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1、剪力墙结构设计探折剪力墙结构设计探折【摘要】在建筑结构中，剪力墙是其中非常重要的组成部分，应当给予充分的重视，而当前我国法律中，对建筑结构中的剪力墙结构却并没有做出明确的说明，这也在很大程度上导致在对建筑剪力墙进行设计的过程中，很多设计者都是按照经验来进行设计，缺乏一定的科学性与系统性。本文从剪力墙结构设计的主要原则入手，分析剪力墙的种类及其主要特征，并研究剪力墙在布置上的相关原则，最后论述剪力墙结构设计与计算的优化措施，以期为相关工作人员提供借鉴。【关键词】剪力墙；结构；设计前言：剪力墙结构是当前建筑中比较常用的一种建筑结构，合理设计剪力墙结构不仅能够在很大程度上缩短建筑的施工工期，还能够提
2、升建筑的使用寿命。所以说，剪力墙结构的设计对建筑来说是非常重要的，但在现实生活中，也并不是所有的建筑都需要运用剪力墙结构。设计人员在对建筑进行设计过程中，需要根据建筑的具体情况与使用需求来制定适合的设计方案，以保障建筑设计的合理性。一、剪力墙结构设计的主要原则在对建筑中的剪力墙进行设计的过程中，需要参照以下几方面的设计原则：以建筑中的柱子为参照原则一般情况下，在对剪力墙进行设计的过程中，都会将高和宽设计的相对较大，而厚度则相对较小，在这种情况下，从受力的角度上看，剪力墙与建筑中的柱子异曲同工，但因为肢长与厚度的比值关系，还是存在一些细微差别。具体来讲，如果肢长与厚度的比值在 3 以内时，对剪力
3、墙进行设计时便可以将柱子作为设计参照物；但如果比值在3 到 5 之间时，设计人员则需要将剪力墙当成特殊形状的柱子进行处理1。同时考虑垂直与水平受力原则在剪力墙结构中，占主要方面的墙实际上属于一种平面范围内的构件，在建筑中，剪力墙需要承受来自水平方向的剪力与弯矩，不仅如此，还需要承受来自垂直方向的压力。在设计的过程中，剪力墙结构需要满足一定的抗震性，因此，不仅仅要对剪力墙的刚度进行考量，还需要其具备一定的延性，以保证剪力墙能够承受住在日常使用过程中出现的非弹性形变。将剪力墙设计在平面内原则在对剪力墙结构进行设计的过程中，还有一个特点需要设计相关人员注意。如果建筑中的剪力墙处于同一个平面之内，其承
4、载力和刚度都会在一定范围内增大，但如果建筑中的剪力墙处于平面之外，则其承载力和刚度便会相对减小2。因此，在对剪力墙进行设计的过程中，一定要尽可能不让剪力墙与平面外梁进行连接，如果不可避免，便需要事先做好保护措施，以避免意外事故的发生。同时考虑垂直与水平作用原则在计算剪力墙相关设计的过程中，不仅仅要分析剪力墙垂直结构的作用，还要对剪力墙水平结构下的作用充分分析，在得出内力数值之后，还需要以偏压或偏拉为依托进行验算。在进行承载力的计算时，若出现带翼墙，则在宽度的极端方面要取最小值。二、剪力墙的种类及其主要特征现阶段，剪力墙结构可以依据开洞与否进行划分，主要分为整体小开口剪力墙、多肢剪力墙、壁式挂架
5、以及实体墙四种3。每一种都尤其独特的受力特点，设计人员需要以建筑的具体情况与使用需求来制定适合的设计方案，选择合适的剪力墙类型。而剪力墙的特征主要有以下几点：侧移较小但抗侧刚度较大；能够吸收地震对建筑物的力；能够使室内墙面更加平整。三、剪力墙的布置原则多向布置原则在对建筑进行剪力墙结构设计的过程中，最常用的布置方法便是多向布置法，在方向的选择上最好沿着建筑主轴，如果做不到，便尽可能将剪力墙与建筑主轴连接到一起，一定不能对直或拉通。在进行抗震设计的过程中，要注意侧向刚度，其差别不能过大，而且要尽可能的保证墙肢的剪面要相对简单，只有这样，才能在最大范围内发挥剪力墙的主要价值。垂直方面自下而上原则在
