（甘肃省城乡规划设计研究院 甘肃 兰州 730000）
【摘 要】社会经济的发展促进建筑行业得到迅速地发展。人们对建筑的功能以及质量要求更高，所以，建筑领域要做出相应的改革优化建筑结构，因此，剪力墙结构产生。剪力墙结构设计的优点是刚度大、使用的钢量小，具有良好的抗震能力。剪力墙结构设计在我国的建筑领域中占有举足轻重的地位，本文简要探讨剪力墙结构在建筑结构设计中的应用，以供参考。
【关键词】剪力墙结构；建筑结构；优化设计
【中图分类号】TU398 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）06-0030-02
建筑结构设计既要美观，又要实用，以满足人们的居住需求。剪力墙结构是建筑工程设计中的主要内容，其具备侧移和抗侧刚度方面的优势，抗震性好，在现代建筑结构设计中备受青睐。它将承重墙和分隔墙合并，成本较低。设计单位要依据具体工程背景，对剪力墙结构进行优化，提高建筑工程质量，使其安全性和经济性兼备，使建筑企业在市场博弈中取胜。
1.建筑结构设计中剪力墙结构的应用
1.1 剪力墙结构概述
因剪力墙在风荷载和抗震方面极具优越性，可将其称为抗风墙或者抗震墙。城市化背景下，高层建筑数量日益增多，结构设计中，选用部分墙体进行剪力墙设计。如果剪力墙应用比较多，需要进行筒体布置，以有效抵抗水平力。抗震设计过程中，剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不应超过结构总底部地震倾覆力矩的一半。当剪力墙量比较少，墙体承受的第一振型底部地震倾覆力矩不超过结构总底部地震倾覆力矩的15%～40%，可参照普通剪力墙结构标准执行相关设计工作，极具灵活性。同时剪力墙结构中，仅包含个别小墙肢，也可按照一般剪力墙结构，对其进行处理。
1.2 剪力墙结构设计样式
剪力墙的结构设计样式比较多，近年来，应用比较普遍的有壁式框架、整体剪力墙和联肢墙：（1）壁式框架。当剪力墙的洞口尺寸较大，墙肢宽度较小，连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时，该形式剪力墙的受力与框架结构类似，因此称为壁式框架，该样式剪力墙在实际应用中也比较多。但是，它与框架结构中的梁柱仍然存在很大的差别，即厚度不足。可单独设置壁式框架剪力墙，并采用其他部分墙体作为辅助。该种墙体形式在当前房屋建筑中极具适用性。（2）整体剪力墙。剪力墙中的洞口数量很小或没有洞口时，近似可以忽略洞口的存在，这种形式的剪力墙被称为整体剪力墙。它是建筑工程结构设计中的关键内容。具体设计工作中，主要用以对建筑工程进行有效支撑。（3）联肢墙。联肢墙上的洞口通常是一排或多排，洞口尺寸很大，连梁是主要的受力承担主体。作为特殊剪力墙，其由多组连梁共同连接。而且，相较于连梁，墙肢更具刚度优势。因此，每一个墙肢都有其不可忽略的独特的作用。（4）框支剪力墙。对于底部需要大空间的结构主体，采用框架结构中的框架柱和框架梁支撑上部的剪力墙，此种结构称为框支剪力墙。现在社会中底部商业或办公，上部为住宅的建筑主体大多数采用以上结构形式。
1.3 剪力墙结构方案分析
建筑结构设计中，往往存在多种剪力墙设计方案。设计单位参照性价比，对设计方案进行优选，以减少不必要的资金浪费，并有效规避建筑结构设计中的安全问题。设计初期，设计单位和建设单位要建立良好的沟通互动关系，依据具体项目背景，选用科学的剪力墙结构体系、材料和构件截面尺寸，使建筑工程造价处于可控范围内。
框支剪力墙在高层建筑结构中备受青睐。其上部结构可选用短肢剪力墙，并适当减少短肢剪力墙，以对剪力墙刚度进行有效控制。与此同时，增加下层刚度，使建筑工程整体结构更加安全，并实现成本控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.剪力墙结构的优化设计
2.1 承重构件的优化设计
依据建筑工程的事实背景，在具体标准和规范框架内，确定承重构件，并对其进行合理设置，使建筑主体结构更加安全、可靠。以剪力墙承重构件设计为例，该过程中，将墙体配筋率作为重点考量内容。剪力墙的抗震等级为一、二、三级，竖向和水平分布筋的最小配筋率不能低于0.25%，部分框支剪力墙的底部加强部位实际配筋率需在0.3%及以上。设计剪力墙结构时，设计单位要认识到初步方案的重要性，并对承重构件的优化设计过程进行严格控制，采用正确的方式，对相关标准和工艺参数进行合理确定和选择，避免与国家相关设计标准存在偏差，以达到设计方案更具实用性。
