浅析剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

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摘要：剪力墙结构在建筑结构设计中的应用前景是十分广阔的，在剪力墙结构设计与计算中，应结合工程实际情况，制定出符合相关标准要求且具有经济性的剪力墙结构施工方案，从而保证建筑的安全性。本文作者结合多年来的工作经验，对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：剪力墙结构；建筑结构设计；应用

中图分类号：TU2文献标识码： A

我国经济的日益繁茂带动了我国市场行业领域的快速发展，同时也加快了我国城市化建设的步伐。由于人们经济物质水平的提高和审美水平的发展，社会大众对大家的工作环境和居住环境的要求也上升到一个新的台阶。剪力墙结构是建筑结构设计中重要的结构内容之一，它具有刚性强度大，侧移性强，抗震性能好的优点，因此，剪力墙结构受到广大建筑行业结构设计师的喜爱和青睐，也被广泛的运用到现代各种不同的建筑结构中，尤其是在一些高层建筑物结构设计中应用更是频繁。但是由于现在建筑结构设计中有关剪力墙结构的设计还没有形成一套全面的、系统的、科学的实施规定，尤其是剪力墙结构设计中其剪力墙的位置、尺寸、大小是否与实际情况一致等情况都没有统一的标准，大多都是建筑结构设计师根据其自身的工作经验来确定的。因此，在现代建筑结构中剪力墙的结构设计无可避免会出现一定的问题，从而影响整体建筑结构。下面文章简要介绍剪力墙结构设计的相关原则和标准，并对其在现代建筑结构设计中的应用做出了一定的分析和探讨。

一、剪力墙结构设计的原则和标准

剪力墙结构主要是由墙肢和连梁装置这两种结构组成，它的刚度和抗震性都比较好，而且其结构较为简单、美观，非常便于室内布置和装修，其使用效果也不错，因此，要想发挥剪力墙结构的优势和特点，就要对其进行合理的设计和安排。剪力墙结构设计中主要要遵循以下几个原则：

首先，剪力墙一般其高度和宽度都较大，而其厚度却比较小，外形有点类似于板状，但是其受力状态却与柱体物相似，因此，在进行剪力墙设计时，就要严格依据其外形墙体长度与厚度的比值来进行设计，按照规定，如果比值不超过3，其墙体结构就按照柱体进行设计；如果比值超过3而又小于5的话，就按照双向受压结构来进行设计。

其次，剪力墙具有平面内刚度和实际承载力度大，而其平面外刚度和承载力度相对而言要小很多，这样就会导致剪力墙和平面外梁相连时，容易形成外弯的状态，而相关工作人员基本上不会验算其外刚度和承载力，因此，建筑设计人员就要尽量避免设计这种外接结构，如果实在无法避免，也要采取一定的防护措施。

最后，在进行剪力墙结构设计时，相关设计人员也要充分考虑墙体的水平和垂直方向上的作用力以及整体结构的作用力，而且也要对墙体的正截面和斜截面受到的承载力进行分析和验算。如果墙体受到的集中负载作用较大，还要对其进行局部承载力进行计算。另外，在剪力墙的结构设计分析中，对于剪力墙间的距离、墙体门洞之间的宽度、墙体总长度的1/10等等这些情况下都要取其计算最小值。以上就是在进行剪力墙结构设计中要遵循的一些原则和要求。

二、剪力墙结构在建筑结构设计中的主要应用

剪力墙结构由于具备了很多的优点被广泛的运用到现代建筑结构设计中，尤其是一些大型高层建筑结构中应用的尤为明显。下面文章主要就剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行描述和分析。

（一）剪力墙肢种类和具体结构设置

剪力墙墙肢的分类主要是根据墙肢厚度和高度比来划分的，主要有两类：短肢剪力墙和一般剪力墙。如果剪力墙高度超过其厚度的7倍时，就是一般剪力墙，如果剪力墙高厚比值在5-8之间时，就是短肢剪力墙。此外，剪力墙还可以根据其墙面开口大小的状况来分为整面剪力墙、整体小开口剪力墙、连肢剪力墙以及壁式框架等这几种。

一些高层建筑大多爱用剪力墙结构，尤其是那些建筑都需要较大的空间工作能力，因此，其剪力墙结构的设置就需要设计成双向的，从而形成新的开工建设结构，在抗震区域的建筑物中的剪力墙结构就更要如此设计了。此外，对于剪力墙双向的墙体刚度最好要接近，其墙面受力要均匀，也要采取一定的措施来调整剪力墙的刚心，确保剪力墙的稳定性以承载性。另外，如果剪力墙出现平面外弯的现象，就要改变其结构设计或者添加装置来缓解这种现象，进而确保梁端安全。

（二）剪力墙结构长、厚度及配筋

根据上面所说的剪力墙结构设计原则，剪力墙结构的厚度及配筋也有相关的规定和标准。根据建筑抗震相关资料的要求规定，剪力墙结构的厚度和长度也要根据抗震等级系数来调整。据相关规定，为了保证剪力墙结构的稳定性、抗震性以及钢性，剪力墙结构厚度的最小值为200mm，而且其高厚比要小于1/6。也就是说，居住建筑物的剪力墙结构厚度一般要小于200mm，其高厚比也要符合要求。如果一些高层建筑物的剪力墙结构厚度和长度出现比值不均，在不满足条件的情况下，就要采取L、T形截面剪力墙代替一字形剪力墙，并增加其翼缘长度或者采取其他方式，使得剪力墙结构满足其设计构造原则和要求。对于一般剪力墙结构中的水平和垂直风险上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墙底部加强部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情况下的剪力墙结构的配筋比也要根据实际情况来调整。

（三）剪力墙边缘结构

根据以往剪力墙结构试验结果，剪力墙结构的边缘约束性截面剪力墙比无约束性的截面剪力墙的极限承载力要大2/5还要多，而其抗震消耗能量也多有1/5，且墙面的稳定性也要好很多。因此，对于剪力墙的边缘结构而言，就要根据其设计使用效果和相关承载力的规定来决定其墙体边缘是设置约束性边缘结构还是非约束性边缘结构。

（四）剪力墙连梁结构设计

剪力墙肢之间相连接的梁体就是剪力墙的连梁，而剪力墙的连梁装置能够均衡墙肢的水平负荷力，并能够对剪力墙肢起到一定的约束和稳定的作用，因此，剪力墙之间的连梁装置对剪力墙的整体结构有着非常重要的作用。对于剪力墙的连梁结构来说，其结构的高度和截面大小受到很多因素的影响，一旦设计出现失误，或者不合理的地方，就会影响整个剪力墙的结构设计。因此，在设计剪力墙连梁结构时，其设计师要主要对剪力墙的连梁结构的刚度按照相关规定进行一定的折减，对于剪力墙连梁结构的跨度要略加，对于高度要略减，从而减少结构刚度，缓解地震作用力的影响。此外，设计师也要适当增加剪力墙结构厚度，进而增加连梁截面的宽度，使得剪力墙连梁结构装置能够发挥其最大的优势和特点，保证其承载力和抗震力度。

结束语

从上述文章分析中，我们可以看出剪力墙结构的合理设计和安排对于其建筑整体结构的设计而言相当重要，它的稳定性关系到整个建筑物结构的综合实力，因此，建筑剪力墙结构设计人员一定要严格遵循其设计原则，结合其建筑结构的主要特点和设计要求，对剪力墙结构设计进行合理的分析和计算，使得剪力墙结构发挥其应有的效果和作用，进而确保建筑的整体质量和施工安全。

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