剪力墙结构设计初探

摘要：随着我国经济社会的快速发展，住宅类建筑不断地向高层及超高层发展，这已经成为一种必然的发展趋势。高层住宅一般多采用剪力墙结构设计体系，剪力墙结构设计，已经越来越多地让一些建筑设计者所关注。本文通过对剪力墙结构体系的分析理解，初步地从剪力墙的概念、功效、优缺点、结构设计等几个方面进行探讨，总结和归纳出剪力墙结构设计使用的最佳方案。

关键词：剪力墙；结构设计；方案；问题

引言：随着我国经济社会的快速发展，城市土地面积变得越来越紧张，住宅类建筑不断地向高层及超高层发展，这已经成为一种必然的发展趋势。高层住宅一般多采用剪力墙结构体系，同一建筑平面方案设计，对于不同的结构墙体布置，经济指标存在着很大的差异，主要显示的指标是混凝土用量，以及含钢量的差距比较大。目前我国房地产业的迅猛的发展，使不少房地产开发商要求设计单位，不断地压缩工程投资，有些甚至采用限额设计，限制钢筋使用的数量。由于高层住宅建设面积广用料量大，如果不注意提高建筑的质量，就会带来很多的隐患，特别是对于一些地震区的建筑施工，更需要谨慎和小心[1]。作为一名结构设计工作者，如何执行好国家对于剪力墙要求的设计规范，在保证结构安全的前提下，使得建筑结构设计更加经济合理，是一直值得详细思考的重要问题，所以对于剪力墙结构进行研究和探讨，将十分有利于建筑施工，为不断提升高质量的建筑，是一门必不可少的课题。

1 剪力墙的概念和结构效能

图1，设置墙片在水平力作用下的墙片

1.1 剪力墙的概念

剪力墙，可以定义为刚度较大，一般可以作为钢筋混凝土的墙片，可以包括（如图1，设置墙片和在水平力作用下的墙片），这种墙片能够在水平力的作用下抗弯惯性大，抗侧刚度比框架柱有很大的提高，抗剪强度也增大得多。这种墙能够为房屋承担很大的抗剪强度和抗剪刚度，所以称为剪力墙[2]。对于建筑物的竖向方向的承重构件,一般主要是由墙体来承担，这种墙体既能够承担起水平构件方向传来的竖向荷载，又要承担起风力,以及由于地震作用传来的力。所以剪力墙也可以定义为“抗震墙”或者“抗剪墙”。

1.2 剪力墙的结构效能

剪力墙作为建筑物的分隔墙,以及围护墙，因此对于墙体的设计,需要满足建筑平面设计和结构设计这两个要求。对于剪力墙的结构体系，需要有很好的承载能力，还要有一定的整体性和空间性作用，这样才会有使比框架结构,更好的承受抗侧力能力。只有这样的结构设计，才会建造施工较高的建筑物。

1.3 剪力墙的结构的优缺点

采取剪力墙结构进行建筑的优点，是侧向刚度比较大，对于水平方向荷载作用下侧移较小；采取剪力墙结构进行建筑的缺点，是对于剪力墙的间距，存在着一定的限制，使得建筑平面的设计不灵活，不适合大空间的公共建筑，另外由于剪力墙结构本身的自重也较大，由于灵活性差，一般只能适用于住宅、公寓、旅馆等场所[3]。采用剪力墙结构施工的建筑，一般的楼盖结构都采用平板设计，所以可以不设梁，这样可以使空间得到充分利用，还可以节约楼层的层高，使工程造价得到有效的降低。

2 对于剪力墙结构设计的探讨

2.1 框架与剪力墙结构设计体系

这种剪力墙结构设计体系,是一种由框架与剪力墙相互组合而成的结构体系，适用于需要有局部大空间的建筑，这在局部大空间采用框架结构，还可以用剪力墙的结构,来提高建筑物的抗侧能力，从而更优质地满足高层建筑的要求[4]。

2.2 普通剪力墙结构设计体系

这种普通剪力墙结构设计，就是一种完全由剪力墙组成的结构体系。

2.3 框支剪力墙结构设计体系

这种框支剪力墙结构设计体系，是一种当剪力墙结构的底部，需要在施工中有大的空间，当剪力墙在建造过程中无法实现全部落地时，就需要采用这种以底部框支剪力墙结构设计作辅助，帮助剪力墙实现落地功能[5]。

3 对于剪力墙合理结构设计方案的思考

对于层数低于20层以下的高层住宅,可以相对应地采用短肢剪力墙结构设计体系。对于20层以下的高层住宅，采用传统的剪力墙的现浇结构,墙体的配筋为构造配筋,墙体承载能力没有得到充分的发挥,工程费用比较偏高[6]。这种结构设计方案，可以采用一种通过改进实现的短肢剪力墙结构,具体做法就是有效地利用，建筑平面中部的抗侧刚度很大的电梯间，将这做为一个抵抗水平力的核心，这个核心是由很多片剪力墙组成,是可以用来抵抗由风荷载和地震引起的水平力。在一般情况下,不能将这部分剪力墙，做成短肢剪力墙,需要在剪力墙的长度超过8m时,在其中间开一个结构洞,使这面剪力墙成为一面双肢剪力墙[7]。除剪力墙的核心区之外的各片剪力墙,需要看这些墙片所处的位置不同,将其从多个角度分割成若干个“L”型、“一”型“T”型字短肢剪力墙，对于建筑平面上，这些短肢剪力墙，需要承担结构的竖向荷载,使各墙肢之间可以由连梁连接,形成一种协同合作的关系,使剪力墙结构设计方案更加趋于合理，从而使整个结构设计形成一个完善的抗震体系。短肢剪力墙体系，是由全剪力墙体系组成，通过开设结构洞形成,从受力性能上分析,一般属于大开口剪力墙,保持着较好的抗震性能[8]。因此，要想寻找出更为合理的剪力墙合理结构设计方案，只有不断地通过实践进行思考，才会寻找到最佳的方案。解决建筑施工过程中所存在的实际问题。

总之，对于剪力墙结构设计，在这里只能做初步的思索和探讨，可以通过对高层建筑剪力墙结构的理解，进一步地按照设计标准要求，来满足建筑规范中所要求的各项技术指标，不断地寻找出更为优化的剪力墙结构设计方案，进行设计加工，从而达到提升建筑工程质量的目的。

参考文献

[1]赵伟光.关于剪力墙结构的设计[J].广西质量监督导报,2008,(07)：7-7

[2]黎燕凌.高层建筑短肢剪力墙设计分析[J].科技风,2010,(18)：12-13

[3]栾冬梅.高层短肢剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息,2009,(02)：17-18

[4]王欢庆.浅议高层短肢剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息,2011,(20)：4-5

[5]刘娟.住宅建筑中短肢剪力墙的结构设计问题分析[J].广东科技,2008,(12)：6-8

[6]邝超民.短肢剪力墙结构分析与设计[J].广东建材.2008(02)：13-14

[7]沈影影,林玉瑜.短肢剪力墙结构设计应注意的几个问题[J].工程质量.2008(18)：17-17

[8]王军.高层建筑结构与短肢剪力墙结构受力分析设计[J].山西建筑.2009(22)：8-10