探析建筑结构设计中剪力墙结构设计应注意的问题
摘 要：文章通过论述剪力墙结构的设计特点和应用要求，有针对性的对建筑结构设计中剪力墙的结构设计措施进行阐述与分析，以及在建筑结构设计中的应用需要注意的事项。
毕业论文网 /2/view—12061667.htm 关键词：建筑结构；剪力墙；优化设计；应用分析 随着我国经济社会的不断发展，推动着我国建筑业得不断向前发展。
现代高层建筑越来越向多功能的综合用途发展，人们对高层建筑平面空间的设计要求越来越高，普通的框架结构显然已不能满足人们对高层建筑室内空间的使用和整体美观的愿望。
剪力墙从纵向及横向来承担荷载，其刚度有力地抗击着水平荷载，已经被高层建筑结构设计广泛使用。
1 剪力墙结构设计的特点 1.1 截面刚度大而厚度较小，剪力墙结构具有承载力大、平面刚度大等优点。
整体性质量好，结构侧向刚度大，结构状况在水平力作用下侧移小，结构中由于没有梁、柱等外露与凸出，室内内部布置方便，缺点是剪切变形相对较大、平面外较为薄弱。
由于室内不均匀布置，分隔墙在住宅型建筑中应用较多，若把承重墙和分隔墙用现浇剪力墙结构来设计的话，会比较经济实惠。
而且，室内整体框架结构简洁美观，不会出现露梁或者露柱的情况，使室内布置更便捷。
1.3 剪力墙也会存在一些缺陷，只剪力墙的混凝土墙体较多，加重了建筑物的重量，且抗侧刚度大，会引起相当大的地震反应，造成上部结构和基础费用的增加；由于剪力墙结构中各墙肢轴压比过低，不能充分发挥各墙肢的承载能力；构造配筋在剪力墙结构墙体中占多数，而配筋率太低，结构延续性会随之变差。
2 剪力墙结构设计遵循的基本原则 2.1 由于设计中剪力墙高和宽尺寸往往比较大但厚度相对较小，结构中的几何特征向板，受力形态接近于柱，但它与柱仍然存在区别，在设计过程中可以根据其肢长和厚度之间的比值进行科学设计，一般情况下当比值小于或等于3的时，可以按照柱的特征要求来设计，但如果比值是在3至5之间的时，那么就要视为异形柱，要采取按双向受压构件设计。
2.2 剪力墙由于是一个平面构件，在结构中它的设计要求除了能受沿着平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担着整体结构的竖向压力。
2.3 剪力墙在设计过程中要在竖直方向上做到从下往上连续的布置设计，以确保在建筑结构中发生刚度突变情况。
在设计中剪力墙的墙肢截面在竖直方向的刚度要一定要均匀，而且设计中剪力墙的洞口或者门窗一定要形成明确的墙肢和连接梁。
2.4 在设计中剪力墙上所留的洞口或者门窗，一般要确保上下对齐，而且成列布置，避免使用叠合的错墙洞，如果布置的不合理，必将会导致建筑的整体受力不均，影响剪力墙的承重力，从而使剪力墙发生变形。
2.5 在高层建筑结构设计中，不能一概采用短肢剪力墙的结构设计，在设计中一定要确保短肢剪力墙的结构最大的使用高度要与之相应地降低。
3 剪力墙结构设计的优化措施 3.1 在剪力墙结构设计中，应该通过不同类型剪力墙的受力特征进行简化计算。
可以根据悬臂构件在水平力的作用下计算出整体墙的截面弯矩和剪力；因为洞口的影响，虽然小开口整体墙墙肢间应力分布偏离不大，但已不再是直线，不过可以按应力直线分布的计算方式来加以修正；而由一系列连梁约束的墙肢组成的叫联肢墙，基本可用带刚域框架方法或连续化方法计算；用改进的反弯点法对可以简化为带刚域的框架的壁式框架进行计算；结构自重和楼面荷载通常是剪力墙所承受的竖向荷载，会经由楼面传递到剪力墙，竖向荷载不仅会在连梁内产生弯矩，也可以在墙肢内产生轴力，这些可以根据剪力墙的受荷面积进行简单计算；比较复杂的两类剪力墙是开有不规则洞口的剪力墙和框支剪力墙，可以通过借助于计算机进行有限元法计算。
现在有些高层剪力墙的电算结果多为构造配筋，但在配筋时，边缘构件中的钢筋应该包括在最小配筋率里，遵循墙肢的竖向配筋原则，应该尽可能在墙端部边缘区布置钢筋，并留意墙的抗弯强度在竖筋过多的情况下会大于抗剪强度，不利于抗震。
3.3 由于建筑结构必须要保证抗震性，在建筑结构设计中剪力墙的设计一般要沿着主轴方向或其它方向进行双向布置，采取多种形式的结构，使建筑结构中的剪力墙多样化，从而形成一定的空间结构，增强建筑物的整体抗震设。
3.4 在设计较长的剪力墙时，一定要开设洞口，同时在设计中要注意将其分成长度相等的几段墙面，而且要注意墙段之间宜采用弱连梁的方式连接，在设计中必须保证每个独立墙段的总高度与截面高度的比例不小于或等于2的状态，以避免剪力墙脆性。
3.5 为避免墙体有过大的内收和外挑，竖向布置应保持墙体造型匀称，规则，这样可以防止抗侧力结构的侧向刚度和承载力有突变的可能。
增加一些落地剪力墙、筒体或者柱的截面尺寸，以免底部大空间的剪力墙结构不落地造成刚度突变，并且为减少刚度变化，应对相应楼层混凝土等级进行适当提高。
剪力墙结构用钢筋及混凝土指标： 3.6 剪力墙的设计过程一定要科学，严格按照设计流程精细化设计。
建筑方案完成后，要结合建筑实际注意结构的选型和布置优化，在整个的设计过程中要注意各个专业间的配合。
3.7 在设计中一定要确保剪力墙连梁的跨高比一般不宜小于2.5，由于跨高之比要小于2.5的连梁在实际运用中，很容易出现剪力和弯矩超过规范的限值，所在设计中要注意跨高比不小于5的连梁宜按框架梁进行设计，确保跨高比不小于5的连梁刚度不应折减。
4 结语 总而言之，剪力墙结构设计已被高层建筑结构设计广泛应用。
从设计层面来看，做到高层建筑的结构布置灵活、造价低且经济性好，追求样式创新、功能需求以及结构安全的良性结合，是未来建筑结构设计的发展方向。
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