建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析

石晶

摘 要：目前，剪力墙结构在建筑施工中广泛应用。为了能够保证技术的应用效果更为明显，在施工中需要从各个方面进行考虑并加以重视，全面分析框架剪力墙的相关施工工序，为框架剪力墙施工技术的更大范围应用奠定良好的基础。下面本文就建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行简要探讨。

关键词：建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用

1.剪力墙结构特点

剪力墙结构主要有三种最为基本的特点：受力特点、刚度特点以及抗震特点。首先是受力特点，在建筑工程中由于剪力墙结构会受到不同的压力，随之剪力墙结构也会产生不同形态的变形情况，通常情况下剪力墙结构变形会呈剪切型，用弯曲的曲线来表示。其次是刚度特点，在剪力墙结构受力能力和框架结构受力能力相同的时候，剪力墙结构的刚度会有一定的提升。最后是剪力墙结构的抗震特点，剪力墙就好比人类的骨架，在这个建筑物的设计以及施工过程中占据着最为主要的核心地位以及作用，它基本承担着建筑物中各种作用力。不仅如此，剪力墙还具备相对比较良好的抗震能力，它的主体结构可以说是支撑着整个建筑的核心力量。在一般情况下，剪力墙的实际应用会极大的关系到建筑物自身的有关抗震设计。如果墙体相对比较少，那么剪力墙的实际抗震性能就能得到充分的发挥。基于此，剪力墙的实际结構设计需要得到一定程度的修整，以此来充分保证剪力墙作用的充分发挥。由此可见，剪力墙本身的刚度以及框架刚度都会对剪力墙结构的抗震性产生一定程度上的影响，在对建筑物进行抗震设计的过程中，需要根据剪力墙的刚度和框架的刚度比例进行设计，全面的对相关数据进行分析，从分析的结果中找出最为合适的比例进行设计，以此来保证建筑物的总体质量不会受到相应的影响。

2.剪力墙结构设计原则

在建筑工程项目中，剪力墙的柱高和柱宽的测量尺寸略大，在柱应力和变形体系的结构情况上也略有相似。因此，在建筑剪力墙支撑结构的设计过程中，设计人员应以建筑主体支撑结构的受力强度特性为设计依据，对建筑剪力墙支撑结构的建筑高度、宽度、跨度等要素进行准确有受力分析和综合计算，然后综合分析和考虑各种受力要素，确定最终的应力比。其次，在大型建筑工程的实际设计和施工中，从建筑平面设计的角度来看，剪力墙建筑结构整体刚度极强，整体承载力较好，而在建筑平面外，刚度和承载力会明显降低。针对这一实际应用，设计人员在设计各种剪力墙主体结构时，往往不精确计算剪力墙主体结构平面外的应力刚度和墙体承载力参数，而是根据不同剪力墙主体结构的特点制定相应的施工保护措施，保证剪力墙主体结构的整体施工保护性能，避免造成剪力墙主体结构的施工受到外部环境因素的严重干扰，从而危及施工质量和安全。此外，在设计高层剪力墙整体结构时，设计人员不仅要详细确定水平剪切移动方向和垂直墙体移动方向的综合受力，还要仔细分析高层整体剪切结构截面的整体承载力范围。

3.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

3.1注意墙体的平面安排

开展剪力墙的设计工作，首先需要注意的就是墙体的平面安排，不仅如此，还要依据相对应的原则来促使剪力墙的中心可以实现对墙体刚度的完美搭配，以此来促使其实际功能可以得到最大程度的发挥，保证墙体形成相对比较优良的平衡力。在具体开展墙体的平面设计过程中，一定要沿着主轴的走向，合理的进行双方向以及多方向的各种安排，继而逐步实现岁墙体平衡的合理有效以及科学的设计。在保证剪力墙的安全性能有所保证的基础上，一定要积极的采取合理的对策，尽可能的减少剪力墙的实际施工资金投入。

3.2连梁设计优化

首先，应该通过增加连梁的截面积来提高连梁的抗震能力，一方面截面积增加的连梁可以有更好的抗剪能力，另一方面梁的整体刚度也会得到提高。其次，通过调整设计内力可以提高连梁的抗震能力。总体设计方案后，需要综合考虑连梁的刚度和抗震能力，但过多关注连梁的刚度会对其抗剪能力产生一定的影响。因此，在设计连梁方案时，有必要调整连梁的刚度折减系数，以提高连梁的抗剪承载力。调整系数时应注意结合刚度系数，确保连梁的刚度能够满足建筑的需要。

3.3优化剪力墙结构

剪力墙设计完成后，将设计参数输入系统，软件会自动生成一个剪力墙模型，具有可视化的特点。设计人员可以利用该软件优化设计的剪力墙模型。与传统设计模式相比，软件设计工作更高效，优化效果更好。在软件中，可以对剪力墙结构进行模拟实验，系统会自动生成剪力墙的应力分析。设计人员可以参考报告中的各种数据，优化原剪力墙结构模型。

3.4墙肢设置

相对较短的大型剪力墙，应采用这种加固方法进行配合，充分发挥其作为支撑柱的作用。当剪力墙的前置条件长度大于8m 时，可以考虑配筋来设置墙体施工的漏洞。通过在实验室搭建模型，并根据模型底部必要的传感器，传感器主要采集剪力墙各部分的承压值。通过比较不同墙体肢数下剪力墙承载力的变化，确定墙体肢数。确定墙体肢数后，应根据建筑物的实际抗震需求确定墙体肢的截面积，使剪力墙在地震来临时能起到很好的减震作用。

3.5优化配筋方案

只有在剪力墙中加入一定比例的钢筋，剪力墙才能具有很强的刚度。然而，考虑需求压力而忽视成本会导致工程成本的增加。因此，在设计加固方案时，应深入分析建筑的抗震需求，并根据建筑的实际需求选择相应的加固类型。确定钢筋类型后，根据建筑物的受力需求确定剪力墙中钢筋的比例。

4.结语

综上，剪力墙结构设计不仅因具有抗侧移、刚度大等优点，而且可以大大增强其建筑功能和建筑结构的使用安全性。因此，科学合理的应用可以有效增强这些高层建筑的抗震抗侧力和刚度，不仅可以有效促进这些高层建筑保持较强的整体抗震抗腐蚀能力，而且可以保证其整体综合应用质量。恰当地应用它们，能有效促进建筑行业持续、稳定、健康的发展。

参考文献：

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