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论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用田波

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第6期作者：田波

[导读] 摘要：随着科学技术的不断进步，在建筑结构设计中，也充分应用了先进的施工技术，剪力墙结构技术便是其中一种。

        山东新华医药化工设计有限公司山东淄博 255022
        摘要：随着科学技术的不断进步，在建筑结构设计中，也充分应用了先进的施工技术，剪力墙结构技术便是其中一种。要结合剪力墙结构的特点，以及建筑工程施工实际情况，制定合适的施工技术方案，以保障剪力墙结构质量。
        关键词：建筑结构设计；建筑工程；剪力墙结构
        引言
        自21世纪以来，经济发展和科技发展的速度越来越快，人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高，因此在建筑行业的发展历程中，部分建筑工程为了满足人们提出的要求，取得更高的经济利益，在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变，所以，剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时，因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高，因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用，本文就上述情况进行了深入的讨论，并进行了技术型的总结。
        1剪力墙结构的基本设计原则
        在建筑工程中，剪力墙兼具分隔墙、结构墙体的作用，所以在设计剪力墙结构时，应同步达到分隔空间与合理布置结构这两项要求。要想在建筑结构中，充分利用剪力墙结构应有的受力性能、抗震性、刚度等，则设计环节应遵守以下基本原则：（1）建筑领域的结构设计师应按照有关的结构设计规范开展设计工作，及时引进先进的设计观念及标准。从我国的有关技术标准规范出发，来科学地制定更加合理的设计剪力墙的结构细节方案。（2）在设计剪力墙结构时，应全面考量墙体结构的具体受力情况，更加科学地配置剪力墙中的梁、柱等，以增强整个建筑结构的整体稳定与安全性。同时，在设计环节，还应尤其注意剪力墙结构在自身水平及纵向上的实际受力情况，以确保设计出的剪力墙结构兼具高超的承受力与优异的延展性。不仅要周全考量剪力墙在剪力与弯矩上的具体受力，而且应增强剪力墙的固有承载力。（3）在设计结构时，可利用结构数据信息与现代建筑模型，来测试建筑结构，以使得剪力墙结构能够拥有稳定的受力性质。（4）仔细计算剪力系数，控制结构切实科学，并且达到结构抗震性上的要求。（5）严禁剪力墙结构出现受力不均问题。设计出来的剪力墙结构，除了需要满足建筑结构方面的要求，还不能使用太多的剪力墙结构，以缩减工程量、保证合理性，严格控制工程实施成本。
        2剪力墙结构在建筑结构设计中的应用要点
        2.1平面布置
        结合剪力墙设计工作的要点和原则，在进行剪力墙的平面布置工作时，要使其能够满足均匀对称的施工要求，保证其质量中心和刚度中心能够达到最大程度的延伸和拉直，这样就能够减少大部分的不平衡力产生。在此之外，执行剪力墙的抗震结构设计工作时，需要对剪力墙做出多向设置或者双向设置，使剪力墙的实际功能作用得以最大程度的发挥。与此同时，还要对剪力墙的抗侧力刚度保持重视。运用计算公式来准确的计算出剪力墙的抗侧力数值，降低因剪力墙体的抗侧力刚度过高而造成的墙体自身重力升高或者有更强的震力产生，不但会提高建设工程的成本，还对建筑的可靠性和稳定性有负面影响。
        3.2合理定位剪力墙
        在对剪力墙进行平面布置工作时，要严格遵循均匀、对称原则，保证剪力墙体结构内的刚度中心和质量中心能够全部重合，用以减少扭矩。针对内外部剪力墙，需要尽最大可能将其拉通、对直。与此同时，还要保证剪力墙的肢截面结构简单、规则。相关工作人员要将剪力墙的各项数据和相关数值进行精确，把剪力墙自身所拥有的各项数值进行相关运算，将剪力墙的各项基本功能细化，明确剪力墙在整体施工建筑中所占地位和自身价值，明确剪力墙的建筑地位。这样才能使剪力墙设计在建筑工程中获得更好的发挥空间，并未建筑工程在日后的发展中提供更加充足的可借鉴依据以及经验，为我国的建筑行业发展起到促进的作用。

