建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析

白天洋

摘  要：随着社会的发展和经济的发展，人们对建筑业的需求日益增长，在一定程度上促进了建筑业的快速发展。随着人们对房屋建筑的稳定性和安全性的不断提高，剪力墙的设计成为了建筑的重要组成部分，而剪力墙的设计水平又与其相关的施工单位和公司的经济效益密切相关，并且还影响到整个工程的整體稳定与安全。

关键词：建筑工程;结构设计;剪力墙设计

1.剪力墙的特点

在建筑结构中，剪力墙的设计比其它墙体设计复杂，但它的稳定性和安全性也较高。过去采用的混凝土浇注方法更为合理，在施工过程中，减少了建筑材料的用量，减少了工程造价，增加了经济效益。而且剪力墙对建筑物的结构也没有太大的影响，既不会破坏整体的美感，又不会占用太多的内部空间，从而使建筑的结构更加合理、美观。尽管剪力墙有着诸多优点，但其结构也有其局限性，因此，应加强对其设计的重视。由于剪力墙需要大量的施工材料，它是由混凝土浇筑而成，这就导致了整个结构的重量和承载力的增加，如果不经过足够的压力测试，很可能会在地震中倒塌，所以如果在建筑设计中采用了剪力墙，那么一定要重视基础的加固，同时还要考虑到剪力墙的承重，与其它的墙相比，剪力墙的承重能力要比其它的墙更强，所以，在主体结构上出了问题，那么它的承载力就会大打折扣。

2.剪力墙设计概述

2.1设计概念

剪力墙的设计理念是有自己的，一般来讲，剪力墙也叫防风墙、防震墙和结构墙。在建筑工程中，剪力墙的主要功能是能更好地抵抗风荷载和地震作用下的水平荷载和建筑物的垂直荷载。与常规的木质墙体比较，尽管剪力墙具有更多的几何特性，但它具有更高的工程强度。另外，在剪力墙设计时，设计者必须保证墙体水平、垂直方向的受力和墙体的整体受力，并对其进行准确的正切承载力，并根据斜拉剪承载力进行分析、校核，使剪力墙整体荷载水平得到有效提高。

2.2设计分类

剪力墙的设计分类具有自己的特色，如剪力墙的开孔必须成排排列，上下对齐，构成清晰的墙腿和横梁，且各个墙体的刚度基本相同。同时，它的受力特性表现为可以在连续梁上突然出现突变，而不会在全墙高度出现反折。另外，与此相应的实体墙体没有开口和开口区域，它的受力特征是弯曲曲线不会出现反弯点。因此，在剪力墙设计时，必须严格按照剪力墙的高、宽等原则进行设计。

2.3设计原则

剪力墙本身就有其明确的设计准则，它的结构形式是墙肢与连梁，它们的抗震性能和刚度都各不相同，所以在进行结构设计时，要根据实际情况来确定。另外，对于剪力墙的设计原理，也是为了让其在施工过程中更好地发挥其优点，设计者应该对其进行合理的设计与布置。同时，在完成设计后，采用相应的防护措施，可以有效地提高整个设计工作的可靠性。

3.剪力墙结构设计的应用策略

3.1选择设计方法

只有科学合理的设计方法，才能使剪力墙的稳定和整体的施工质量得到有效的保障。在设计时，考虑到剪力墙在弯曲工况下的伸长率一般都比较高，所以在进行剪力墙的设计时，首先要确定其宽度。同时，也要防止剪力墙太长而导致其变成低宽度的剪力墙，不能满足工程的抗震要求，从而导致剪力墙的设计失效。此外，设计者在选用设计方案时，必须借助计算机进行准确的计算，并参考大量的试验经验，以使所设计出的剪力墙能够适应各种形式的要求，确保结构的稳定与安全，既能确保工程的顺利进行，又能极大地提高建筑结构设计中的剪力墙的设计水平。

