文/刘喜平　广西万华建设工程咨询有限公司　广西南宁　530021

建筑结构设计中剪力墙结构的应用及优化设计

文/刘喜平广西万华建设工程咨询有限公司广西南宁530021

近年来，随着我国居民生活水平的不断提升，人们对于建筑也提出了更高的要求。为有效满足我国居民的相关需求，越来越多的建筑单位选择将剪力墙结构融入到建筑中，引起了人们的关心与重视。通过对剪力墙结构进行简单的描述，了解其主要特点及其在建筑工程中的重要性。在此基础上，对建筑结构设计中剪力墙结构的应用与优化设计进行一系列的讨论。

建筑；结构设计；剪力墙结构；应用；优化

1、引言

本文主要针对建筑结构设计中剪力墙结构的应用及优化设计，进行一系列的研究分析。借此平台，与各位相关研究人员进行交流讨论。

2、简述剪力墙结构

剪力墙结构是指通过利用钢筋混凝土墙板来对框架结构中的梁柱进行替代，以使其能够承担各种负荷所引发的内力，实现对剪力墙结构的水平力进行有效控制。通常情况下，建筑工程中剪力墙的高度一般与整个建筑物等高，其宽度根据整个建筑物的实际布局而定，大概处于几米与几十米之间，而其厚度则较薄。因此，剪力墙结构在其墙身平面内的抗侧移刚度较大，而其墙身平面外刚度则很小。现阶段，剪力墙结构一般具有以下特点【1】：1.承担竖向荷载，抵抗水平荷载。2.由于剪力墙是由墙与楼板共同组成的，因此，无法将剪力墙进行有效地拆除，不利于用户对空间的改造工作。3.短肢剪力墙结构主要采用宽度较小的剪力墙，解决了用户无法对空间进行改造的难题，增加了一定程度的灵活性。随着我国经济的飞速发展，人们开始注重自身的生活质量，对建筑工程也提出了更高的要求。为满足我国居民对于高品质生产生活用房的需求，越来越多的建筑单位在对建筑物进行施工的过程中，选择将剪力墙结构设计在其中，以为我国居民提供更加优质的生产生活用房。

3、建筑结构设计中剪力墙结构的应用

目前，我国剪力墙结构主要包括以下几个方面【2】：1.壁式框架。壁式框架作为剪力墙结构的一种，具有洞口较大、墙肢刚度较弱、连梁刚度较强、厚度较小等一系列特点。因此，建筑工程相关人员在对其进行设置时，方式比较灵活，既可以将其单独设置，又可以通过利用其他一些墙体对其进行设置。2.整体剪力墙。整体剪力墙是整个建筑的主体结构，由于其一般没有洞口或者只有极少数洞口，因此，具有支撑建筑的功能。3.联肢墙。联肢墙与整体剪力墙有所不同，其往往会有一列或者多列的洞口存在，且洞口的尺寸较大，但是其连梁具有较大的刚度。由于剪力墙结构的形式多种多样，因此，建筑工程相关人员在对剪力墙结构进行利用的过程中，应根据所建造建筑的实际情况，选用最适合自身的剪力墙结构。1.建筑工程相关人员在建造层数较少的建筑时，可以采用短肢剪力墙结构，在加大建筑物延性的基础上，降低建筑成本，增加企业收益。2.在建造层数较大的建筑时，由于其对于剪力墙结构的刚度与抗剪程度均有比较严格的要求，短肢剪力墙结构由于自身条件的限制，已不再能够满足建筑工程的相关需求。此时，可以选用现浇剪力墙结构，以保证整个建筑处于安全稳定状态。

4、建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计

4.1对剪力墙结构的高宽厚比例进行优化

通常情况下，剪力墙结构的长度、宽度以及厚度具有很大程度的差别。建筑工程相关人员在对建筑物剪力墙结构进行建造的过程中，为保证其发挥最大的作用，承担更大的负荷，需要依据相关条文规定对其进行科学合理的设计。其主要包括以下两个方面【3】：1.剪力墙结构的厚度。根据相关条文规范，我们可以发现：当剪力墙结构为一级或者二级抗震等级时，其底部加强厚度不得小于200mm，其它各个地方的厚度则必须在160mm以上。同时，整个建筑工程的高度不应小于剪力墙底部加强厚度的16倍。2.剪力墙高度与宽度。通常情况下，剪力墙的高度与建筑物的高度相同，不应超过8米。为了提高整个建筑物的延性，可使所设计的剪力墙结构高度与宽度之比大于2。总而言之，建筑工程相关人员在对剪力墙结构进行设计的过程中，应在遵循相关规定的前提基础上，根据建筑物的实际情况，对建筑物整个剪力墙结构的高度、宽度、厚度进行充分的研究与考虑，对三者之间的比例进行优化。

4.2对影响剪力墙结构的其它因素进行优化

除了剪力墙自身的比例会对其造成一定程度的影响之外，剪力墙结构的其它因素也会在不同程度上影响其功能的发挥。针对这一现象，建筑工程相关人员在对其进行建造的过程中，应依据以下原则【4】：1.对建筑物各个楼层之间的最小剪力系数进行调整。采用这一措施，能够在保证剪力墙结构功能的前提下，降低整个建筑物的重量。因此，建筑工程相关人员在建造剪力墙结构的过程中，应在不违反相关规定的基础上，减少其使用数量。2.对剪力墙结构的连梁超限进行调整。我国建筑行业对剪力墙结构连梁的跨高比值具有一定的要求，应大于2.5。其主要原因是：如果比值小于2.5，就会出现墙体的弯矩或者剪力值超过有关技术规定的现象。但是，我国建筑工程相关人员在对剪力墙结构进行建造时，其剪力墙结构的连梁跨高比值往往会远远超过了2.5，甚至高达5或者6，致使其剪力或者弯矩出现异常，超出相关规定的标准。针对这一现象，建筑工程相关人员可对其进行适当地调整，以对建筑工程中的剪力墙结构进行优化。

结语：

综上所述，剪力墙结构由于其自身所具有的一系列优点，受到了我国建筑行业相关人员的广泛关注与高度重视，纷纷将其应用于我国建筑工程之中，发挥着极其重要的作用。现阶段，我国剪力墙结构主要包括壁式框架、整体剪力墙、联肢墙等。建筑工程相关人员应根据建筑物的实际情况，选用合适的剪力墙结构。此外，建筑工程相关人员在对剪力墙结构进行建造的过程中，还可以采用包括对剪力墙结构的高宽厚比例进行优化以及对影响剪力墙结构的其它因素进行优化等在内的一系列措施对其进行优化，以使其功能作用得到充分发挥。

［1］谭红卫.谈建筑结构中剪力墙结构的优化设计［J］.山西建筑，2014，（5）：60-61.

［2］陈威宇.建筑结构设计中剪力墙结构的应用及优化设计［J］.科技创新与应用，2014，（11）：232.

［3］刘强.浅析建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计［J］.建筑与规划设计，2014，（2）：44-45.

［4］彭辉.浅析建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计［J］.低碳世界，2016，（7）：154-155.