建筑工程结构设计中的剪力墙设计探析

周廷文

摘  要：剪力墙设计是建筑结构设计的重要组成部门，应用空间非常广泛。从设计角度看，必须加强建筑结构的布局与安排，并基于全局进行评估与分析，保证建筑工程质量。设计人员也要加快更新自身知识，树立先进的设计理念，能够站在多元角度考虑问题，使剪力墙设计的可行性与有效性得到提升，促进建筑工程发展与完善。本文先介绍了剪力墙设计的概念、分类以及原则，然后围绕建筑工程结构设计中的剪力墙设计展开了探讨。

关键词：建筑工程;剪力墙;结构设计;应用

1 剪力墙设计概述

1.1设计概念

剪力墙设计有其独特的设计理念，按照发挥功能的不同，可将剪力墙称之为抗风墙或抗震墙。在实际应用过程中，剪力墙用于承受风荷载、建筑物的竖向荷载、地震作用产生的水平荷载。相较于传统的木墙，剪力墙有着与其相似的几何特征以及更高的工程强度。在设计剪力墙时，设计人员应当把握如下几点：第一，做好测量工作，保证所获数据的准确性，确保墙体水平或垂直方向作用力、墙体结构作用力都能满足相关要求。第二，在正式开展设计工作时，还要针对墙体的正截面承载力进行相应的计算。第三，对于斜裁面的剪承载力，必须加强关注，并做好分析与验算工作，唯有保证这几项工作做到位，剪力墙结构荷载才能得以改善，并在整个建筑工程中发挥积极作用[1]。

1.2 设计分类

在设计分类上，剪力墙有其自身的特点，比如说，对于剪力墙开洞而言，应当上下对齐，并成列布置，构成相应的墙肢与连梁，使每个墙肢刚度保持一致。如果分析其受力特点，可以发现，在连梁位置，容易发生突变，即便是在整个墙肢高度上，也未出现反弯点。不仅如此，我们知道，实体墙与剪力墙存在较大差异，前者没有开洞，也不涉及开洞面积，其受力特点为弯矩图，发生突变的可能性比较小，也不容易出现反弯点，一旦出现变形，多表现为弯曲变形方式。因此，设计师在进行剪力墙设计时，必须科学把握剪力墙的高度和宽度，然后进行设计分类。

1.3 设计原则

对剪力墙而言，有着一定的设计原则，其结构主要包括连梁与墙肢两种，两种结构的抗震性能与建筑刚度都不一样。因此，在设计工作中，必须结合建筑工程实际，选择相应的剪力墙结构。在剪力墙设计过程中，为确保剪力墙结构优势得以发挥，这就需要设计人员做好设计与安排工作，尽可能地在设计后，就采取相应的保护措施，提高设计工作的可靠性[2]。

2 建筑工程结构设计中的剪力墙设计

2.1 选择恰当的设计方法

设计工作中，必须做好剪力墙设计工作，科学选用设计方法。所以，剪力墙设计过程中，必须选用相应的设计方案，提高建筑工程整体强度，保证安全性。同时，选择设计方法时，必须能够注意到，当剪力墙结构长期处于受弯的状态，延展性通常比较高，这就意味着，在设计剪力墙结构时，应采用宽细状结构。在这个过程中，倘若将剪力墙设计的过长，就很可能将剪力墙设计为低宽剪力墙，无法抵御地震波的伤害。选择设计方法时，设计师必须经过精确计算，在计算机技术的帮助下，并综合大量的实践经验，对设计中的问题进行有效整合，建立出剪力墙均匀与分散布置的结构体系，使剪力墙性能更加稳定，剪力墙设计水平得到显著提升[3]。

2.2 科学布置剪力墙结构

在建筑工程结构设计过程中，是否能对剪力墙结构进行科学布置往往直接关系着建筑结构的质量是否达标，安全性是否有保障。在水平方向开展剪力墙设计时，若要使剪力墙结构的重量核心与刚度核心一致，就必须在剪力墙的平面设计过程中，采取对称的设计方式，减少剪力墙扭矩的出现，从而使剪力墙的抗震性能显著改善。为了合理地布置剪力墙的结构，在实际设计时，设计人员尽可能地少用单向形式的设计，因为这种设计方式会影响剪力墙作用的发挥，造成其抗震性能下降。进行结构布置时，必须强化设计，使剪力墙侧向刚度充分发挥出来，促进剪力墙抗震性能的提升。

