建筑结构设计中剪力墙结构设计分析

在房屋建筑中，剪切墙具有较好的整体性与刚度，同时也具有较好的抗震作用。所以在建筑结构设计当中，应用较为广泛。正是由于剪切墙存在的很多优点，业主与开发商也非常青睐。应用过程中，需要对剪切墙的优缺点进行充分考虑，保证剪切墙有着更好的综合利用效果，进一步提升建筑水平。

一、剪力墙结构的分类

剪切墙有四类结构，在分类过程中主要依照剪力墙有无开洞及其大小来分类。(1)截面剪力墙以及实体墙开洞面积不足15%，或者不开洞，此类剪切墙会有曲型出现，就如同一个整体的悬挂墙，弯矩图在墙肢高度上未出现弯点，同时也没有突变;(2)整体小开口剪力墙。开口在此类剪力墙上都为较小的开口，但是其面积却在15%以上。弯曲型是这些剪力墙的主要变形特征，反弯点通常不出现整个墙肢上，在位置上弯矩图产生突变;(3)双肢或多肢剪力墙。开口在此类墙上具有较大开口，并成列分布于洞口。相较于小开口的整体剪力墙，在开口上存在很大不同，受力特点却比较相同。(4)壁式框架。此类剪力墙具有较大的洞口尺寸，墙肢线以及连梁线在高度上基本相同，剪切型是此类受力墙主要的变形特点，框架结构与受力特点相同。在很多高层建筑中，壁式框架楼层会有由反弯点存在，同时弯矩图在此也会出现突变。

二、建筑结构设计中剪力墙结构设计分析

1、设计原则

相较于墙体厚度而言，墙肢长度超过其三倍以上的剪力墙结构，设计过程中可以根据柱结构来进行，同时加密处理不同高度范围中的箍筋。通过开洞口产生的连梁，如果跨高比在5以下时，需要依照相关规范要求，科学地进行设计，如果跨高比等于5，或者超过5时，设计过程中应当根据框架梁结构开展设计工作。楼面梁和剪力墙墙肢处于同一平面并相互连接时，为避免墙肢受到连梁端部弯矩造成的影响，需要通过以下措施进行应对：

(1)将剪力墙设置在梁的轴线方向。

(2)如果(1)难以达到相关要求时，可以将暗柱设置于墙和梁相互结合的位置上，可采取墙厚的一到二倍设置其宽度，配筋按照计算进行。如果上述两种方式还不能达到相关要求时，可将暗柱设置于墙、梁交相互交接处，并依照墙厚二倍对其宽度进行设置。

(3)并且可以在剪力墙内安装型钢，抗震墙为1、2级，加强部位在底部位置，墙肢受重力荷载代表值影响，其轴压比必须要达到以下面相关要求：1级(9度)不能超过0.4, 1级(7、8度)不应超过0.5, 2级不应超过0.6。

2、剪力墙的厚度确定

依照抗震规范要求，设置剪力墙的厚度。目前在多数住宅建筑内，为满足使用功能，将剪力墙厚度减少的情况，使其不符合相关规范标准，倘若在相关规范要求最小限制下的剪力墙，需要进一步验算其稳定性。

3、底部加强

底部加强部位，通常依照底部两层高度和墙肢总高八分之一形成的最大比值设置其高度，如果在高度上剪力墙太高时(150米以上)，应当依照十分之一的墙肢总高，设置其加强高度;高层建筑存在转换层时，将框支层及其上部两层高度与八分之一墙肢较大值来设置加强部位高度。

4、配筋设计

设计配筋时需要依照剪力墙厚度来科学设计，在14厘米墙厚度时，配筋应当设置成双排，如果是40厘米到70厘米厚度时，配筋应当设置成三排;超过70厘米的墙厚度时，配筋应当设置成四排，同时也应当合理布置受力主筋，成排布置。在非抗震设计以及(1-4级)抗震设计过程中，配筋在水平及竖向剪力墙上的分布需要在0.20%以上，同时利用八毫米以上的钢筋，间距控制在30厘米以下。针对一些框支剪力墙结构，为达到抗震要求，配筋率在加强部位需要控制在0.3%以上，采用大于八毫米的钢筋，按照20厘米的间距进行设计。如果属于非抗震设计，需要控制在0.25%的配筋率。如果是电梯间、房顶以及楼梯间剪力墙应当依照0.25%以上设置配筋率，并按照20厘米设置钢筋间距。

5、连梁设计

作为重要的抗震构件的连梁，在剪力墙住宅建筑结构中占据非常重要的地位，其设计是否合理，对剪力墙结构受力作用以及抗震效果有着至关重要的影响。荷载正常下，需要确保结构保持一定弹性状态，连梁不能够有塑性铰出现。如果遇有地震发生时，结构允许一定要弹塑性，在这个过程中，连梁会有塑性铰存在。依照抗震规范，建筑物处于区内设防烈度地震烈度作用之下，通常不会出现损坏，对使用造成影响。相反则会出现建筑倒塌，危及人们生命财产安全，脆性破坏和延性破坏，是连梁在受到地震和载作用影响下形成的主要破坏类型，需要依照强剪弱弯原则对连梁进行设计，以免引发结构脆性破坏。

6、边缘构件设计

构造边缘构件与约束边缘构造是剪切墙主要的边缘构件，在设计形式上，这些构件设计方法不同，科学的设计边缘构造，能够更好的保证剪力墙结构合理性。翼墙与端柱和暗柱等是约束边缘构件的重要组成。相较于砖混结构约束柱，边缘构件与之相同，如果结构强度不大，便会增大地震影响下的定点位移，以及层间位移，边缘构件在此过程中能够发挥很好的约束效果。所以应当合理提升边缘构件端柱以及暗柱截面大小，增加配筋。箍筋配箍特征值沿墙肢方向约束边缘构件的长度，应当在《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》要求下进行。充分分析规范要求阴影面积，合理设置纵向钢筋配筋，其纵向钢筋最小截面面积，一、二级抗震设计时分别不小于阴影面积的1.2%和1.0%。

三、结束语

设计剪力墙结构中，必须要对其中的概念设计给予充分重视，并对相关原则认真遵守，对宽度，长度科学选择，保证最佳的设计效果。这样能够使建筑结构更加安全经济，控制成本投入，推动建筑工程事业稳步发展。

摘要：相较于框架结构, 建造剪力墙结构的高度更高, 目前高层建筑建造过程中, 都会设置很多分割房间墙, 通过对剪力墙进行混凝土现浇, 能够有效融合承重墙和房间分隔墙, 同时也具有较高的经济性。并且这种结构设计, 更以有效增加室内结构的美观性, 有效提升室内的布置效果。本文对建筑结构设计中剪力墙结构设计进行了研究分析。

关键词：建筑结构设计,剪力墙,结构设计

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