邢金杰，张炳坤
烟台高诚建筑安装工程有限公司 山东省烟台市 264000
摘要：城市化进程的加快和人民生活水平的提高推动着建筑设计行业的进步和发展，建筑的出现有效解决了土地资源紧张、城市人口密集等问题，但随之而来的是对保障高层建筑稳定性和安全性的需求，因此，探讨建筑结构剪力墙优化设计改进方案是十分有必要的。在剪力墙结构设计中，必须保证合理的经济成本和达标的抗风、抗震能力等基本原则，可以从优化剪力墙平面分布、保证剪力墙延展度、尽量采用长度、厚度、刚度合理的剪力墙分布等方面进行优化。然而，目前建筑剪力墙结构优化还面临着优化难度高、设计周期短等问题，为建筑设计师带来了一定的挑战。
关键词：建筑；剪力墙；结构设计；应用策略
1建筑结构剪力墙设计的基本原则
1.1确保合理的经济成本
在实际工程设计过程中，必须采用合理的结构，减少不必要的成本浪费。如剪力墙设计应尽量在水平或垂直平面上，减少凸出、弯曲等情况，建筑平面的长度和宽度也应在合理范围内，以降低施工难度，降低施工成本。不规则和不规则剪力墙的设计不仅会增加工程造价，而且质量检验的费用，后续优化和修补措施的费用也会大幅增加。因此，控制经济成本是结构剪力墙设计的原则之一，规范化设计是保证合理经济成本的关键。
1.2抗风、抗振达标
建筑最基本的要求是它的安全性，即在强风和地震的情况下，需要保证住宅的稳定性能达到规范要求。只有抗风抗振能力达到标准，才能保证居民的生命安全。首先，要保证剪力墙的抗侧移能力，通常用施加的水平压力与水平位移的比值来衡量。抗侧移能力越强，结构稳定性越强；其次，要保证剪力墙的抗扭作用能力。扭转效应是指不规则平面分布引起的楼层最大层间位移大于建筑物两端的层间水位位移。如果剪力墙结构的抗扭作用能力较弱，在地震发生时会导致建筑物发生明显的扭转，造成巨大的安全风险。
1.3确保设计基本布局合理
合理的布局便于施工，是保证建筑结构稳定的关键。有三个基本标准：一是保证剪力墙的方向与高层建筑轴线平行或垂直，并保证剪力墙周围的抗侧移能力相近，从而保证建筑结构的抗震能力；其次，剪力墙在竖向上的分布应均匀。随着楼层的升高，应调整剪力墙的分布位置和厚度，避免因承载力突变引起建筑物倒塌；最后，综合利用各类剪力墙结构，保证普通剪力墙与短肢剪力墙的交叉使用，形成稳定的高抗外界影响体系。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
2.1合理设计剪力墙的位置
在剪力墙截面设计工作中还需要严格按照从下到上的顺序进行，这种设计方式是出于对剪力墙侧墙体压力的缓解。剪力墙布置设计中需要结合墙体高度要求对厚度进行缩减，并综合考虑混凝土等级。也可以结合工程项目要求通过减少墙肢的设计方式对剪力墙侧面刚度进行提升。但是对于一些容易发生地质灾害的地区，如果剪力墙的高度过高，一旦出现地震等情况，会导致剪力墙存在弯曲的问题，同时如果剪力墙高度过低还可能导致墙体过于脆弱。因此对于地震高发的地区，剪力墙设计中必须做好高度的设计，保证剪力墙的承载力和稳定性。此外，在剪力墙设计前需要先对工程项目中剪力墙的受力情况进行研究，保证设计中剪力墙以及孔洞的位置都具有科学性，使剪力墙的设计符合力学特点。同时在孔洞的设计中，所有的孔洞都需要对齐，并保证孔洞间具有相应的连接点。使剪力墙的所有孔洞都能够均匀受力，以此为基础更好地满足施工原理。
2.2剪力墙弯矩的科学控制
在建筑工程剪力墙结构设计中，有必要结合实际工作要求，对剪力墙的结构和特点进行分析。剪力墙的抗压承载力和承载力相对较强，但平面外承载力相对较低。