2.2 剪力墙边缘构件的设计
剪力墙结构应用到建筑结构中，其中最重要的是对边缘构件的设计，设计边缘构件使得建筑的延伸性增加，也可以有效防止建筑产生水平位移的相关问题，同时进行边缘构件设计提高了剪力墙抗剪的能力。在抗震设计中，一、二级剪力墙结构底部加强部位及以上一层的墙肢设置约束边缘构件，一、二级剪力墙其它位置及三、四级和非抗震设计的剪力墙墙肢均应设置构造边缘构件。所以，在设计过程中要以实际情况为基础进行边缘构件设计。
2.3 采用剪力墙结构提高建筑结构性能
平面布置剪力墙的过程中，要严格遵循均匀对称的原则。尽量使得内外的剪力墙保持在同一平面内，从而使得不均衡作用力产生的情况减少。另一方面，剪力墙不能仅沿某一轴线方向设计，要沿两个主轴方向或多个方向进行布置。剪力墙具有良好的抗震功能，在设计时，如果进行单一方向布置墙体，设计就不能充分地发挥剪力墙的抗震功能。施工过程中要在尽量保证建筑的质量与安全性的同时，将施工的成本降低。在进行剪力墙结构设计时，抗侧力的刚度不能太大，因为其刚度太大使得地震的力量也会比较大，墙体的重量会加大。所以，抗震性能在剪力墙优化设计中极为重要。严格控制设计过程，力求简单和规则，并对各部位的受力状况具备明确认知，避免因局部结构受力不均，导致建筑工程的安全性和稳定性没有保障。设计过程中，要对建筑工程结构的重要性予以强调，依据以往经验和具体技术参数，采用专业的眼光，分析薄弱部位，继而对设计方案进行修整，使建筑工程具备较好的抗震性，从根本上消除安全隐患。
2.4 确定剪力墙结构设计理念和计算方法
科学合理的设计方案是剪力墙结构设计的基础和保障，其不仅关系到建筑工程的整体性能，而且直接关乎建筑主体结构质量。当剪力墙结构为受弯状态，其具备较好的延性。因此，剪力墙一般为高细样式。假使其过长，很容易形成低宽剪力墙，因此剪力墙呈现出脆性特征，其抗震性很容易被削弱。剪力墙结构设计中，切忌盲目，要以精准的计算为基础。当前，我国剪力墙结构设计中，多采用计算机执行设计工作。但是部分计算内容，仍然需要依靠人工执行。设计人员除了采用计算机，实现剪力墙结构计算之外，更要依据自身的专业构成及工作经验，对具体设计过程进行有效判定，提高设计质量，将设计过程中的偏差降到最低。而构件计算过程中，要通过结构试验，使计算结果更加准确，从根本上消除误差。
3.结语
在建筑结构中应用剪力墙结构设计有利于充分地保证建筑的功能，大大降低建筑的成本，最终使得房屋建筑的经济效益提升，使得相关的建筑企业的利润增加。采用剪力墙结构进行建筑设计，能最大限度地提升建筑的稳定性能，结构的使用舒适度提升，促进经济效益的提高。从这些方面可以看出，优化建筑结构的设计，能提高建筑的质量，为企业带来巨大的经济效益。因此，在今后的建筑实际工作中要不断地研究更多实用高效的建筑结构设计方法。设计单位要依据建筑工程背景及实际设计要求，认识到剪力墙结构优化设计的重要性，优选科学的设计方案，采用正确的方法，对设计过程进行严格控制，减少不必要的资金浪费，提高建筑工程整体性能及质量，为人们提供安全稳定的居住环境，使建筑行业的发展更具可开拓性。
参考文献
[1]丁晖.试论房屋建筑工程框架剪力墙结构施工技术的要点[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(2).
[2]曾鹏,曹平周.高层剪力墙结构住宅剪力墙类型与布置对结构性能影响分析[J].建筑科学,2017,(1).
[3]朱国强,袁宏源.框架剪力墙结构建筑施工技术的应用研究[J].普洱学院学报,2016,(6).
[4]王宏宇.基于工程实例浅谈高层建筑短肢剪力墙结构施工工艺[J].江西建材,2016,(22).
[5]沈万玉,张煊铭,田朋飞,张炳顺,童敏.钢结构住宅中钢框架与钢筋混凝土剪力墙结构体系[Z].CN106121044A:,2016.
论文作者:张晓星
论文发表刊物:《建筑知识》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
标签：剪力墙论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 构件论文; 刚度论文; 建筑工程论文; 《建筑知识》2017年6期论文;