试论建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究

韩 雪

（山西省建筑标准设计研究院，山西 太原 030013）

在城市建筑中，高层剪力墙结构应用的范围比较广泛，高层建筑需要合理应用和设计剪力墙，才能充分发挥剪力墙的作用，提高剪力墙的抗压能力，从而提高高层建筑结构的稳定性。

1 建筑剪力墙概念分析

在高层建筑中，剪力墙结构运用得十分广泛。剪力墙结构主要是沿着主轴，向双向布置，进而组织空间上的结构。高层建筑由于楼层高，结构复杂，因此对高层建筑的质量要求比较高，对高层建筑的抗震要求比较高。所以在布置高层结构时，尽量采用双向布置的方法，增加墙体的空间面积，降低降低墙体重量，提高墙体的抗压能力和承载能力。在设计高层建筑剪力墙结构的时候，需要保证设计的结构能够达到墙体水平面抗侧刚度以及称重能力的要求，并根据对位移和周期的研究，来对建筑墙体的厚度进行确定，如果墙体结构没有达到标准，则需要继续进行优化。在高层建筑的剪力墙中，使用最多最主要的施工材料是钢筋混凝土，通过对建筑板的交错来提高楼层的受重能力，保证高层建筑的稳定性和安全性。在高层建筑中使用剪力墙结构，既要保证剪力墙体结构的承重力，也要保证剪力墙体结构外表的美观，以及剪力墙体结构的实用性。

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 建筑剪力墙结构优化设计的具体措施

3.1 高层剪力墙结构布置要求

在高层建筑结构中，剪力墙发挥着重要的作用，对剪力墙的设计不仅需要考虑剪力墙的空间问题，同时还需要考虑剪力墙的抗震能力。在设计高层建筑剪力墙结构时，如果剪力墙结构是根据主轴线进行设计的，就需要对剪力墙的抗变形功能进行考虑。同时还需要对剪力墙的高度和宽度进行考虑，保证其对称性，尽量减少出现墙体和柱体占用空间的现象。对高层剪力墙结构进行布置时，需要对剪力墙的受力能力进行分析，根据受力能力来设计墙体结构。在设计图纸上对重点地方进行标注和说明，保证剪力墙结构施工工作的顺利进行。

3.2 对剪力墙的优化设计

高层建筑建立墙需要有抗震能力，因此需要对剪力墙的厚度进行严格控制。在特殊情况下，需要在房屋建筑特点的基础上对剪力墙结构进行优化改造，禁止房主私自进行墙体改造，以免对墙体结构造成危害，发生危险。可以利用房屋面积来合理设计暗柱或者墙体，增加墙体外观的美丽。在优化剪力墙体结构时，需要对施工材料进行重视，最好是选择质量好的钢筋混凝土，按照设计要求将钢筋安装在墙体内部。

3.3 对剪力墙体位移的优化设计

在对高层建筑的楼层之间的位移变化进行设计的时候，需要着重考虑扭转变形的问题。高层建筑设计楼层位移时需要防止楼层间和剪力墙之间发生变化，通常情况下，减少剪力墙扭转变形不能提高构件的刚度。把剪力墙的侧向刚度控制在一定的范围内可以提高建筑物的抗震效果，并且还能节约成本。在保证剪力墙体结构的同时需要在可靠数据的基础上，以结构的平动为主进行结构调整，保证建筑物的安全性。如果框剪结构中设计有宾馆或者写字楼，就需要在保证承重力方面尽量控制结构，实现建筑物的使用效果。如果是设计居住楼空间结构小的的剪力墙体结构，则需要灵活对房子结构的施工进行灵活的展现。

4 结语

总而言之，在社会主义市场经济持续活跃的形势下，我国的建筑工程结构设计水平也在不断提高，人们对于生活品质也有了更高的要求。因此，为了进一步有效的提高建筑结构设计的经济性与稳定性，就一定要充分重视剪力墙结构的应用与设计优化，并在这一过程中通过提升剪力墙结构的应用水平，对剪力墙结构设计进行优化来进一步提高建筑工程施工的安全性，降低工程成本，促进我国建筑行业的良性发展。