摘要：房屋建筑是人们生活中必不可少的，其施工质量的好坏直接影响着人们的生命健康与财产安全。剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构，在高层房屋中被大量运用。主要作用是承受竖直和水平方向的各种荷载引起的内力，对于其他结构的水平力也可以很好地控制。目前，剪力墙结构被广泛的应用于高层建筑中，剪力墙为高层建筑物提供的抗剪强度与刚度都很大，可以有效的保证建筑施工的质量。 因此，剪力墙结构在高层建筑中的设计中用的越来越广泛。
关键词：建筑结构;设计;剪力墙;结构设计;分析
1关于剪力墙的内涵
剪力墙作为建筑结构中常用的一种构件，也被称为抗风墙、抗震墙或结构墙。剪力墙在建筑物中的科学应用，主要用来承接风荷载或当发生地震时，承载水平荷载。依据剪力墙洞口大小、数量多少、排列措施等要素，可划分为不同类型。一是整体墙，当门窗洞口面积的总和小于剪力墙面积的15%，且洞口边长尺寸小于洞口之间净距及孔洞和墙边之间的净距，则被称为整体墙。二是框支剪力墙，若建筑低层对空间的需求量略大，利用框架结构，承载上部剪力墙结构。在地震高发区域，设计人员在制定建筑结构设计方案时，不宜仅采用框支剪力墙结构。三是壁式框架，洞口尺寸偏大，连梁线刚度和墙肢线刚度相互贴近的墙体被称为壁式框架。
2剪力墙结构的优势
剪力墙结构是指用含有钢筋的混凝土板来代替传统的框架式梁柱，并对建筑的水平力起到一定的控制性作用，保证建筑的稳定性。剪力墙结构的优势有很多，包括以下几方面：第一，稳定性较高。剪力墙结构通常会使用含有钢筋的混凝土结构，与传统的框架式梁柱相比较，这种结构方式的整体性能较好，能够起到良好的支撑效果，对提高建筑的稳定性有着极强的作用。第二，经济性较强。由于剪力墙结构中会更多地使用到钢筋混凝土，因此，不需要填充更多的钢材料，降低了钢材料的使用量，节省了一定的成本，使得建筑企业的经济效益更好。第三，美观性较好。剪力墙结构的抗侧刚度较强，可以根据实际情况做出适当调节，因此，其应用的范围较为广泛，能够满足不同人们对建筑美观性的需求。第四，连续性较好。剪力墙结构除了要保证建筑的稳定性之外，还起到了一定的分隔作用，划分建筑的不同区域，因此，剪力墙结构在区分建筑不同区域的同时也起到了一定的连续性作用。
3设计剪力墙结构的原则
剪力墙结构在建筑中主要承担竖直方向重力与水平方向荷载，剪力墙结构的设计既要安全合理，又要考虑经济问题，设计过程中，各种位移限制值都要满足，结构构件中抗侧力构件的作用也要充分考虑到。设计时，剪力墙的数量也要满足位移限制值相关规范的要求，数量应该尽量少，但又不能影响基本振型的要求。建筑中剪力墙结构所承受的倾覆力矩应不小于总数的一半。
3.1调整楼层最小剪力系数方面的原则
设计中剪力墙结构的布置要尽量减小，大开间的剪力墙结构布置是最好的设计方案，侧向刚度结构可以达到较为理想的状态。楼层间的剪力系数尽量小，但不能超出规范的极限范围，短肢剪力墙承受的地震倾覆力矩于整体总底部承受的地震倾覆力比要小于或等于1：4，这样既可以减轻结构自重，同时降低了地震带来的危害又可以节约用费。
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3.2调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则
规范规定的最大的楼层间的位移在计算的时候，如果楼层地区地震比较频繁，所用的标准值产生的楼层计算可以保留在结构的整体弯曲变形，应该计入扭转变形在以弯曲变形为主的高层建筑中。高层建筑重点考虑的方面就是楼层间的扭转和剪力变形。结构的剪切变形由竖向构建的数量决定着，在建设施工中，有足够多数量的构件还是远远不够的，更要考虑构建的布局是否合理，如果不合理，就会产生过大的扭转变形，楼层间的位移就达不到要求。因此，对于高层建筑而言，不能只是以楼层间的位移来确定竖向构件的刚度，而应该尽量减小扭转变形。
3.3调整剪力墙结构连续超限方面的原则
