建筑剪力墙结构设计的应用分析

摘要：近些年来，随着我国社会经济的不断发展，促使建筑行业蒸蒸日上，使得人们对居住环境也提出了更高的要求，因此，在建筑施工中越来越多的新施工技术受到了重视。剪力墙结构在施工中因为刚性强，而且，用材比较少，因此，在施工中受到了广泛的应用。建筑行业在发展过程中，为了能够获得更多的效益，同时，也能更好的提高建筑施工质量，因此，剪力墙结构成为了首选。剪力墙在现代化建筑结构设计当中是一个重要的组成部分，而对于设计者来讲，如何做好剪力墙结构设计尤为重要。

关键词：建筑；剪力墙结构；基本原则

中图分类号：TS958文献标识码： A

前言

剪力墙在实践当中具有整体性较好、结构刚度较大、结构抗震性能强等优势，也正是因为如此，剪力墙结构在现代化建筑之中有着重要的应用，并且得到了广大建筑开发商的普遍认可。而在综合应用的过程当中不仅需要深入的分析剪力墙结构的优缺点，掌握剪力墙结构设计过程当中的基本原则，进而提升剪力墙结构的综合使用效率，以此来促进建筑企业的稳定长久发展。

一、剪力墙结构的概述

1.剪力墙结构的内涵

剪力墙结构是指能够把建筑物中将存在的框架结构使用钢筋混凝土为材质的墙进行替换，承载建筑物形成的负荷，可以在很大程度上限制建筑结构形成的水平力。换言之，就是使用钢筋混凝土材质的墙替换建筑物中之前水平以及竖直方向承载重力的墙。由于剪力墙结构拥有很低的成本，能够在很大程度上减少建筑物使用的建筑成本，剪力墙结构在国内高层建筑中的应用十分广泛。通常情况下，建筑中使用较多的剪力墙结构，可以将剪力墙结构放在一起应用，用来负载建筑上方传来的重力。尽管剪力墙结构的国内高层建筑中应用次数较多，但是不能在建筑中全部应用这种结构，会对建筑质量以及使用时间产生不良作用。设计剪力墙结构抗震时，一定要十分留意剪力墙墙体所能够负担的地震倾覆力矩，要比结构所承载的倾覆力矩的一半大，并且地震倾覆力矩要在第一振型的底端。假如建筑中使用的剪力墙结构比较少，能够根据情况适量的减少剪力墙结构所承受的倾覆力矩，不过要将减少的倾覆力矩把握在百分之十五到百分之四十这个范畴内。

2.剪力墙结构的划分

剪力墙种类的划分按照其墙体上是否有开洞，以及开洞的尺度情况。剪力墙整体上能够划分为四种。

1）实体墙

实体墙分为开洞以及没有开洞两种情况，不过开洞的大小都不会超出墙体面积的百分之十五，实体的承载重量大，在墙体的弯矩位置不会出现反弯或者形状突变的情况。

2）剪力墙整体小开口

剪力墙整体小开口是指剪力墙上的开洞面积也在剪力墙整个墙体面积的10%以内，这种类型的剪力墙墙体的弯矩图处不会有异常情况发生。

3）双肢或者多肢类型的剪力墙

双肢或者多肢类型的剪力墙是指剪力墙墙体上的洞成列状排列或者是开洞的面积过大的剪力墙。

4）壁式框架剪力墙

壁式框架剪力墙是指剪力墙墙体上的开洞尺寸足够大，并且剪力墙墙肢线上所具有的刚度和墙体连粱线上的刚度相差不大，非常接近。这种类型的剪力墙会在楼层处的弯矩图点发生突变现象，并且会在建筑中出现很多的异常现象，那就是反弯点会出现在建筑的大多数楼层中。

