建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略研究

于志华

摘要：现阶段，我国社会经济和科学技术发展水平不断上升，同时也在很大程度上推动了建筑领域的快速发展，特别是对建筑结构设计方面的要求更为严格，以往传统模式下的建筑结构设计已经无法满足当前人们提出的设计要求，这就需要建筑结构设计者基于社会大众要求，对原有建筑结构设计进行相应地创新。就此本文基于剪力墙结构，探究其在建筑结构设计中的应用策略，具有一定的现实性意义。

关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用策略

前言：近年来，随着建筑领域的快速发展，人们对建筑建设质量也有了新的要求，这使得建筑企业针对施工技术积极探索创新路径，在这一背景下，建筑结构设计也衍生出了新的技术方法，剪力墙结构便是其中一种。剪力墙结构具有较强的韧性和抗震能力，已经成为许多高层建筑结构设计中的必然选择。为了进一步发挥剪力墙结构在建筑设计中的应用价值，设计人员需要掌握设计要点和原则方法，确保剪力墙结构设计能够达到建筑结构设计要求。

1剪力墙结构的概念

剪力墙也叫结构墙或抗震墙，属于剪力墙体，与寻常墙体相比厚度更小，但建设规模更高，一般选择混凝土板材料作为框架中的梁柱，用于承担外界压力，因此，剪力墙的整体承受能力更强，和柱子的受力能力基本相近，而且可以掌控结构的水平力。剪力墙结构是建筑物的重要支持结构，所承担的压力通常来自外界风力、地震等环境因素引发的水平荷载。剪力墙能够有效抵御外部因素带来的影响，提高建筑结构的安全性和稳定性。

2剪力墙结构的优势分析

剪力墙结构最主要的优势在于美观、稳定性强、经济性高。其中，稳定性强来源于剪力墙较强的刚度与承载力，可以有效抵御外部荷载，对于水平荷载的抵抗作用更为明显，因此，剪力墙结构设计能够有效加强建筑整体的稳定性，这也是剪力墙结构应用最主要的优势。经济性高指的是剪力墙通常会选择混凝土浇筑的施工方法，能够在保证剪力墙综合性能与作用的基础上降低钢材的用量，因此成本投入较少，这也是剪力墙结构获得广泛应用的优势之一。美观性是在经济快速发展、人们对生活质量的追求越来越高的背景下对建筑建设的要求发生了转变，剪力墙结构可以将建筑内部分隔墙和承重墙有效结合，特别是隔断墙设计，能够留余更多的建筑内空间，提高使用功能的同时也提高了整体的美观性。

3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略

3.1严格遵循剪力墙结构布置原则

在进行剪力墙结构设计过程中，剪力墙本身需要承受垂直和水平两种作用力，因此在进行实际设计中，要将上述两种因素考虑在内，将房屋建筑物主轴作为剪力墙设计的参考依据，以此为基础分别布置垂直方向和水平方向的剪力墙，特别是在设计建筑抗震结构过程中，要避免出现单向带墙结构布置情况，基于以上，这就需要相关建筑结构设计工作者根据建筑实际来适当提高垂直和水平两个方向在横向上的刚度，这样做的目的在于强化两个不同方向在固有振动周期下的相似性。在设计长剪力墙结构时，首先要做的就是打开一个开口，然后将剪力墙均分为多个墙段来开展相应的设计。除以上之外，因剪力墙墙体实际长度相对比较小，因此剪力墙在处于弯曲状态下产生的裂缝宽度也比较小，这就需要剪力墙墙体内部设置的钢筋发挥其应有的作用，能够保持墙体实际高度在8m左右，这样做的目的在于强化剪力墙结构设计质量。另外，在进行剪力墙设计过程中，楼板主梁不能直接支撑在剪力墙之间的连接梁上，这主要在于主梁端本身具有一定的约束性特征，不能满足剪力墙在承重上的要求，若楼板主梁支撑在连接梁上，就会导致耦合梁失去扭转刚度，从而使得剪力墙承重面出现弯矩情况，因此相关设计工作人员在进行剪力墙结构设计过程中，应严格遵循剪力墙结构的布置原则，从根本上保证剪力墙结构在建筑结构设计中的应用成效。

