建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略分析

任新亮

摘要：剪力墙设计是建筑工程设计中的主要内容，有利于保证建筑结构的稳定性。本文主要对建筑结构设计中剪力墙结构的种类及在建筑中的具体应用策略进行分析。

关键词：建筑结构设计;剪力墙结构设计;种类;应用策略

1.剪力墙结构设计分类

1.1整体墙

剪力墙结构自身具有较强的稳定性，而且抗拉和抗压能力都比较强，整体墙孔洞比较大，但是数量少，部分墙体上并没有设置孔洞，从受力方向上来看属于竖向受力的情况。从水平结构来看，较大的荷载会使剪力墙的高度和宽度扩大，导致墙体界面出现变形的情况。整体墙截面虽然可能会出现变形，但是仍然是符合剪力墙标准的，墙体正面在应力的影响下形成线性分布，使墙体始终保持安全性和稳定性。

1.2小开口墙

小开口墙也是剪力墙结构中比较常用的一种模式，剪力墙的孔洞面积如果不断变大的情况下就会形成小开口墙。从墙体的水平结构来看，荷载的压力会导致小开口剪力墙结构受到影响，使得墙体截面存在正应力，而这些正应力的分布呈现规范性，属于偏离直线分布。这种力的分布方式，会使剪力墙的局部弯应力与主应力之间互相叠加，如果这种叠加力不产生反弯点的情况下，小开口剪力墙形成。

1.3联肢墙

联肢墙与小开口墙相似，都是孔洞比较大的墙体，如果开孔连接位置强度比墙肢小时，水平荷载将导致剪力墙连接位置出现反弯点的情况。这种结构中每个墙肢都是独立的个体，并独立发挥作用。而这些独立的墙肢个体进行连接就会形成剪力墙，这种剪力墙也被称为联肢墙。

1.4壁式框架墙

建筑剪力墙中孔洞最大的墻体为壁式框架剪力墙，墙体的孔洞越大，墙肢的独立性越强，如果孔洞连接位置强度远远超出墙肢时，剪力墙的受力情况也会发生变化。壁式框架墙与框架结构墙体具有相似性，在负荷的情况下截面会出现弯矩的情况，而且建筑内墙还可能会引起比较多的反弯情况。

2.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

2.1合理设计剪力墙的位置

剪力墙结构的设计中，墙体的布置位置和布置方式等对于建筑来说尤为重要，是建筑设计的基础，也是保证建筑工程安全的关键。在剪力墙的设计中需要做好如下工作。首先对建筑结构的主轴位置进行确定，然后将剪力墙的位置设定在主轴方向，并以主轴为基础向其他方向进行辅助，设置双剪力墙的形式，实现不同方向剪力墙间的衔接作用，保证内部空间构建的合理性。建筑结构的设计必须保证抗震性，不得采用单向放置设计的模式，剪力墙设计中需要从两个方面对剪力墙性能控制进行分析，保证剪力墙不同方向墙体的振动周期和频率等相似，有利于促进墙体内部平衡，保证墙体内部的稳定性。同时，剪力墙截面设计中，需要以规范性和简易性为基础，剪力墙的侧体抗压能力以及内部稳定能力等远远超过建筑体的能力，这种情况下可以通过剪力墙的承载力减轻建筑的负荷，充分发挥剪力墙的作用。提升建筑的承载力同时，减少内部修筑墙体的空间，为建筑内部提供更大的结构空间。建筑剪力墙的布置中需要保证合理的间距，剪力墙的分布不能过密，防止出现受力不均的情况。

2.2科学控制剪力墙的弯矩

建筑工程中剪力墙结构的设计需要结合实际工作要求，对剪力墙的结构以及特点等进行分析。剪力墙自身的抗压能力以及承载力比较强，但是平面外的承载力相对来说却比较低。导致剪力墙连接的位置可能会由于外部承载力能力差的情况导致墙体出现弯矩，这也是剪力墙比较容易出现的问题。针对这个问题首先在剪力墙设计中需要控制好弯矩。可以在剪力墙墙面连接的位置设计与剪力墙外侧的连接结构。具体的操作中可以先设计梁轴线的位置，并结合轴线的位置和方向以及剪力墙的方向，合理计算弯矩，保证设计的科学性。同时，做好扶壁柱的设计工作，合理设计扶壁柱可以提升剪力墙的强度和刚度，保证剪力墙质量。如果在剪力墙设计中出现扶壁柱设计问题，需要及时更改设计，如果无法更改，必须立即采取有效的改善措施，可以通过在梁墙间设计暗柱的形式做好配筋的预估和计算，控制好弯矩。

2.3强化剪力墙的延伸处理

建筑剪力墙设计中需要考虑可延伸性的问题，通过科学的方法和手段优化剪力墙的设计结构，保证剪力墙延伸能力符合要求。通过剪力墙结构建设形式的分析可知，剪力墙自身具有延伸性的特点，但是要想保证延伸性作用的发挥，还需要采取有效的手段，提升剪力墙结构的灵活性和使用的耐久性。剪力墙结构设计中，必须对建筑物的承载水平标准和要求进行明确，保证设计的科学性。

2.4提升剪力墙的性能

建筑的使用寿命一般都比较长，因此剪力墙作用发挥年限也比较久，必须保证剪力墙的强度和性能，并在墙体结构设计中重点加强剪力墙的设计，保证符合施工标准要求，防止剪力墙结构在长时间的使用中出现质量问题。剪力墙结构设计中必须对可能导致墙体受到影响的因素进行分析，有利于对墙体使用风险的预防，保证剪力墙结构价值的凸显。剪力墙结构的性能以及强度容易受到配筋率的影响，因此需要对剪力墙横纵向的配筋率进行分析，通过配筋率的科学计算和设计，保证剪力墙的稳定性和安全性。除了剪力墙的配筋率外，还需要做好剪力墙边缘位置的设计和控制，严格按照剪力墙施工标准做好墙体边缘的设计，提升剪力墙质量，促进建筑工程的健康发展。

2.5合理控制剪力墙厚度

建筑墙体设计工作开展中，需要保证建筑墙体的厚度满足建筑标准，提升剪力墙的承载能力，有效预防墙体结构损坏，实现对剪力墙墙体寿命的延伸，并强调剪力墙质量的安全性。建筑剪力墙结构设计中，还需要剪力墙厚度与规划要求相符，结合具体施工情况，可以适当在剪力墙中设置一些构件，做好建筑剪力墙的支撑作用，使剪力墙结构质量能够与建筑规划要求相符。

结语

建筑剪力墙的设计中存在多种剪力墙形式，不同剪力墙的应用工程存在一定的区别，因此需要结合具体工程情况选择合理的剪力墙。同时在剪力墙设计和施工中需要做好剪力墙位置、弯矩、延伸以及厚度等方面的处理，并做好人员的培训工作，保证剪力墙设计和施工的合理性。

参考文献

[1]刘雪成.探究剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].城镇建设，2021（1）：272.

[2]许涛.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用探究[J].建材发展导向（上），2021，19（1）：160-161

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