剪力墙结构的连续跨高比太小会导致弯矩出现及剪力过大，超过规范限度，跨高比一般大于或等于2.5。规范规定，在跨高比小于5 的时候，连续梁不能够拆减。跨高比的正确选择，可以很好地避免弯矩及剪力过量，可保持在规定范围内。在结构设计时，如果可以有效合理的用上这些，可以大大降低工程成本。剪力墙结构不只应該符合相关规定，在设计时要考虑多方面的因素，建筑物的平面、立面应尽量均匀，剪力墙结构应尽量远离房屋中心，以保证房屋整体的抗扭。
4剪力墙结构设计在建筑结构设计的应用策略
高层建筑应有较好的空间工作性能，剪力墙结构应双向布置，形成空间结构。在抗震结构中，应避免单向布置剪力墙，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。另一方面，剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。剪力墙的刚度较大，整体性较好，容易达到承受的荷载要求。设计师主要考虑以下几个方面：
4.1完善剪力墙设计方案
在建筑工程项目中，剪力墙结构具有保持平衡的作用。设计人员在制定剪力墙设计方案时，需要采取有效措施，彰显剪力墙结构的作用，在提升建筑工程质量的同时，有效降低建筑成本。为此，设计人员在設计剪力墙结构时，需要结合实际情况及建筑要求，科学运用现代化的技术手段，完善建筑结构规划，体现剪力墙结构的价值。此外，设计人员要关注工程成本，选择适宜的建筑施工材料，确保原材料符合剪力墙施工要求。在实际施工环节，相关工作人员要基于施工要求，调整长度偏长的剪力墙，并设置适宜的洞口，确保各剪力墙长度适宜、协调。
4.2准确定位剪力墙结构
在建筑工程项目中，为充分发挥剪力墙结构的优势，相关工作人员要完善剪力墙结构布局，围绕着平面结构布置及竖向结构布置开展设计工作。基于剪力墙平面结构开展设计工作时，设计人员需明确剪力墙结构的刚度中心及质量中心，并对剪力墙开展拉直处理。总的来说，在设计剪力墙结构时，不宜过于繁琐复杂，需要依据相关规范及原则，开展设计工作，确保剪力墙刚度适宜，符合建筑结构要求，以充分发挥剪力墙结构的作用。
4.3科学处理剪力墙内大墙肢
剪力墙结构自身具备诸多优势，设计人员在开展剪力墙结构设计工作时，需要充分考虑到剪力墙结构的延伸性。剪力墙结构的延伸性对整体结构性能具有密切联系。在一般情况下，设计剪力墙结构时，大部分设计人员会将其设计为高状结构，该墙体结构关系到整个墙体性能及质量。为此，设计人员要基于施工需求及实际条件，调整和优化设计方案，避免由于细节处理不到位影响整体质量。若墙段长度偏小，当经过受弯部位时，容易产生裂缝，而剪力墙质量优劣关系到整个墙体配筋的支撑力。鉴于这一情况，相关工作人员要结合实际情况，开展施工流动工作，在施工完成之后进行填充，以改变长墙形态。
结语
综上，剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性，又可以使室内空间合理、墙面平整，目前我国设计人员正在朝着剪力墙结构体系设计深度方向努力。但是相对与国外设计技术来说，我们还存在着很多方面的不足之处，还有很多需要改进的地方，上升空间也比较大。因此，我们需要投入更多的精力与时间做好剪力墙结构的设计工作。
参考文献
[1]林筱红.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].居舍，2018（25）：104.
[2]严伟伟.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].居舍，2018（25）：107.
[3]林隆煜.板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计探讨[J].科技视界，2018，（32）：206-207.
[4]尚超，韩萌.高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略[J].绿色环保建材，2018，（10）：78，81.
论文作者:李娜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/18
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 结构设计论文; 楼层论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;