建筑结构设计中剪力墙结构设计解析
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摘要：随着我国经济发展以及社会进步速度的提升，我国的城市化建设速度越来越快。在这个过程中，我国的建筑工程行业得到了飞速的发展。在人们对建筑工程质量要求越来越高的如今，剪力墙结构由于其较强的抗震能力和刚度，被广泛应用于建筑施工之中。本文通过对剪力墙结构进行简述，对剪力墙设计进行了介绍，最终结合剪力墙结构的布置要求与特点，对其在建筑结构中的应用进行了分析。
近年来，在建筑行业发展过程中，剪力墙结构被越来越多地应用在了建筑结构设计之中。由于剪力墙结构具有较强的刚性、强度以及抗震性能，所以可以很好地满足各种不同风格建筑的需求。尤其是在如今高层建筑越来越多的环境下，剪力墙结构更是发挥着不可替代的作用。因此，为了更好地发挥剪力墙结构在建筑结构中的作用，对剪力墙设计进行分析和提升剪力墙结构设计水平有着非常重要的现实意义。
1剪力墙结构的简述
在进行建筑结构设计的过程中，用于承受震动、风荷载等水平荷载的墙体就被称为剪力墙。在日常建筑结构设计的过程中，剪力墙也被人们称为抗震墙或者抗风墙。通过良好的剪力墙结构设计，可以在很大程度上降低由于剪切作用力而引起的建筑本体受损。在目前的建筑结构设计中，剪力墙结构通常是应用钢筋混凝土墙板来构建的，并且对建筑结构荷载有着很好的控制作用。
2剪力墙设计
2.1剪力墙设计理念
剪力墙作为建筑结构设计过程中具有特殊作用的结构，其设计过程中的设计概念也与其他墙面不同。由于剪力墙结构在建筑工程中发挥着承受风荷载以及震动等水平荷载的作用，因此其对工程强度的要求更高。在这样的基础上，设计人员还需要在剪力墙的设计过程中对其水平、垂直方向上的作用力进行详细的分析，从而对其正截面的承载能力进行精确的计算，在此基础上进行设计，才可以更好地保证剪力墙的荷载能力能够充分满足建筑结构的需求。
2.2剪力墙设计特点
剪力墙由于其功能的特殊性，使得其在设计过程中也存在着自身的特点。例如在剪力墙开洞的过程中，应该将其控制为成列布置的形式，同时还应该注意上下之间的对称性，这样才可以形成明确的墙肢以及连梁，并且保证各个墙肢的刚度趋于一致。此外，剪力墙的受力特点是可以在连梁位置突变，而且在整个墙肢高度方面不存在反弯点。因此，在进行剪力墙的设计过程中，设计人员需要重点关注剪力墙的宽度以及高度等要素，并且以此为基础来分类对其进行设计。
2.3剪力墙设计原则
剪力墙的设计理念以及特点都非常鲜明，因此其设计原则也非常明确。由于剪力墙结构主要有墙肢以及连梁两个结构构成，而且在建筑中，墙肢和连梁所起到的抗震性能和刚度都有明显的区别。因此在进行设计的过程中，设计人员需要详细了解建筑工程结构的实际需求，并以此为依据来进行选择。在这个基础上，设计人员还应该在设计的过程中尽量发挥出剪力墙自身的结构优势，通过合理的安排和设计来提升整个建筑工程结构的稳定性和安全性。
3剪力墙结构布置的要点
3.1剪力墙布置要求
在建筑工程施工的过程中，剪力墙是非常重要的一个环节，由于其承担着荷载力传导、抗风抗震等一系列作用，因此其布置是否合理对整个建筑的安全性和稳定性有着非常大的影响。除了上述作用外，剪力墙还是作为建筑隔离墙的存在。为此，在进行剪力墙的布置过程中，应该遵循顺主轴进行的原则，并且将其宽度和高度相应增大，让其厚度处于相对较小的状态。
3.2剪力墙结构特点
由前文中对于剪力墙的作用描述可以看出，剪力墙的结构对其规整性以及整体的承载能力有着较高的要求，同时其自身还具有变形较小、刚度较大的特点。正是因为这些特点，使得剪力墙被广泛应用在了高层建筑，尤其是高层住宅类建筑之中。另外，为了弥补剪力墙结构中的自重较大、空间要求较高等不足，设计人员进场采用将剪力墙结构分为承载竖向作用力和承载水平作用力的两个结构来进行设计。
4建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析
4.1剪力墙平面布置
剪力墙的平面布置是进行建筑结构设计中非常重要的一个环节，因此，在进行剪力墙平面布置的过程中，工作人员应该尽量防止出现单向有墙的不对称情况，可以沿着主轴以及其他方向来进行双向或者多向的剪力墙布置。在此基础上，工作人员还应该注意剪力墙抗侧力刚度的承载情况，尽量避免出现太大的抗侧力刚度。对于剪力墙布置的数量而言，设计人员应该根据建筑工程的实际情况进行分析和计算，并且在剪力墙过多的时候通过减少数量或者合理开孔等方式来降低剪力墙的刚度。
4.2约束边缘构件处理
在进行剪力墙结构设计的过程中，其有无约束边缘构件对剪力墙的承载能力影响是非常巨大的。因此，在进行设计的过程中，设计人员应该针对实际情况来选用对应的约束边缘构件，通过对剪力墙进行科学的分级对待，最大限度地发挥剪力墙的作用，从而提升建筑结构设计的安全性和稳定性。
4.3剪力墙墙身钢筋
剪力墙的墙身钢筋是决定其抗震能力和承载能力的关键所在，因此，针对不停级别的剪力墙抗震设计时，设计人员应该合理地对其分部配筋率进行调整。通常情况下，如果剪力墙属于四级抗震设计，设计人员应该保证其水平方向以及竖直方向的配筋率达到0.20%以上，而对于低于四级抗震设计的一、二、三级抗震设计，则其配筋率应该在0.25%以下。
4.4剪力墙连梁问题
连梁同样是剪力墙中非常重要的一部分，合理的连梁设计可以对墙体变形等情况进行很好的约束。因此，在进行剪力墙的结构设计过程中，连梁问题需要设计人员重点进行关注。面对墙段较长的情况，设计人员应该及时采用科学的方法对其进行调整，从而更好地保证整个剪力墙结构的稳定性。
5结束语
在我国社会不断发展的过程中，建筑行业对我国社会进步以及经济发展都有着非常重要的意义。为了更好地提升建筑工程结构的稳定性和安全性，对剪力墙结构设计进行深入的研究有着非常重要的现实意义。只有保证剪力墙设计的合理性，才能为我国的建筑行业发展提供保障。
参考文献：
[1]万鹏.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2018(31):89
作者:孙海荣 单位:甘肃省平凉市规划建筑勘测设计有限责任公司