剪力墙节点的位置可能导致剪力墙外承载力差而产生弯矩，这也是剪力墙常见的问题。为了解决这一问题，在剪力墙设计中应控制弯矩。可在剪力墙连接处设计与剪力墙外侧的连接结构。在具体操作中，可先设计梁轴线的位置，再结合轴线的位置和方向以及剪力墙的方向，合理计算弯矩，保证设计的科学性。同时，支墩柱的合理设计可以提高剪力墙的强度和刚度，保证剪力墙的质量。当剪力墙设计中出现支墩柱设计问题时，需要及时修改设计。如果不能改变，必须立即采取有效的改进措施。通过设计梁与墙之间的暗柱来控制弯矩，可以对钢筋进行估算和计算。此外，还可以设计控制梁端稳定构件的弯矩。
2.3强化剪力墙的延伸处理
建筑剪力墙设计中需要考虑可延伸性的问题，通过科学的方法和手段优化剪力墙的设计结构，保证剪力墙延伸能力符合要求。通过剪力墙结构建设形式的分析可知，剪力墙自身具有延伸性的特点，但是要想保证延伸性作用的发挥，还需要采取有效的手段，提升剪力墙结构的灵活性和使用的耐久性。剪力墙结构设计中，必须对建筑物的承载水平标准和要求进行明确，保证设计的科学性。
2.4提升剪力墙的性能
一般来说，建筑物的使用寿命相对较长，因此剪力墙的作用也相对较长。要保证剪力墙的强度和性能，在剪力墙结构设计中重点加强剪力墙的设计，以保证其满足施工标准的要求，防止剪力墙结构在长期使用中出现质量问题。在剪力墙结构设计中，有必要对可能影响剪力墙的因素进行分析，有利于防止剪力墙的使用风险，保证剪力墙结构价值的凸显。剪力墙结构的性能和强度容易受配筋率的影响，因此有必要对剪力墙的横向和纵向配筋率进行分析，通过配筋率的科学计算和设计，确保剪力墙的稳定和安全。除剪力墙配筋率外，还要做好剪力墙边缘位置的设计和控制，严格按照剪力墙施工标准做好墙边缘的设计，从而提高剪力墙的质量，促进建筑工程的健康发展。
2.5合理控制剪力墙厚度
在建筑墙体设计的发展中，要保证建筑墙体的厚度符合建筑标准，提高剪力墙的承载力，有效防止墙体结构的破坏，实现剪力墙使用寿命的延长，并强调剪力墙质量的安全性。在建筑剪力墙结构设计中，剪力墙的厚度应符合规划要求。结合具体的施工情况，可以在剪力墙中适当设置一些构件来支撑建筑剪力墙，使剪力墙结构的质量能够满足建筑规划的要求。
2.6重视建筑设计人才培养
在建筑结构中，剪力墙设计人员的能力和素质直接影响剪力墙的质量。为了提高剪力墙的质量，保证剪力墙的稳定性，必须加强对设计人员的培训，确保施工人员的专业能力过硬，并能结合实际做好剪力墙的设计工作，从而保证剪力墙的合理性。首先，企业在招聘设计师的过程中，需要对设计师的资质和设计能力进行审核和评估，加强对设计师工作理念和核心素养的分析，选择更好的剪力墙设计师。同时，进入公司后还需要做好设计师的培训工作，确保每位设计师都能掌握剪力墙设计的理论知识和技术能力，满足公司对人才的要求。最后，在对建筑设计师的管理上，要落实责任制，把设计师的设计质量和福利待遇结合起来，明确设计师的工作内容和职责，有利于在剪力墙施工中出现问题时进行问责，并督促设计、施工人员做好剪力墙的整改工作，确保剪力墙质量。
结论
综上所述，建筑剪力墙的设计中存在多种剪力墙形式，不同剪力墙的应用工程存在一定的区别，因此需要结合具体工程情况选择合理的剪力墙。同时在剪力墙设计和施工中需要做好剪力墙位置、弯矩、延伸以及厚度等方面的处理，并做好人员的培训工作，保证剪力墙设计和施工的合理性。
参考文献：
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