建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略
（河北建研建筑设计有限公司，050000）
摘 要：建筑质量和性能一直是人们关注的焦点，特别是在城市化进程不断加快的今天，建筑数量不断增加，如果建筑质量和性能得不到保证，将影响人们的生活安全。因此，建筑业不断探索新的建筑技术，为人们提供更舒适的环境。剪力墙结构作为建筑结构设计的重要组成部分，其设计的好坏直接影响到建筑物的稳定性。鉴于此，本文主要分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用策略。
关键词：建筑结构设计；剪力墙；结构设计；应用策略1 剪力墙结构设计分类1.1 整体墙剪力墙结构本身具有很强的稳定性，且拉压能力比较强，整体墙体开孔比较大，但数量较少，部分墙体未设孔，从受力方向看，属于竖向受力的情况。从水平结构的角度来看，较大的荷载会使剪力墙的高度和宽度增大，从而导致墙与墙的界面变形。虽然整个墙截面可能会变形，但仍符合剪力墙标准。在应力的影响下，墙的前部形成线性分布，因此墙始终保持安全和稳定。
1.2 小口墙
小开洞剪力墙也是剪力墙结构中常见的一种形式。当剪力墙开孔面积增大时，会形成小开孔剪力墙。从墙体的水平结构来看，荷载压力会使小开口剪力墙结构受到影响，使墙体截面产生正应力，而这些正应力的分布是规范的，属于偏离直线分布。力的分布会使剪力墙的局部弯曲应力和主应力相互叠加。如果不产生反弯点，则形成小开口剪力墙。
1.3 连接墙
连体墙类似于小开孔墙，即大开孔墙。当洞口连接部位的强度小于墙肢的强度时，水平荷载将导致剪力墙连接部位的反弯点。在这种结构中，每一个墙肢都是一个独立的个体，起着独立的作用。而这些独立的墙肢单独连接就会形成剪力墙，这种剪力墙又称为联肢剪力墙。
2 剪力墙结构的设计原则
2.1 合理的高度以及宽度
剪力墙结构的设计需要按照严格的施工标准进行。为了保证它的最佳性能，它的高度和宽度将根据实际需要进行调整。适当的高度可以更好地支撑建筑物，承受各方面的力。剪力墙高度较高，但厚度较小。为了使剪力墙尽可能承受更大的荷载，在设计中有必要计算高厚比，并注意双向受压的影响。
2.2 连梁调整原则
在剪力墙结构的设计中，对连梁也有很高的要求。研究表明，连梁跨比小于 5 时，会导致荷载在总弯矩中所占比例很小，在水平方向发生反向弯曲，导致剪切裂缝的出现。连梁跨比大于 5 时，连梁的承载力与一般框架梁相同。因此，设计人员需要根据实际情况确定连梁的跨比。
2.3 系数调整原则
剪力墙结构的设计需要利用实际数据，通过公式计算。系数调整的基本原则是建筑结构中楼层的最小地震剪力小于楼层的水平地震剪力。设计者可以减轻建筑物本身的重量，以提高建筑物的抗震能力。
2.4 因地制宜原则
建筑施工必须遵循因地制宜的原则，根据实际地质条件进行结构设计。而且设计中还需要控制构件的数量，过多的构件会在建筑楼层之间出现扭转和剪切变形，所以竖向构件的数量需要根据实际需要而定，过重的构件会影响建筑的整体重量，导致剪力比不平衡，降低建筑物的抗震能力。
3 建筑结构设计中剪力墙结构的设计要点分析
从合理的剪力墙厚度和形状设计、大肢剪力墙的处理和配筋量的敏感参数设计三个方面分析了剪力墙结构在建筑结构设计中的设计要点。
3.1 剪力墙厚度和形状的合理设计
在剪力墙结构设计过程中，厚度设计非常重要，在实际设计过程中，需要考虑很多因素，如剪力墙肢轴压比、配筋计算等因素。只有保证剪力墙厚度设计的合理性，才能有效地加强建筑结构的整体延性。