2.3 妥善处理剪力墙的延伸性

在建筑工程结构设计过程中，延伸性处理是剪力墙设计的重要内容，这就需要在设计过程中，对剪力墙的延伸性进行妥善处理。一般而言，剪力墙结构有较大的延伸性，所以，在剪力墙设计过程中，必须尽可能地提升剪力墙的延伸性，保证剪力墙结构的整体性，让其使用寿命得以延长。正因为如此，在处理剪力墙的延伸性时，设计人员应注重剪力墙保护，不断提高剪力墙的承载力，并采取对称、均匀以及上下连贯的设计方法，提升剪力墙的整体支撑效果，使剪力墙设计更加可靠[4]。

2.4 提高剪力墙结构的强度与性能

在进行剪力墙设计时，剪力墙的强度和性能都是至关重要的，必须严格掌控。根据《高规》的要求，在建筑工程设计过程中，不管是水平方向，还是垂直方向，都要保证分布筋的配筋率。具体说来，对于非抗震设计于四级抗震设计，该数据应达0.2%;如果是一、二、三级抗震设计，这一数据不应小于0.25%，为建筑工程的抗震强度提供保障。与此同时，要想提升剪力墙的强度和性能，就必须贯彻《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等规范的要求，尽可能地采用约束、构造边缘的剪力墙构件，提高矩形截面剪力墙的承载力，抗震性能明显改善，推动剪力墙设计合理性不断进步。

2.5 加强大墙肢处理

如果剪力墙的形状比较长，那么在设计过程中，必须注重延性设计，避免对剪力墙剪切时，导致墙体表面遭到破坏。如果大墙肢设计的强度和长度比较短，由于受弯影响，往往不会出现很宽的裂缝，使墙体的作用得到真正发挥。对于剪力墙结构来说，剪力就是墙体进行承受，一旦墙肢出现剧烈振动，就会对墙体产生破坏，处理方案必须有效，尽可能地规避质量缺陷。所以，实际施工过程，若考虑使用长墙肢，就要进行开洞处理，如果使用填充墙砌筑处理，将长墙肢转为短墙肢[5]。

2.6 严格控制墙体配筋

在剪力墙设计过程中，必须严格控制配筋，提高建筑结构的稳定性，保證建筑工程效益。对于剪力墙结构而言，有着大量的分布，涉及范围广泛，实际配筋时，对于各个方向上的配筋，都必须合理放置，并按照最小配筋率付诸实施。比如说，倘若钢筋网片是双向的，那么保护层厚度必须控制在30cm以内，避免墙体配筋出现资源浪费的问题，确保不同方向上剪力墙的抗弯性能满足施工要求。将剪力墙应用于超高层建筑中，主要起到的作用是构造配筋，但在实际配筋时，应按最小配筋率进行。按规定，应将钢筋用在脆弱的部位，尽可能增加竖向配筋数量，提高抗弯强度，使其抗震性能得以显著改善。

3 结束语

综上，在国民经济快速进步的过程中，建筑工程结构设计水平也在不断提升，在此过程中，剪力墙设计受到的重视程度也越来越高，并得到了广泛应用。所以，在建筑工程结构设计中，为更好地开展剪力墙设计，必须明确设计原则，通过选择恰当的设计方法、科学布置剪力墙结构、妥善处理剪力墙的延伸性以及加强大墙肢处理等一系列措施，使剪力墙结构设计得到有效应用，提高建筑工程结构设计水平，推动建筑工程发展。

参考文献：

[1]代丽，范丽丽.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].神州，2020（1）：1.

[2]陈雪莹.剪力墙设计在建筑工程结构设计中的运用分析[J].市场调查信息：综合版，2020.

[3]黄炜祺.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].中国房地产业，2019，000（020）：81.

[4]傅银新.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].居舍，2019（25）：1.

[5]刘明忠.剪力墙设计在建筑工程结构设计中的运用[J].产业科技创新，2019（11）：2.