王秀龍，方國瑞

（無棣縣建筑設計院，山東 無棣251900）

1 引言

新的發(fā)展環(huán)境下，建筑工程項目呈現(xiàn)出高層化、集成化和大體量化的特點，對其結構設計的合理性和安全性提出了更加嚴格的要求。剪力墻結構在建筑工程中的應用能夠在保證建筑主體穩(wěn)定、牢固的同時，延長建筑的使用壽命。剪力墻結構的形式眾多，適用于不同的地質環(huán)境以及項目類型，設計人員在對其進行設計的過程中，需要充分考慮各方面的影響因素，將剪力墻的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

2 剪力墻結構概述

2.1 剪力墻的概念

建筑工程領域的剪力墻也被稱為抗風墻或結構墻，在建筑主體結構中的主要作用是承受風力引發(fā)的水平荷載以及地震作用引發(fā)的豎向荷載，避免結構出現(xiàn)剪切破壞。一般情況下，剪力墻采用的是鋼筋混凝土結構，可以分為平面剪力墻和筒體剪力墻2 種形式。平面剪力墻一般被應用于鋼筋混凝土框架結構、升板結構或無梁樓蓋體系中。平面剪力墻包括現(xiàn)澆剪力墻和預制鋼筋混凝土剪力墻，可以對建筑結構的強度和剛度進行強化，提升其穩(wěn)定性。筒體剪力墻常見于高層建筑或懸吊式建筑中，是由樓梯、電梯、輔助房的間隔墻圍成的墻體，采用的全部都是現(xiàn)澆墻體，強度和剛度優(yōu)于平面剪力墻，因此，能夠承受更大的水平荷載[1]。

2.2 剪力墻結構的優(yōu)點

剪力墻結構的優(yōu)點體現(xiàn)在以下4 個方面：（1）具備較強的穩(wěn)定性。建筑工程中的剪力墻一般都是鋼筋混凝土結構，對比框架結構中的梁柱，有更強的穩(wěn)定性和支撐能力，可以承受更大的荷載。（2）具備良好的規(guī)則性。建筑內部空間有不同的使用功能，需要設計人員做好相應的區(qū)塊劃分，實現(xiàn)剪力墻結構的規(guī)則化。這樣才能為后續(xù)的施工建設和空間維護提供便利。（3）具備較強的連續(xù)性。在對剪力墻結構進行設計的過程中，需要對各區(qū)域進行劃分，從水平或豎直方向來對各區(qū)域進行維護，提升剪力墻的連續(xù)性，實現(xiàn)建筑格局的獨立分化，同時，也可以使建筑構成一個完整體。（4）具備良好的經(jīng)濟性。對比常規(guī)框架體系中的梁柱結構，從建筑工程整體的角度分析，剪力墻結構能夠節(jié)約資金和時間，提高工程的經(jīng)濟效益。

3 剪力墻結構設計的注意事項

在對剪力墻結構進行設計的過程中，應結合工程的實際情況確定剪力墻的具體類型，同時，還需要注意以下2 個方面的問題：（1）做好相關參數(shù)的調整與優(yōu)化。剪力墻結構的設計要符合一些參數(shù)指標的控制，設計人員需要從建筑工程的現(xiàn)實需求出發(fā)，對這些參數(shù)指標進行調整和優(yōu)化，實現(xiàn)建筑整體的設計優(yōu)化。（2）做好連梁的調整工作。在建筑結構設計中，剪力墻不能與連梁保持連接，否則，可能會導致剪力墻承受的應力增大，影響結構整體的穩(wěn)定性和安全性。梁體的設計同樣會涉及與建筑頂部和地板的連接，在對其進行調整的過程中，需要保證全面性，綜合考慮不同框架結構對剪力墻的作用力，保障建筑工程施工的便利性[2]。

4 建筑工程設計中剪力墻結構設計的要點

4.1 墻體受力分析

在對剪力墻結構進行設計的過程中，應做好墻體的受力分析：（1）需要將建筑結構受到的作用力分為水平荷載、豎直荷載和其他荷載。結構設計人員需要對剪力墻結構受到的所有外力進行分析，以保證設計方案的合理性。建筑承受的水平荷載主要包括風荷載和地震荷載；豎向荷載主要包括建筑個結構的自重，通過提高墻體豎向結構的強度，能夠滿足建筑的承重需求。（2）需要明確剪力墻的受力情況與建筑材料存在密切聯(lián)系，在材料質量水平和性能優(yōu)越的情況下，墻體的強度和韌性能夠得到顯著提升。因此，結構設計人員應從建筑實際需求出發(fā)，做好材料的合理選擇，在保證施工質量的同時，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4.2 墻體厚度設計

在剪力墻結構設計環(huán)節(jié)，需要對其厚度進行合理設計，確保結構在使用期間具備較強的穩(wěn)定性和安全性。設計人員應參照相關設計標準的要求，做好建筑結構的受力分析，確定最佳墻體厚度。一方面，如果剪力墻需要設置開洞，需要確保墻體厚度不小于邊緣構件的寬度，以保證構件在澆筑后與剪力墻形成整體，提高結構整體的強度。邊緣構件的作用是提高剪力墻的水平剛度，減小墻體的位移。另一方面，在我國相關建筑結構設計標準中，對建筑剪力墻的最小厚度進行了明確，如短肢剪力墻的最小厚度為18 cm，受力狀態(tài)下墻體的變形和位移不能超過10 cm 等。剪力墻結構的設計方案必須滿足這些基本要求[3]。

4.3 超限調整分析

在對建筑剪力墻結構進行設計的過程中，在考慮結構設計合理性的同時，還要兼顧結構的實用性和經(jīng)濟性，做好結構整體受力情況的分析和拆解，確保建筑主體結構具備較強的抗剪能力，并且依照受力分析結果，做好剪力墻負重的超限調整，這有利于延長建筑結構的使用壽命[4]。

4.4 墻體連梁設計

在建筑剪力墻結構中，因為水平荷載的影響，墻肢會發(fā)生一定的變形，在連梁中產(chǎn)生內力，此時，連梁端部內力會影響連接墻體的變形及內力，對墻肢變形問題進行有效約束。從這個角度分析，連梁對剪力墻結構非常重要。在對剪力墻結構進行設計的過程中，應做好連梁問題的處理。以剪力墻連梁設計中常見的連梁超筋問題為例，主要是因為剪力和減壓比無法很好地滿足相關要求，在墻段相對較長的情況下，連梁中間段容易出現(xiàn)超筋問題。對于連梁超筋問題的處理，可以從實際情況出發(fā)，適當削減連梁界面的高度，若連梁破壞不會對垂直方向的荷載產(chǎn)生巨大影響，可以就獨立墻肢在遭遇地震時的結構應力進行分析，依照多次計算得到的最大應力對墻肢配筋進行計算，以避免出現(xiàn)連梁超筋的問題。

5 結語

建筑結構設計中，剪力墻結構設計非常關鍵，需要設計人員從施工現(xiàn)場的實際情況以及建筑結構的受力情況出發(fā)，對剪力墻結構進行設計，合理優(yōu)化剪力墻結構的設計參數(shù)，充分發(fā)揮剪力墻結構的作用，提高建筑結構的安全性和穩(wěn)定性。