6、对剪力墙进行布置的过程中，要保证垂直方向上的自下而上，且要保证连续性，以尽可能的避免刚度突发情况的发生4。在对高层建筑中的剪力墙进行设计的过程中，其墙肢截面要尽可能的依照简易的布置原则，还要保证剪力墙在垂直方向上保持刚度的均匀，且其相应的门窗或洞口要有比较明显的连接梁与墙肢。密集度控制原则在对建筑中的剪力墙进行布置与设计的过程中，还要保证剪力墙的布置不能太过密集，以保证整个剪力墙结构具备能够相互使用的侧向刚度。如果在这一层面不能很好控制，便容易导致剪力墙侧向刚度过大，因而导致墙体的重力增加，而在发生地震时，剪力墙不仅不会吸收地震施加给建筑的力，还会在一定范围内提升地震施加给建筑的震力，增加建筑
7、坍塌的可能性。门窗对齐原则在对剪力墙进行布置的过程中，一定要保证剪力墙中的门窗会或洞口的上下对其，不仅如此，整栋建筑还要成列布置，与此同时，还需要尽可能的避免对叠合错墙洞的使用，否则，便会对剪力墙的承重产生一定影响，容易在使用过程中发生墙体变形5。四、剪力墙结构设计与计算的优化措施设计优化相关原则上文曾提到，剪力墙在设计的过程中普遍需要沿主轴方向进行多向布置，以形成一个相对稳定的空间结构。而在对剪力墙进行抗震设计的过程中，则需要尽可能的避免对剪力墙进行单一布置，还要注意使多个方向上的抗侧刚度尽可能接近，以保障其能够具备一定的空间工作性。另外，剪力墙结构中的承载力与抗侧刚度普遍比一般的结构大，为
8、了使剪力墙的优势能够被充分利用，在设计过程中可以适当减轻剪力墙结构的重量，在布置上也要遵循紧密度始终原则，以保证剪力墙结构中侧向刚度的合理性。计算优化相关原则在我国当前的剪力墙结构的相关规范中，对剪力墙进行因多地震作用而产生的最大间层移位的计算时，需要以建筑之间的弯曲变形为主要依据，并将其计入到建筑的扭转变形当中，但对于建筑整体结构性的弯曲与变形，可以不予扣除6。所以，在高层建筑当中，需要将扭转变形调整到最小范围，但也不可以只以这一条件为依据，没有限制性的提高剪力墙竖向构件的刚度。另外，建筑剪力墙架构的剪重比不能超过限制范围过大，如若不然，便要适当提升另一侧结构的相对刚度，与此同时，剪重比的减
9、小也能够使地震对建筑所产生的震力减小，从而使剪力墙的优势充分发挥出来。结论：当前，剪力墙结构已经在我国的很多建筑中广泛使用，但由于规定方面的欠缺，仍需要依据设计人员的经验进行设计，在设计过程中，需要根据建筑的不同条件与需求对剪力墙进行合理选择，才能够最大限度的发挥剪力墙的相关作用与优势，保障建筑安全。参考文献：1吕西林，孟良.一种新型抗震耗能剪力墙结构结构的抗震性能研究J.世界地震工程，XX，08：224-225.2陈云，吕西林，蒋欢军.带可更换连梁的新型剪力墙仿真分析与试验验证J.湖南大学学报，XX，04：105-106.3李飞前.地震作用下 RC 框剪结构剪力墙和框架柱的曲率延性与结构层间位移延性关系J.铁道建筑技术，XX，02：129-130.4李王鸣，江勇，徐诚瑞.基于个人行为选择视角的社会停车场优化措施研究以浙江省衢州市中心城区为例J.经济地理，XX，12：206-207.5李华，孙伟，左晓宝.矿物掺合料改善水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的微观分析J.硅酸盐学报，XX，05：206-207.6陈伟劲，马学广，曾辉.基于生态经济视角的宜居城市建设路径研究以珠海市为例J.国际城市规划，XX，03：154-155.