3.2科学处理剪力墙的延伸性

剪力墙的实际延伸是剪力墙结构设计的一个重要环节，因此，在建筑设计阶段，应充分考虑剪力墙的延展性。通常来说，剪力墙本身就具有一定的延展性，所以在进行剪力墙结构设计时，必须对其进行延展性的检查，确保其延展性和完整性。此外，在进行剪力墙延展性的处理时，必须确保剪力墙的实际承载力能满足有关规范要求，并通过均匀堆叠的方式提高剪力墙的承载力，确保剪力墙的设计是合理和有效的。同时，还要求设计者严格遵循有关规范，有效地控制边沿剪力墙，有利于形成矩形截面，增强剪力墙的强度。

3.3合理定位剪力墙结构

要从根本上提高剪力墙的安全与稳定，就必须采用合适的方法进行剪力墙的排布，而最合适的方法就是采用双向结构，这样才能保证结构的横向刚度。在安装剪力墙时，要按照相关的技术规范进行施工，保证钢筋混凝土的刚性和质量中心是最好的。力矩的控制与限制。内、外剪力墙均为竖向，其肢节不可太复杂，应保持简单明了，以符合实际结构要求。由于结构的上部和下部刚度的突然变化，需要防止由于设置了剪力墙而引起的。剪力墙上的孔洞要按规范要求进行结构调整，其门窗开口处要上下对齐，排成一排，构成明显的墙腿和横梁。孔洞的布置要合理，以防止墙体的刚度差异太大。剪力墙的内、外翻间距应保持在合理的水平。

3.4大墙肢处理

剪力墙自身的刚性较强，但也存在着一定的延展性，而这些问题通常是由于建筑材料的原因。所以，在设计时应充分考虑结构的延伸特征，并针对结构的特殊要求，对其进行加固处理，以改善结构的整体性能和综合效果。在剪力墙结构中，弯曲破坏是一种普遍的设计方法，在高层建筑投入使用后，由于长期的压力累积，导致其脆性失效。因此，为了有效地改善剪力墙的承载力，在设计时必须保证剪力墙的承载力，采用分层间距设计，并设置均匀、独立的剪力墙。对于短截面的剪力墙，由于其在弯矩作用下产生的裂缝宽度不大，因此能够起到很好的加固效果，从而保证了剪力墙的稳定和可靠。

3.5墙体配筋

剪力墙结构的种类很多，涉及的领域也很广泛，所以在进行具体的配筋时，要将不同方向的钢筋放置在不同的位置，同时，还需要考虑到最小的配筋比例。如果所选用的钢筋为两向结构，其防护层的厚度不得大于30 cm，以防止墙体配筋造成的资源浪费。目前的情况下，在超高层建筑中，剪力墙的作用主要是结构配筋，但在配筋时，必须根据最小的配筋比例来配筋。根据有关规范和要求，在薄弱部位进行加固，并对竖向配筋较多的部位进行加固，以从根本上确保其抗震性能。

3.6剪力墙连梁超筋的处理

在进行剪力墙结构设计时，必须对其进行有针对性的处理，并对其进行适当的剪力和剪力控制，以达到设计要求，从而防止其产生过多的问题。对于剪力墙结构，通常是在楼层的三分之一处，连接梁的超筋现象很容易出现，而在中间部位，则会出现超筋的情况，这是最常见的情况，但如果墙腿的高度不同，则会出现超筋的情况。剪力墙的剪力作用导致了剪力墙的变形，若不能维持剪力墙的大小，则必须对其进行合理的调整，以达到科学规范的目的。为了提高剪力墙的抗震能力，必须对其进行合理的设计。若连梁受震动而产生不同程度的皮破坏，则无法确保墙体的稳定，则必须对其进行充分的分析与研究，并通过科学的计算，确定最大的内力，然后再进行相应的加固。

结束语

综上所述，随着经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，对房屋建筑的需求也越来越大。随着高层建筑的增多，建筑的层数也在不断增加，剪力墙由于其刚度大、整体性能好、用钢量较省、相对经济等优点，必将得到更广泛的应用。但是，由于剪力墙本身的重量太大，在平面布局上受到限制，很难得到更大的空间，因此在进行结构设计时，要正确地选择合适的布局，掌握每一个细节，提高其强度和性能，才能使建筑结构更加安全、合理、经济。

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