剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究

2020-11-28耿浩

建材发展导向 2020年3期

耿浩

（中建工程设计有限公司安徽分公司，安徽合肥 230000）

新中国成立以来，各地的城市化进程都有了显著的发展，城市越来越大，楼房越修越高，在我国的建筑行业不断地发展中，开始注重为人们营造更加舒适的生存环境与工作的环境，为提高建筑物的质量与稳定性，应当在建筑设计中加入剪力墙的结构，增强建筑物的承受力，高层建筑不仅有垂直方向的压力，还容易收到地震、风等自然因素的影响，根据现场的施工条件具体分析，设计出科学合理且安全的剪力墙结构，保障它横向与纵向的强大的承受能力，提高高层建筑物的安全性与稳定性，保障了居民的生命安全。

1 剪力墙结构概述

1.1 剪力墙结构定义

剪力墙是房屋建筑的一种结构，它的承受能力主要是承受来自水平方向的一些阻力，例如风力、地震等作用产生的力，一般使用钢筋混凝土等作为填充材料，替代原来梁柱式的框架结构，增强建筑物的荷载能力与稳定性，能够有效地保护建筑物。

1.2 剪力墙结构特点

为了提升剪力墙结构的实用性，我们先了解剪力墙结构的特点：首先，剪力墙结构可以有效提升建筑物的支撑力，确保建筑物拥有良好的稳定性与抗震性；其次，剪力墙结构能够使得建筑结构产生水平与竖直方向的力，还拥有很强的荷载能力，能够与建筑物内的其他结构形成优良的受力体系；最后，剪力墙可以优化建筑施工中的材料，运用较为简单的施工方式就可以完成，因而使得剪力墙结构被广泛应用在建筑领域中[1]。

2 剪力墙结构的设计原则

在对剪力墙进行结构设计的过程中，需要把握以下原则：

2.1 控制剪力墙高度与宽度

在剪力墙结构进行设计时，应注意控制剪力墙的高度宽度匹配原则，剪力墙的结构类似于板状物，虽然高度较高，但厚度较薄，因此一个合理的比例能够保障其能够分担的压力大小。

2.2 避免剪力墙与外平面连接

剪力墙结构的作用是承载平面内部的承载力，对平面外的承载力较小，因此在剪力墙的设计中应当避免与外墙的接触，一旦与外平面相连，墙体很有可能向外弯曲，造成不必要的麻烦[2]。

2.3 全面分析剪力墙所受外力

剪力墙结构的主要功能是承受各种荷载力，在对剪力墙结构进行设计时，应当全面分析它所承受的荷载，保障剪力墙的结构性能符合安全使用的标准，在设计前对墙体所承受的水平与垂直的分力全面准确的分析，进行有关安全性的验证，还应对墙体的倾斜面承载力和墙体承受压力的极限进行分析，从而为剪力墙结构的安全与稳定提供有力保障。

3 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

3.1 连梁设计

在剪力墙的结构设计中，应当充分对连梁部分优化设计，通过建立与多个墙肢之间的联系，设计的时候注意适当增加连梁装置，保证剪力墙在受到水平荷载的作用时墙肢不会发生扭曲，稳定剪力墙的状态，保证剪力墙结构的完整性。因此，连梁结构的设计可以有效提高剪力墙结构的荷载能力，在实际生活中也建议增加连梁结构的使用。在对连梁结构隐形设计时，为了增加剪力墙结构的跨度能力，要根据实际需求调整连梁的参数。在当前建筑结构的不断发展过程中，不断提高建筑物的承载、抗震能力是重要的发展方向，因此，要对剪力墙结构的宽与高进行控制，努力扩大连梁的横截面积，最大程度发挥连梁装置的作用[3]。

3.2 规划剪力墙外形与尺寸

在扩大建筑规模与增加建筑功能的进程中，需要合理设计规划剪力墙的外形与尺寸，设计出最优组合，这样能不仅能使得剪力墙结构符合建筑设计的规划，还可保证剪力墙结构发挥出自身最大的优势。一般情况下剪力墙结构常为建筑结构起到水平力与竖向力的支撑作用，这就要求剪力墙设计人员在进行剪力墙的外形与尺寸的设计中按照荷载的承载能力与刚度要求进行设计，还要考虑到剪力墙的墙肢截面高度，例如设计为T 形或是L 形。在实际设计中，为了让在不同位之间的荷载有相同的传递作用，可以考虑加入大开间的剪力墙，以此来确保剪力墙的稳定安全，提升墙体力度，确保建筑物安全。