因此，在具体设计过程中，应注意剪力墙底部，并适当增加厚度，以降低轴压比。同时，还要注意剪力墙的形状。一般来说，在建筑结构设计中很少采用“一”形，而剪力墙设计为“L”形或“t”形，更有利于提高剪力墙的稳定性。如果实际工程需要采用“一”字形剪力墙，那么在实际施工过程中，当剪力墙与外梁搭接时，可以采用双向搭接的方式来增强“一”字形剪力墙的稳定性。值得注意的是，剪力墙是建筑整体结构中最重要的承重结构。因此，在具体设计过程中，除了考虑轴压比、形状等因素外，还应注意提高剪力墙结构的承载力。在具体设计过程中，可以采用剪力墙稳定验算公式进行计算，当墙体应力变化较小时，可以适当增大剪力墙截面，更有利于提高剪力墙的承载力。当剪力墙需要与梁体搭接时，应注意控制钢筋的锚固长度和截面面积，钢筋截面不宜过厚，以保证墙肢有足够的厚度满足钢筋锚固的要求。
3.2 配筋量敏感参数设计
在剪力墙结构设计中，做好配筋量的设计非常重要。这一内容涉及许多敏感参数，如周期折减系数、梁刚度增长系数等。例如，对于周期折减系数，虽然不影响剪力墙结构的刚度，但该敏感参数直接决定了剪力墙结构的抗震效果，应做好该参数的计算。在计算过程中，可以利用 gssap 软件将填充墙模型作为第一个循环，将非填充墙模型作为第二个循环。将根据上述两个循环的比率进行缩减计算。实践表明，当周期折减系数减小 0.1 时，基础地震剪力增加 4%～10%，但周期折减系数越小越好。否则，剪力墙结构的含钢量会增加，设计成本也会增加。因此，在实际设计中，有必要结合实际情况合理选择周期折减系数。对于高层建筑，剪力墙结构设计中周期折减系数取 0.95，既能保证设计的经济合理性，又能保证剪力墙结构设计的稳定性。
3.3 做好剪力墙中大墙肢处理
施工完成后，受风荷载等荷载的影响，建筑物需要承受较大的剪力。长期以来，容易引起剪力墙体形的变形。例如，原来的剪力墙又薄又高，在长期的剪力作用下会逐渐变弯。为了避免这一问题，在剪力墙设计过程中，应注意提高剪力墙结构的延性，这样可以有效地抵抗剪力，防止形状的大变化。如果在实际施工结构中，剪力墙的长度比较大，在设计中，可以采用开洞法有效地实现剪力墙的划分，并应注意均匀划分。一般来说，当长度超过 8 米时，我们可以称之为大墙肢。结构是建筑中承受荷载的关键结构，特别是在抵抗地震带来的竖向集中荷载时，起着非常重要的作用。因此，做好大墙肢结构的设计是非常重要的。为了从根本上提高建筑物的抗震性能，有必要加强大墙肢的稳定性。
3.4 优化设计基础方案
在剪力墙结构设计中，基础方案是非常重要的基础之一。因此，作为设计人员，要优化设计依据，就要亲自到实际现场进行必要的调查、调研工作，对容易发生的工程质量问题，要求及时预防和妥善处理。在实际勘察工程中，需要包括工程所在地的基本地质条件、水文条件等信息。此外，还要科学合理地规划与设计有关的专业技术标准和相邻工程的总体布局。只有这样，才能对最终设计的基础方案进行有效的控制和发挥应有的作用。因此，在整个设计过程中，工作人员应不断努力修改，大力更新和改进，尽可能地根据发展好的工程基础设计方案加以改进，从而严格控制其质量。
结语
总之，在建筑结构的整个设计过程中，剪力墙结构作为能够有效提高建筑物稳定性的关键结构形式，在现代建筑的各种结构设计中得到了广泛的应用。因此，要设计出更合理的建筑结构，就要从实际的结构要求出发，科学地设计剪力墙结构，从而提高建筑工程的整体质量，保证人民的人身和财产安全，为建筑工程创造优质工程从而促进社会经济的快速稳定增长。
参考文献
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