剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析

王志会

（广东省环境保护工程研究设计院，广东 广州 510635）

随着生活水平的提高，建筑产业逐渐成为我国的支柱产业，人们对建筑的要求越来越高，为了使建筑设计更满足社会的需要，建筑设计必须有所改善和提高。剪力墙结构技术有利于建筑的质量和美观的提高。剪力墙结构设计技术发展已成为一种必然趋势。

1 剪力墙结构的特点

剪力墙结构是采用钢筋混凝土承受水平与竖向力，使结构水平力大道平衡的结构剪力墙。剪力墙的结构有很多种，根据剪力墙的结构，剪力墙又可以称为结构墙、抗震墙、挡风墙等。剪力墙在建筑中起核心支撑作用，既担当骨架的角色，又承担了建筑的负荷力。剪力墙结构有抗震性强、刚度好和抗侧刚度大等优点，在建筑工程中发挥了重大作用，所以广受设计师的青睐，被设计师广泛应用于建筑设计当中，剪力墙结构设计已经成为建筑设计中一种必不可缺的重要体系结构。

2 剪力墙结构的分类

根据剪力墙的截面墙体开洞与否以及开洞洞口的大小，可以将剪力墙分成四类，分别是实体墙、多肢剪力墙、有壁式剪力墙、小开口剪力墙。其中除了实体墙不开洞，其他都开洞，但开洞的大小不同。

2.1 实体墙。没有开洞，或者开洞面积小于15%的剪力墙称为实体墙，也可以称为截面剪力墙。实体墙受到外力变形主要是弯曲型，实体墙的承受能力比较强，一般不会出现反弯或是突变的情况。

2.2 多肢剪力墙。墙体开洞面积比较大，且洞口成列分布的剪力墙称为多肢剪力墙，这种剪力墙的受力不会有任何异常情况发生。

2.3 有壁式剪力墙。墙体开洞面积非常大，墙肢线和墙体连梁线上的刚度与剪力墙接近的剪力墙是有壁式剪力墙，这种剪力墙在受力的时候容易反弯，还可能突变。

2.4 小开口剪力墙。墙体开口小，但开洞面积偏大的剪力墙是小开口剪力墙，小开口剪力墙受到外力变形，一般呈现的是弯曲型，不会出现反弯的现象，但是弯曲的中心位置容易出现突变的现象。

3 剪力墙结构设计所遵循的原则

3.1 调整剪力墙连梁超限原则。在设计剪力墙结构过程中，如果连梁的跨高不足2.5时，容易使剪力墙出现弯矩的现象，所以，在设计剪力墙结构过程中，剪力墙连梁跨高比要遵循大于2.5的原则。但不是越大越好，当比值过高时，容易造成剪力墙结构异常。所以，设计剪力墙结构的过程中，一定要调整剪力墙连梁超限状况，保证工程质量。

3.2 调整楼层间最大位移和楼层高原则。一般建筑设计过程中，都会对楼层间的剪切变形与扭曲变形进行着重处理。竖向构件控制楼层的剪切变形，如果剪力墙的结构设计不合理，竖向构件的量过多时，会导致剪切墙剪重比例过大，从而楼层之间出现扭转变形的现象，剪重比例越大，楼层之间的扭转变形现象越严重，楼层之间越难实现位移。所以，要调整好楼层之间的位移，就要减小楼层之间的扭曲。这就提出了调整好楼层间最大位移和楼层高的要求。

3.3 遵循主轴为中心，向周围延伸原则。在设计剪力墙结构的过程中，应该以主轴为中心，向周围延伸，使各方向的剪力墙都尽可能的连接在一起的，同时还要避免拉通对直现象的出现。为了保证建筑工程的安全可靠性，尤其需要避免单方向有墙现象的出现。剪力墙的分布需要保证数量均匀相等，并不是一种随机的分布，剪力墙的抗侧力的刚度过大或者是过小，都会影响剪力墙性能的发挥。

4 剪力墙结构在设计中容易出现的问题

剪力墙结构设计在建筑工程中发挥了重要作用，是建筑最重要的一部分。剪力墙结构设计的好坏直接影响了建筑工程的好坏。在设计剪力墙结构的过程中，要控制好剪力墙的侧向刚度，侧向刚度过大，地震的作用也会越大，建筑工程就会显得很不合理、不经济。进行抗震力设计时，很多设计师会把较短的墙段当做构造边缘构建或是约束边缘构建，然后将需要的纵向钢筋全都均匀的分布在整个墙段里，由于墙肢和轴周围的钢筋都不可以发挥作用，所以这样做很不合理，纵向的钢筋一定要向墙肢端集中。同时还需注意的是，墙肢的长度大于墙厚的3倍时，必须根据柱的设计要求，来计算箍筋的所需量。

5 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

5.1 对大墙肢的处理。建筑结构中的剪力墙结构必须具有延性，剪力墙结构的宽高比小于2时，剪力墙就会具有很好的延展性，容易弯曲破坏，从而使剪力墙免受脆性剪切的破坏。当剪力墙的长度过长，为了使每个长墙都可以均匀的成为独立的墙段，确保剪力墙的每个墙段的宽高比可以大于2，必须将长墙进行开洞分割处理，从而减小墙段因受弯而引起的裂缝的宽度，确保钢筋发挥良好的支撑作用。当墙肢的长度大过8厘米时，整个楼层的力量大都是由这些过长的墙肢来支撑，当地震发生的时候，最先被破坏的就是这些过长的墙肢，那些偏小的墙肢因为配筋不足，不足以支撑墙肢，所以容易使墙肢全被受损。当墙肢的长度大过8厘米的时候，需要具体情况具体分析如何开施工洞与计算洞。

5.2 合理的平面设置。建筑结构中的剪力墙结构应该有合理的平面设置，结构设计过程中要以主轴为中心，向主轴方向和四周展开布置。布置剪力墙的平面时，要严格遵守对称与均匀的原则，使建筑墙的每一面的质量中心与刚度中心重合，对每一面墙都应尽力做対直拉通处理，减小剪力墙的扭曲程度。剪力墙结构的抗侧力刚度要控制好，不宜过大，为了充分发挥剪力墙的承载能力以及抗侧力，增大空间利用率，剪力墙间的密度不宜过大。

结语

随着社会的发展，剪力墙的应用越来越广泛，剪力墙有着独特的特点，抗震能力强，安全可靠度非常高，而且还能节省建筑成本，对建筑结构发挥了至关重要的作用。但剪力墙在结构设计过程中也存在了很多问题与缺陷，严重制约了剪力墙结构的发展。我们应该采取科学的方法，遵循设计原则，对剪力墙结构进行设计，充分发挥剪力墙结构的优势，使建筑工程达到安全又能降低建筑成本的效果，使建筑工程业能快速稳定的持续发展。

[1]王燕．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]．工程技术．2013．

[2]黄妙武．剪力墙结构设计在高层结构设计中的应用探讨[J]．建筑科学．2014．