷载作用下， 墙肢发生弯曲变形， 使连梁端部产生转角， 从而使连梁产生内力， 同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形， 对墙肢起到一定的约束作用， 改善墙肢的受力状态。因此， 连梁对于剪力墙结构尤为重要， 在起到连接墙肢作用的同时， 还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。

3.2连梁设计的处理方法

在带连梁的剪力墙设计中， 连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响， 设计不当经常出现连梁承载力超限或连梁截面不符合设计要求的情况， 设计时可从以下方面考虑。

3.3对连梁的刚度进行折减

连梁由于跨高比较小， 与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大， 连梁屈服时表现为梁端出现裂缝， 刚度减小， 内力重分布。因此， 在开始进行结构整体计算时， 就需对连梁刚度进行折减。高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析， 但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小， 而承受的弯矩和剪力很大， 配筋设计困难。因此，可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下， 允许其适当开裂 （刚度降低 ） 而把内力转移到墙体上。

3.4适当增加剪力墙的厚度

增加剪力墙的厚度， 即增加连梁的截面宽度， 其结果一方面由于结构整体刚度加大， 地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。由于剪力墙的厚度增加后， 地震作用所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给剪力墙， 而是小于这个比例， 因此有可能使连梁抗剪承载力不超限。

3.5提高混凝上等级

提高剪力墙的混凝土等级， 其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例， 因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。

4. 结束语

由此可见，我们在房屋建筑剪力墙结构设计的过程中，设计人员必须要对整个结构的受力情况以及其他方面得到内容进行分析，并且根据工程施工的实际情况，来对其剪力墙结构进行设立的设备中，在通过相关的技术要求，来对整个房屋建筑剪力墙结构的性能进行优化。这样不仅使得建筑工程施工的效益得到有效的提高，还很好的满足了工程设计的相关要求，从而促进了我国建筑行业的稳定发展。

参考文献

[1]李金石.高层建筑剪力墙结构设计的探讨[J].科学之友.2011（14）

[2]葛勇.对高层建筑框架剪力墙设计的探讨[J].建材与装饰（中旬刊）.2008（05）