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剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析卢冰

摘要：在经济的快速发展下，也加速了高层建筑发展的步伐，并逐渐在建筑设计中应用了剪力墙结构，而现阶段建筑相关人员重点研究的课题就是如何在建筑结构体系中完善剪力墙结构，以及提高剪力墙结构的优越性，具有一定的必要性与重要性，我们不仅要吸取先进国家关于剪力墙结构设计的项目实践经验与先进理念，还要在设计中不断创新与思考，从而大幅度提高我们建筑工程的整体设计水平。本文主要分析了剪力墙结构的设计原则，并提出了剪力墙结构应用建筑结构设计中的设计要点，希望能给业界人士提供一些参考。

关键词：建筑结构；剪力墙结构；结构设计

前言

在城市化进程的快速推进下，随着社会经济的不断发展，人们对居住环境的要求也随之增高，建筑企业为了满足人们的要求，顺应时代的发展趋势，在建筑结构设计中推陈出新，逐渐广泛应用了剪力墙结构，其抗震效果非常显著，具有较小的侧移能力和较大的抗侧刚度，已成为高层建筑结构的必然趋势。因此，为了更好地在建筑结构中发挥剪力墙结构效果，就必须掌握设计要点，把握其设计原则，对复杂多变的建筑结构要求进行不断的满足。

1.剪力墙结构设计原则

连梁与墙肢两种结构组成了剪力墙结构，具有较高的刚度和抗震性能，而抵挡各种荷载就是建筑结构中的主要作用，尤其是风荷载，现阶段，剪力墙已经成为建筑的主要支撑结构。要想在建筑结构中充分发挥出毅力墙的优势，就必须合理的安排与设计剪力墙。可遵循以下几种原则，开展剪力墙设计工作：

（1）对剪力墙的宽度与高度进行控制。剪力墙厚度较小，宽度和高度较大，受力形态趋向柱子结构，在外形上类似于板状，因此，在设计过程中，可根据外形墙体的厚度与长度进行，当比值3可按照柱体结构设计，若其比值3及5时，为了对延伸性、非弹性、弹性要求进行更好的满足，可按照双向受压结构设计。

剪力墙结构的实际承载力和平面内刚度较大，而平面外较小，在对平面外梁和剪力墙进行连接时，很容易导致墙肢外弯，因此，对于两者相连的情况，应在设计时尽量避免，并采取一定的保护措施，以免在必须连接的情况下，出现墙肢外弯现象。

在对剪力墙结构进行设计过程中，对于墙体结构的作用力、垂直方向上的作用力以及墙体水平都要充分考虑到，并计算正截面承载力，在验算与分析过程中，要按照斜面受剪承载力进行。同时，还应计算出局部受压承载力，尤其是在墙体负荷作用较为集中的情况下。

2.剪力墙结构应用建筑结构设计中的设计要点

2.1平面布置工作进行科学开展

在高层建筑中已经广泛应用了剪力墙结构。通常来说，良的空间工作性能是高层建筑需要具备的，因此，应双向布置剪力墙的结构设计，这样才能形成完整的结构空间，更好的开展施工作业，进而提高建筑物的抗震性能。剪力墙双向墙体的刚度应接近，尤其是在抗震区域，建筑物的中心与剪力墙刚度中心位置要合理，平面分布要均匀平衡，这样其才能具备较高承载力，保证剪力墙的稳定性。对于截面较小的楼面梁设计，为了避免剪力墙平面外弯，可采用铰接或半刚接的形式。除此之外，经过实践证明，与无约束性的截面剪力墙相比，约束性截面剪力墙不仅抗震消耗能量高，极限承载力大，还有较为良好的墙面稳定性，所以，对于结构的承载力与实际使用效果，在设计剪力墙结构过程中，我们应进行充分考虑，以此来决定是采用无约束性还是约束性的边缘结构，才能保证建筑整体结构的稳定性。

2.2对剪力墙结构的设计厚度以及长度进行科学确定

要根据抗震等级系数选取剪力墙结构的厚度。要想保证剪力墙结构的稳定性、刚性与抗震性，一、二级剪力墙底部要大于层高的十七分之一，加强部位墙厚应大于0.2米，其他部位墙厚要大于0.16米，墙厚要大于层高的十二分之一，特别是在墙端头无暗柱或翼墙的时候，但对于八度和低高层地震区剪力墙结构设计要求，这些规定不适用。工程的经济性、结构的安全性和控制剪力墙配筋有直接关系，在三级以下抗震等级的剪力墙中，对于最小配筋率，尤其是水平、竖向分布筋，要0.3%，而对于加强部位的配筋率，在部分框支剪力墙中要0.35%，在高层建筑的剪力墙结构设计中比较适用于上述配筋率；而对于结构相对较为矮小或低层建筑的剪力墙，要适当增加其配筋数量和水平分布筋数量。

2.3对剪力墙中大墙肢进行科学处理

延伸性一直存在于剪力墙结构本身，为了保证剪力墙结构的耐久性与整体性，必须将相应的延伸特性应用在施工和设计过程中。对于墙体长度较长的剪力墙，为了防止剪力墙出现脆性破坏现象，应在满足其承载力要求的基础上，在设计过程中采用分层间隔方法，均匀的将其隔成一定的独立墙段；受弯产生的裂缝宽度在墙体长度较小的剪力墙中较小，为了将墙体配筋支撑作用充分发挥出来，可对其设置配筋。当墙肢长度超过8米时，为了防止脆性破坏现象出现，可采取下面两种方法：一是增加小墙肢的配