二、剪力墙长度及厚度的选取

1.剪力墙厚度的确定

在实践的房屋建筑结构设计之中剪力墙厚度和长度的选取是两个重要的工作环节。由于剪力墙结构的宽度和长度尺寸较大，所以针对上述两个指标的选择，可以按照双向受力结构以及柱形受力结构等特性来进行设计。根据我国所制定的抗震规定，在剪力墙结构当中需要加强墙体的厚度，针对厚度的选取应当结合建筑楼层高度来进行确定，同时在结构设计当中针对特殊类型的建筑应当采取概念性的设计方式，合理的控制剪力墙墙肢轴压的比值，进而确保整个建筑的稳定性，减少墙体的厚度，达到最佳的设计效果。

2.剪力墙墙肢长度的确定

墙肢的长度指的是整个剪力墙的截面高度，此参数的确定对于保证剪力墙结构稳定性和外观的协调性有着巨大的作用。一般情况之下剪力墙墙肢长度需要控制在八米以内，而在剪力墙结构之中为了进一步的确保墙体构造的延伸性，合理的避免外力对于墙体的损坏，还可以将宽度和高度比例相差较大的部分采取弯曲设计的形式，设计成延伸性的剪力墙，合理的避免了弯曲对于墙体造成的损害。但是在实践设计之中部分建筑的墙体长度比较大，所以为了进一步的确保剪力墙的墙体宽度和高度之间的比值，需要采取开洞的方式，将墙体分隔成为连续的、均匀的、长度比较小的连续肢墙，针对其开洞的设计应当采取弯矩约束比较小的弱连梁的设计形式，来增强墙体的结构稳定性和刚性。

三、剪力墙结构设计基本原则

根据上文针对剪力墙厚度以及长度的确定进行细致分析，可以对实践结构设计当中需要注重的几点基本原则有着全面的了解。下文将针对房屋建筑剪力墙结构设计之中相关计算原则的确定方式进行探讨，旨在提升剪力墙结构设计规范性，并且为相关设计工作的开展制定出有参考价值的引导原则。在实践之中不可以采取盲目的设计手段，而应当根据房屋建筑的实际情况和结构特征等，运用技术上的突破，保证设计的规范化。

1.最小剪力系数

为了进一步的减轻整个建筑结构自身的重量，并且合理的避免地震对于房屋建筑的损害，在建设和设计的进程当中可以适当的考虑减少剪力墙的布置，减小剪力墙的设置规模。但是如果采用此种技术方式应当确保剪力墙承受的地震力矩所占的总力矩比例在百分之四十以内。另外，在实践之中也可以采用大开间剪力墙的设计方式，使得剪力墙可以具有更好的刚度，保证建筑楼层的最小剪力系数维持在限定的范围以内，减少工程项目的造价，保证经济效益。

2.调整原则

在建筑的楼层之间，相关的设计终点应当是控制剪切变形以及扭转剪力墙的变形量。一般情况之下针对剪切变形的控制方式主要是根据整个房屋建筑剪力墙的竖向构件数量的多少以及规模的大小来进行确定和衡量，但是在实践之中如果房屋建筑的竖向构件数量较多就会进一步的导致剪力墙的比重增加，进而使得设计不合理，严重之时还会进一步的导致房屋扭转变形过大，超过了应有的限制。所以，在实践的设计工作当中还需要根据建筑的实际情况，来尽可能的减少出现扭转变形的状况，并且不能够仅仅依靠增加建筑的竖向构件强度和刚度来达到调整位移的目的，而应当采取科学化的技术方式，依照相应的理论标准来对剪力墙结构性进行改进。

结语

综上，根据对建筑剪力墙结构设计的要点与关键点进行细致的分析，从一个更加直观、更加清晰并且更加科学化的视角对现代化的建筑剪力墙设计标准和设计的原则进行了综述探究，旨在为建筑工作的不断改进奠定相应的基础。在针对剪力墙结构设计形式进行优化的进程之中，为了使得受力可以更加均衡，应当采取有针对性的措施，而由于剪力墙结构的可靠性较好，所以也可以帮助施工企业达到经济性的目的。最后，在优化过程当中还需要将工程项目的安全性以及造价作为两个主要掌控原则，综合的对项目方案合格剪力墙的布置形式进行调整，实现结构上的优化。

参考文献:

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