剪力墙结构的优化设计研究 鲁晓涛

剪力墙结构的优化设计研究鲁晓涛

摘要：剪力墙结构主要包括墙肢与连梁两种结构，自身具备刚度大、承载力强、抵抗水平力强、整体性良好、侧移水平高以及用钢量少的优点，因而被广泛应用

于现代高层建筑结构设计中。随着现代建筑行业的迅速发展，建筑结构设计的要

求也越来越高，但由于剪力墙自身结构存在的部分缺陷，也使得建筑工程中出现

了施工成本浪费、结构自身延性较差等问题。因此，加强有关剪力墙结构设计的

要点分析，提高剪力墙结构的抗震性能，成为建筑领域的研究重点。

关键词：剪力墙；连梁；结构设计；要点分析

引言

框架剪力墙结构形式是当前建筑工程技术中最为关键的一个组成部分，该技

术可以大大提升工程的质量，还能够更好的实现材料的节约，进而能够实现建筑

工程成本的降低。伴随着科学技术的发展和进步各个行业发展速度加快，采取更

加有效的改革方法是实现发展的基础条件。框架剪力墙结构施工技术在建筑领域

中一直都是非常重要的，也是整个行业发展的关键，对于工程质量的影响也是极

为关键的。因此，建筑施工单位和管理人员应该加强框架剪力墙技术的研发和应用，提升技术水平，促进行业更加快速的发展。

1建筑工程中框架剪力墙结构概述

框架剪力墙结构形式主要就是利用钢筋混凝土墙板形式来取代框架结构形式，该技术可以提升结构承载性能。框架剪力墙结构形式具备较高的刚度性能，具备

了较强的竖向力与水平力。建筑工程中使用框架剪力墙的结构形式，可以使得建

筑空间更加完整，还不会将各个棱角或者梁体结构部分暴露在环境中，室内装修

更加方便且具有较高的美观性。

2框架剪力墙结构建筑的特征

2.1整体受力

传统框架结构的受力特点是“荷载”-“楼板”-“次梁”-“主梁”-“柱、基础、地基”之

间的依次传递。其受力体系由梁柱组成，适用于竖向荷载的承载，在水平分享的

荷载承载方面应用受限。传统剪力墙结构的优势则是优秀的抗剪能力。框架剪力

墙结构结合了框架和剪力墙的优势，框架结构承受剪力墙的荷载，上下均匀分布，每一层的梁柱弯矩相近，便于施工，减少梁柱横断面。

2.2整体变形

许多实际的建筑工程表明，以往框架结构的建筑出现的变形为“弯曲型”，是

一种上部小下部大的变形。建筑工程应用框架剪力墙结构建筑施工技术出现的变

形主要为“剪切型”，即下部空间变形较小，上部较大。而当楼板受到非常大的水

平面刚度时，剪力墙、框架结构一同变形就会出现“反S”和“剪切”型曲线，相互变形的协同作用就会导致随着高度不同出现的框架剪力墙的剪力和荷载出现不同。

下部楼层剪力墙位移小导致框架城弯曲型变形，剪力墙此时承受了大量的水平力。上部楼层位移增大，剪力墙因框架顶部的拉力作用呈现剪切型变形，通过协同内

力确保整体建筑结构安全。

2.3抗震

框架剪力墙结构能够通过剪力墙和刚度之间的比例来确定抗震等级，具体的

抗震等级需要设计人员依据抗震设计相关规范进行比例关系的制定。

2.4刚度

刚度主要指框架剪力墙结构的受理能力，实际上框架剪力墙结构的受理能力

与框架结构相同。即基底弯矩达到整体的1/5时，整个框架剪力墙结构的刚度会

受到影响。建筑工程可以利用一定的对策促使建筑的抗震等级得到提升。

3剪力墙结构的优化设计

3.1混凝土工程施工设计

框架剪力墙结构施工中，混凝土施工技术是重要的施工环节，其对于整个工

程的安全性和稳定性都起到了关键的作用。因此，在确保建筑工程质量的要求之下，应该选择合适的混凝土施工技术。混凝土工程质量满足要求之后，可以大大

提升整体建筑结构的刚性和抗震性，进而可以使得结构的稳定性得以提升。在实

时混凝土工程技术的过程中，还应该充分的掌握如下几点内容：一方面，严控施

工材料的质量。施工阶段，很多的质量问题都是因为材料质量不足所导致的，这

就需要在施工前加强材料的监督和控制，只有全面提升材料的质量才能满足框架

剪力墙结构的综合性能，也是提升工程质量的基础条件。另一方面，混凝土制作

的过程中，要按照设计方案中规定的配比参数来进行制作，这是因为配比不合理

的情况下，材料质量根本无法保证，整体工程的安全性也难以达标。

3.2模板施工设计

正如之前所言，框架剪力墙结构的各个组件都需要通过模板进行定形，这也

使模板模具成为了框架剪力墙结构施工的施工重点。在进行模板施工技术的应用时，首先应该对于建筑工程之中应用框架剪力墙结构的部位进行精确的定位测量，进而测定剪力墙结构的模板尺寸系数。模板的设计时应该注意的是，目标的内长

度一般比外长度要小一些，同时对于模板的铺设要注意其与墙面之间的距离，如

果墙体过于脆弱，可以在墙面与模板的结合处铺设一层海绵。在进行模板浇筑之前，首先要将模板的内外进行清洗，防止其他杂质掺入施工之中。在浇筑过程之中，要在模板的内部设置一定的短钢筋接头，从而使模板在浇筑过程之中不会发

生位移的现象。模板的施工人员必须具备相应的技术资质，否则模板施工技术的

质量将难以得到有效保障。

3.3钢筋施工技术

钢筋结构是框架剪力墙的主要承载结构部分，其也是施工的主要原材料。因此，在选择钢筋的过程中，要保证其质量达到规定的要求，产品应该符合国家标准，还应该具备完善的检验报告。框架剪力墙工程的钢筋施工阶段，必须要保障

各项参数都符合设计方案的要求，比如搭接长度、位置以及焊接方式等等，从而

才能保证最终的工程质量满足要求。此外，框架剪力墙钢筋部分的施工，主筋结

构部分应该选择使用预制砂浆块绑扎的方式，确保整体结构牢固可靠，最终工程

质量也能够满足要求。在该阶段施工的过程中，钢件搭接施工主要采用的是电渣

压力焊焊接施工技术，还有绑扎搭接技术等也能够满足工程的要求。施工中应该

充分的考虑到钢筋结构施工的实际状况，并且根据不同的情况选择合适的施工技术，在搭接施工的过程中还应该按照一些技术标准和规范来进行施工，最终目的

就是要保证钢筋工程的质量满足要求，最终实现建筑工程质量的提升。框架剪力

墙结构的施工中，在建筑施工中的柱箍筋结构的排列方式应该是交错布置的形式，同时还应该进行建筑工程的箍筋转角与竖筋交叉位置的控制，保证其二者是垂直

布置的，尺寸精度都能够达到工程的施工需要。

3.4施工测量技术

建筑测量一般采取轴线控制测量，依据实际兼顾内外进行工程施工测量。对

内重点为“控制”，对外重点为“复核”。实际测量需要严格依据工程图纸进行。有

条件的单位可以利用一些专业的仪器，如激光经纬仪、全站仪等，以提高测量准