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剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析李永乐

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：李永乐

[导读] 摘要：在当前城市发展之中，建筑规模变得越来越大，其中的剪力墙结构在建筑设计中也被更加广泛地推广应用。

        开源国际建筑设计院（广州）有限公司东莞分公司广东东莞 523000
        摘要：在当前城市发展之中，建筑规模变得越来越大，其中的剪力墙结构在建筑设计中也被更加广泛地推广应用。剪力墙结构不仅抗侧刚度很强，而且整体性能优异，还具有很可观的经济指标。所以，在结构设计中，剪力墙发挥着很重要的作用。为了打造出优质剪力墙，便需要根据剪力墙构造情况，做好基本的设计工作，以控制结构质量。基于此，本文从建筑结构出发，分析了剪力墙结构及其在进行设计中的具体应用情况。
        关键词：设计应用；建筑结构；剪力墙结构
        新世纪下，伴随建筑业的飞快发展，在结构设计上也提出了很多新的要求，其中有广泛应用剪力墙，来承担结构的水平作用力，进而大幅缩小来自剪切力上的影响[1-2]。所以，在建筑设计中就剪力墙，要求设计人员按现场情况及结构加强受力分析，按不一样的楼层高度要求展开设计工作。在具体的剪力墙设计中，还应分析各个方向的受力情况，基于横纵方向的优化受力设计，则可更有效地抵御建筑的整体形变及扭曲情况。值得注意的是，在抗力设计中，也存在一定程度的限额，一旦超出就极有可能会发生不稳定的情况。同时，在受力条件不一样时，墙体的设计厚度也应不尽一样，要求按墙体的高度、建筑界面、结构开洞等来一起最终决定下来。
        一、剪力墙结构的有关概述
        1、基本内涵
        作为一种钢筋混凝土结构，剪力墙结构的高宽一般均很大，但整体厚度尺寸却相对较小。在当前的建筑结构中，以剪力墙来代替原有结构柱，可以提供给建筑物更理想的支撑作用。在几何及基本特征上，剪力墙结构具有一定的独特性，整体外表形状也类似于板。虽然面积似乎较大，但是相应的厚度却较小。在受力情况上，剪力墙与结构柱类似，但是，受力比值却和结构柱的并不一样。针对剪力墙结构，作为水平结构之一，在具体的设计中，通常都会设计成为一种弯曲形状，以增强承载能力，进而承受住诸多方面的力[3-5]。例如，在垂直或者水平方向上所发出的力。而在抗震性能上看，也可以起到十分积极的作用。在具体的剪力墙设计中，便要求控制其刚度、强度均十分优异，并且还具备一定程度的延展能力。从总体上看，剪力墙结构具有如下优势：总的承载能力十分强；刚度十分理想，所以在进行建筑施工中，只需更少的钢用量，基于剪力墙的建筑物，具有很理想的整体性能；整个结构的抗荷载能力十分强，可以积极抗震；在现代建筑中基于剪力墙结构，可以确保建筑物的整体稳定度与可靠安全性，并且还不会影响到整个建筑物外形美观度。
        2、设计要点
        在剪力墙结构方面，总的长度和其厚度之间存在着很明显的差别。针对不一样的设计要求，相应的长度、高度大小设计也会不尽一样。就剪力墙厚度，针对一级或二级层次的抗震要求，剪力墙厚度需要保持在20cm以上，而建筑其它地方的厚度则要求在16cm以上。为了控制剪力墙的厚能够在整个建筑物结构中彰显出优势特点，就应在进行剪力墙设计中，严格按照具体提出的设计要求，来准确控制好轴压的比值。针对剪力墙墙体的总共长度，要求剪力墙具有低于8m的长度。就剪力墙结构的整体延性也极为重要，为了防止损坏剪力墙结构，就应在具体的设计中，严格控制剪力墙的高宽比在2以上。考虑到剪力墙具有很长的墙体长度，所以为了控制其高宽比在2以上，就应及时转变剪力墙，并且形成一种连肢体墙，然后向剪力墙实施开洞处理。
        二、在设计建筑结构中具体应用剪力墙结构的措施
        1、做好超限调整
        针对剪力墙设计，可根据最小需求点，进行超限需求分析，以更充分地兼顾整个建筑结构的整体经济实用性。一方面，在建筑体中，总的高度与承重抗力的基础需求间具有同一性方面的问题。所以，在具体的楼层之间进行剪力墙设计时，则应根据按高度的增大适度采取基础增强措施。