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        2.3注意对剪力墙约束边缘构件的处理
        剪力墙边缘构件虽然不起眼，但是对建筑的影响很大。剪力墙的边缘构件一般分为两类，一种是约束边缘构件，另一种是无约束边缘构件，两种类型相比起来，当无约束边缘矩形截面的极限承载力降低约百分之四十时，就会降低地震能量消耗，从而影响到房屋墙板的稳定性。因此，设计师在剪力墙构件的设计和选择中，需要严格研究不同类型和等级剪力墙的相关轴压比，选择相应的边缘构件，减少在建筑过程中对剪力墙边缘构件的处理。设计师在对剪力墙结构进行设计时，一定要结合建筑工程实际的相关情况，针对建筑结构中的要点进行设计，从而建造出更加优质的住房，满足人们对房屋审美的追求。
        2.4设计连梁
        在剪力墙结构设计过程中，需要注重连梁部分的设计，指的是要科学连接墙肢和墙肢，以避免剪力墙发生变形。在设计连梁的时候，首先明确剪力墙结构中截面的尺寸，了解其跨高，控制连梁的刚度，刚度过大容易影响连梁的设计效果。严格按照相关规章制度的要求完成剪力墙折减工作，需要根据施工过程中的实际情况采取相应的办法。若是施工操作难度过大，可适当地将内力转换到墙体中。剪力墙墙体防裂指数与折减指数成正比，防裂指数越小，折减系数也就越小，反之则越大。在现有的剪力墙结构设计中，其折减指数大多在0.5以上，才能有效提高剪力墙连梁的效果。
        2.5优化设计基础方案
        在设计剪力墙结构的环节，基础方案作为基础之一至关重要。所以，作为设计人员为了优化设计基础，则应亲自深入实际现场展开必要的调查、考察、研究工作，要求需要及时预防、妥善处理容易出现的工程质量等方面的问题。而在实际考察的项目中，则需要囊括工程现场的基本地质情况、水文条件等资料。此外，还应科学、合理地统一规划好与设计相关的专业技术标准、相邻工程的整体布局等。唯此方可有效控制最终设计好的基础方案，真正发挥出应有的作用。所以，在整个设计过程中，工作人员应不断努力修改、大力更新、尽量完善，基于制定好工程基础设计方案再予以完善，以此来严格控制其质量。
        2.6剪力墙结构设计中的计算形式
        在建筑工程对其剪力墙结构展开设计工作时，通过计算来对剪力墙体所具有的承重力做出更为全面的判断，用来保证其剪力墙的结构设计工作能够拥有更高的质量，与此同时在施工材料的具体选择方面供给了巨大的帮助。同时，相关设计人员执行计算任务时，必须要保证所有的施工形式都能够得以正常进行，并在最大程度上保证剪力墙体的总体结构数值准确性。与此同时，还要对地下室建筑的剪力墙结构展开计算，参照固定的层数做出更为周全的基数计算，通过这样的方式能够对其所具有的承载能力展开更为全面的了解，兼顾其他类型的设计形式，提出对应的参考意见。
        结束语
        总之，在建筑结构的整个设计环节，作为能有效提高建筑稳定性的关键性结构形式，剪力墙结构在现代建筑的各种结构设计中，获得了较为广泛的推广应用。所以，为了设计出更为合理的建筑结构，应从实际的结构要求出发，科学地设计剪力墙结构，以此来促进建筑工程整体质量的全面提升，确保人们的人身财产安全，为整个社会的建设打造出优质的工程项目，从而促进社会经济的快速、稳定增长。
        参考文献：
        [1]曹建田.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2018(19):132.
        [2]陆涛.剪力墙结构设计应用于建筑结构设计的影响分析[J].工程技术研究,2019,4(13):171-172.
        [3]张晓燕.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用探析[J].工程技术研究,2019,4(15):165-166.