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剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究王帆

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王帆

[导读] 摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，建筑的结构设计也越来越受到重视。

        西安建筑科技大学建筑设计研究院陕西省西安市 710000
        摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，建筑的结构设计也越来越受到重视。在城市化进程日益推进的今天，建筑的数量持续增加，如果建筑的质量以及性能得不到保障将会影响人们的居住安全。因此建筑行业持续探索新的建筑建设技术，为人们提供更加舒适的环境。剪力墙结构设计作为建筑结构设计的重点部分，对建筑的稳定性有直接的影响。本文就剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用展开研究，希望能够更好提升建筑稳定性。
        关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计；应用；研究
        引言
        自21世纪以来，经济发展和科技发展的速度越来越快，人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高，因此在建筑行业的发展历程中，部分建筑工程为了满足人们提出的要求，取得更高的经济利益，在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变，所以，剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时，因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高，因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用，本文就上述情况进行了深入的讨论，并进行了技术型的总结。
        1剪力墙的设计
        建筑物的剪力墙在高度和宽度上通常又大又薄，剪力墙实际运行的过程中会对垂直压力、水平的剪力产生影响，所以建筑要建设剪力墙的话就必须要充分考虑到来自风的作用和其他因素导致的冲击问题，进而就需要让设计中的结构内容可以满足非弹性形变发生时的要求，进而从根本上解决脆性剪切问题。剪力墙的设计应尽可能宽。根据不同类型墙体的特点。钢筋和建筑物的应力特性及墙体的应力分布。整面墙由山墙、鱼骨结构墙和小开间墙组成。连接墙是由梁连接的剪力墙。剪力墙的结构在实际运行的过程中首先要验证其后续实际的剪切强度，必要的时候可以结合一些特殊的计算过程进行整体分析，分析的过程基本是根据水平垂直等方向的受力情况来分析出来剪力墙运行过程中存在的内力。在这一计算过程中有一定的计算原则：要求荷载数值准确，地下室的层数必须要做好规定，内里配置以及相关的一些其他参数必须要调整到符合分析过程具体要求的水准等。
        2建筑结构设计中剪力墙结构设计形式
        2.1剪力墙结构中墙体布置形式
        在建筑结构中，对剪力墙结构的设计工作中，剪力墙的墙体布局至关重要，更是整个的结构设计工作中的关键部分。相关设计人员需要一直保证剪力墙体处于平衡状态。与此同时还要注意，在设计剪力墙体结构的工作过程中，保证其宽度和高度的相对较大，只有这样才能在其承载弯矩、水平剪力、竖向压力的同时，能够更加有的使剪力墙保证平衡。在设计剪力墙时，相关设计人员还要对剪力墙自身所具备的抗风性和抗震能力等各个方面进行高度的重视。在剪力墙体的设计工作中，其主要内容包括，山墙、片墙、鱼骨式结构、小开洞墙等。所以，在设计剪力墙体结构的工作时，要使剪力墙体所具有的变化形式得到最大程度的保证，用以减免剪力墙发生断裂的情况。基于上述情况，设计人员要对剪力墙的具体应用形式展开更为全面的分析工作。
        2.2平面布置
        为了保证平面布置的规则性与合理性，在剪力墙设计阶段，采取双向或多向墙体布置方式，不宜采取单向墙设计形式。且为了控制扭转，尽量加大周边及角部墙体的刚度，弱化中间部位剪力墙的刚度。在墙体抗震性能设计的过程中，如抗侧力刚度过大，则地震力便会随之增大，墙体自重增加，周期T随之减小，设计人员可通过专业的计算公式T=（0.05-0.06））n（n—为建筑结构的层数）获取剪力墙的经验基本周期值，将经验计算的周期值结果与实际建模计算出的标准周期值进行对比，依据周期与抗侧移刚度的概念关系可以了解其布置是否合理，刚度是否太大。

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        2.3合理定位剪力墙
        在对剪力墙进行平面布置工作时，要严格遵循均匀、对称原则，保证剪力墙体结构内的刚度中心和质量中心能够全部重合，用以减少扭矩。针对内外部剪力墙，需要尽最大可能将其拉通、对直。与此同时，还要保证剪力墙的肢截面结构简单、规则。相关工作人员要将剪力墙的各项数据和相关数值进行精确，把剪力墙自身所拥有的各项数值进行相关运算，将剪力墙的各项基本功能细化，明确剪力墙在整体施工建筑中所占地位和自身价值，明确剪力墙的建筑地位。这样才能使剪力墙设计在建筑工程中获得更好的发挥空间，并未建筑工程在日后的发展中提供更加充足的可借鉴依据以及经验，为我国的建筑行业发展起到促进的作用。
        2.4墙体主要的配筋承重方式
        剪力墙结构是建筑物的主要荷载，所以墙体必须是实心设计的。因此，在施工剪力墙体时，工作人员必须充分考虑整个墙体结构的处理方法，这是保证墙体整体稳定和安全的基础标准，以保证整体建筑不受外力的影响，然而墙体的破坏和整体抗震能力提高与否和建筑物的质量息息相关，配筋率设置也将会直接影响到工程造价和建设项目的经济效益。
        2.5大墙肢的处理
        建筑结构各体系在设计时需要考虑其性能，剪力墙结构设计时需要注意其延性。通常情况下，结构的高度、宽度比在3以上时会达到最高的延性，弯曲能力较强，提升建筑的荷载能力。如果高宽比在3以上就需要在墙体上开洞形成上文中提到的不同类型剪力墙结构，减少裂缝的出现。当大墙肢的比例在8以上时，要把承载力计算在大墙肢上，但会造成小墙肢承载力增加产生较大的损害出现裂缝。
        3注意事项
        剪力墙的设计工作人员也必须要做好有关的工作确保能够弄清楚设计过程中软件上显示的各个参数的实际含义以及影响因素，进而才能够在设计的过程中准确的判断可能会出现的情况并采取针对性的措施进行预防，另外实际工程结构不能完全依靠计算机计算的结果。因为计算的某些部分是错误的，所以不可能把所有的结果都当作错误来处理，这样一来就能够有效的帮助人们在工作的过程中寻找问题的原因，增长经验，最终让剪力墙的设计更加具体合理。剪力墙相对来说有着更好的侧向阻力，但是尽管如此，在发生地震的时候依然不能够准确的确定地震运动问题。为了提高剪力墙的整体抗震性能，尤其是薄弱的控制性能，有必要进行有意识的设计。地板将采取有效措施避免地震造成的损坏，但是强烈地震的条件下剪力墙的弯曲问题会更加明显，相比较原有的翘曲会发生更加严重的振动问题，建筑的平面边缘会出现十分严重的裂缝问题，这样一来问题就十分严重，所以必须要采取针对性的措施来进行抗震性能的进一步提升。
        结语
        综上所述，生活条件的改善提升了人们的生活中质量，性能单一的建筑已然不能使用社会发展的需求。在注重建筑性能提高的同时也要将建筑的稳定性作为发展的重点，在稳定性的基础上增加现代化技术，使得建筑更加符合满足人们的需求。剪力墙结构设计在建筑稳定性发挥着至关重要的作用，所以施工部门要根据国家建筑建设的标准，设计贴合需求的结构。本文对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究还存在很大的不足，日后还会继续进行研究、分析。
        参考文献：
        [1]袁海梅，郜志远.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰，2019（7）：74~75.
        [2]张修广，冯学刚.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].居业，2019（2）：53.
        [3]马云童.短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用[J].四川水泥，2019（2）：189.
        [4]尹时博.高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略分析[J].住宅与房地产，2019（2）：113-114.