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同时，在楼层逐步升高中，也要注意增强剪力墙的整体抗震设计，并立足最小需求逐步提高楼层，以更有效地控制住各个方向的抗震力。另一方面，建筑体也属于一个整体，在进行设计时，不可以只是考虑邻近两层位置的建设结构，还应通过全方位拆解分析建筑体的受力情况，以控制建筑体整体得以呈现出十分理想的抗剪力成效。
        2、控制墙体受力
        考虑到建筑物往往会受到诸多方向上的力，所以，便需要设计人员全面考量诸多方面的因素，以严格控制墙体受力情况。针对地震、风力等因素往往会从横向上影响到建筑物，所以宜做好横向设计与建设。这样除了可以控制建筑物难以变形外，还能够确保建筑难以弯曲等。而在建筑纵向上，主要的影响则源自建筑自己的重力。在实际的设计与修建中，要求深入考量整个墙体的强度切实可以达到建筑物的基本负重要求。同时，还要求设计人员充分了解并熟练掌握好存在于市场上一些常见建材整体品质，并且按不一样的建筑物需求，来优化选取原材料。在建筑工程中，充分确保实际效益与施工整体质量。按建筑体的基本抗震需求，基于0.2%的钢筋用量，便可以较有效地对抗来自四级地震引起的建筑体影响。而不一样的剪力墙结构，也需要不同的配筋量。例如，开挖较多孔洞后的墙体，则需要适当增设钢筋结构，以强化墙体韧性度。
        3、做好平面布置
        考虑到剪力墙属于平面结构，所以，基于必要的基础结构分析研究来开展设计工作极为关键。基于合理化的设计，则能大幅增强剪力墙的整体负重效果，进一步提升建筑物的稳定度。通过双向布置，除了可以大幅节省室内空间外，还可以增大建筑单位的综合经济效益。在具体布置墙面时，还应控制对称性。除了可以达到承重要求外，还与中国人的传统建筑审美观念相符。此外，针对剪力墙，还应控制重心和整体轴线切实一致。针对面积大或高类型的建筑物，则太长的剪力墙长度也极有有可能会诱发出安全性问题。所以，要求将适宜的地方，设计成联肢墙，以增强建筑物整体稳定性。
        4、做好墙体厚度规划
        在设计剪力墙中，就墙体厚度也应控制与有关标准要求相符，要求按实际情况进行计算之后，方才可得到结果。针对剪力墙的构架，在进行设计时，均应注意要控制剪力墙的厚度不可以在边缘构件宽以上，以免引起安全事故。注意如果有需要的话，通过边缘构件能增强剪力墙稳定度。此外，国内在剪力墙的厚度上，也提出了有关的标准要求。譬如，控制短肢墙体厚度宜在18cm以上。所以，有关的设计人员要求充分熟悉并熟练掌握我国有关的标准规范，并按实际情况做好设计与灵活调整工作。
        三、结语
        面对社会飞快发展下的新形势，建筑行业也在不断日新月异。所以，在建筑结构设计中，便要求努力做好创新设计工作，积极引进现代化的先进技术，并且强调细节部分，以更科学地指导施工建设。考虑到剪力墙可以承受来自建筑物轴承等方面的负荷，并且在控制结构的安全稳定质量上发挥着很关键的作用，所以，在具体的设计中，要求针对主体建筑应用这种剪力墙结构，以增强建筑物的整体抗震能力及质量，进而设计出安全、经济的结构，来加快建筑业发展的脚步。
        参考文献：
        [1]钱志华.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践应用探究[J].智能城市，2016（10）：24-25.
        [2]巴晓伟.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，2020（08）：131-132.
        [3]梅如钰.剪力墙结构设计在高层建筑结构设计中的要点分析[J].建筑建材装饰，2014（18）：45-49.
        [4]卢同舟.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探析[J].城市建设理论研究（电子版），2020（02）：43.
        [5]孙宏刚.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰，2018（47）：66-67.