3.2剪力墙肢厚度和长度设计

在进行剪力墙肢厚度参数设计过程中，应以剪力墙结构刚度要求来进行设计。一般来说，对于高层建筑，剪力墙墙肢厚度通常设计为20cm，同时与填充墙之间的厚度处于一致状态；若该高层建筑没有地下室情况，其基础埋深深度、墙体高度分别为250cm以上和500cm以上，对于墙肢厚度要求应比填充墙厚度高，下墙肢长度不得高于800cm，下跨长度不得低于600cm。对于剪力墙墙肢厚度和长度的确定，还可从以下两个角度进行设计。其一，根据建筑抗震墙的设计厚度，结合工程施工标准中提出的相关要求来明确剪力墙墙肢的参数设计。通常情况下，若建筑抗震等级为一级或二级时，剪力墙墙肢厚度为16cm以上，同时要比层高长度高出1/20；若建筑抗震等级为三级或四级时，剪力墙墙肢厚度应为14cm以上，同时要比层高长度高出1/25。对于底部墙肢厚度参数设计，也可结合建筑抗震等级来开展设计，抗震强度为一级或二级，墙肢厚度应设计在20cm以上，同时要高于层高的1/16以上；抗震强度为三级或四级，墙肢厚度应设计在16cm以上，同时要高于层高的1/20以上。从整体上来看，只有科学进行墙肢厚度、长度参数的设计，才能从根本上起到对剪力墙结构的加固作用，保证其在未来建筑实际使用中的安全性、可靠性。

3.3剪力墙框架梁设计

所谓框架墙，具体指的是剪力墙与框架两者连接所处位置，一般来讲，连接方式可分为两种，一种为框架梁与剪力墙平面外连接；另一种为框架梁与剪力墙平面内连接，从本质上来讲，以上两种连接方式存在一定的差异性，对于前者，虽然其与普通框架梁设计比较相似，但其中需要特别注意的是，设计者要将剪力墙伸出梁纵向钢筋锚固考虑其中。若剪力墙厚度在200mm左右时，就会导致梁纵向钢筋深入剪力墙内部锚固区域弯折前水平投影长无法达到标准，这就需要相关设计师采取锚固处理，对伸出梁纵向钢筋进行加固，防止因此导致锚固发生损坏。在进行框架梁连接时，如果梁体跨度和梁体高度两者之间比例在5以上，就可根据框架梁设计标准进行相应设计，若比例在5-6之间时，因框架梁手里所处位置在框架梁与连梁两者中间，这就需要增加配筋梁在其中的设计。

3.4剪力墙约束边缘构件设计

在进行建筑结构剪力墙设计过程中，边缘构件部分的设计经常被设计人员忽略掉，但实际上边缘构件对整个剪力墙结构而言有一定作用。一般来讲，剪力墙边缘构件可分为两种形式，一种为约束性边缘构件；另一种为无约束性边缘构件，将以上两者进行比较，若无约束边缘构件的承载能力低于40%以下，就会在全范围降低其对地震能量的消耗，严重情况下就会影响整个建筑的墙板稳定性。除此之外，相关设计工作人员应结合当前建筑实际进行分析，不仅仅要确保剪力墙结构设计质量，还要符合当前人们对建筑结构设计提出的各种需求。

4总结

综上所述，从根本上来讲，建筑结构设计质量好坏，与建筑结构的安全稳定性有直接联系，因此设计者在进行建筑结构设计过程中，应该明确剪力墙结构设计是整个建筑结构设计中比较重要的内容之一，从中意识到其对整个建筑结构而言的设计优势，基于设计质量基础，结合建筑实际来优化剪力墙结构，将人们对建筑结构设计提出的要求考虑其中，科学进行剪力墙结构设计，一方面保障整个建筑结构在实际使用中的安全性，另一方面在于满足人们对建筑结构设计的美观要求。

参考文献

[1]马瑞.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].商品与质量，2019（10）：282.

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