景森设计股份有限公司 510000
摘要：随着我国科技的迅猛发展，人们对建筑空间使用的要求也越来越高，为满足人们的这一需求，剪力墙结构设计的应用越来越普遍。剪力墙自身也有许多优点，比如成本低廉，强度和刚度高，结构性能好，能满足不同建筑对强度和稳定的要求。因此，剪力墙的应用对中国的建筑行业必不可少。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用
引言
剪力墙是建筑物用来抵抗侧向压力和承受竖向重力的墙体，纵向贯穿整栋建筑，是建筑物的重要组成部分，广泛应用于高层建筑领域，在保障建筑稳定安全和抗灾能力方面发挥着举足轻重的地位。因此在进行建筑物的设计施工时，要对建筑物结构特点仔细分析，以满足建筑的安全性、稳定性和经济性。本文就剪力墙在设计时遵循的原则和标准以及剪力墙在建筑结构中的应用进行探析。
一、剪力墙结构的种类及分类依据
1.1截面剪力墙或实体墙
截面剪力墙是指墙体不开洞或所开洞的面积不超过15%。该类型的剪力墙在受力后的变形主要呈现为弯曲型，整体上看这种剪力墙像是一个悬壁墙，弯矩图上既不存在反弯点，也不发生突变。
1.2有壁式框架的剪力墙
该剪力墙的特点是洞口尺寸较大，墙肢线刚度与连梁线刚度非常接近，剪力墙在受力后呈现剪切型，这种受力特点和框架结构非常相似。在高层建筑中采用这种剪力墙容易出现反弯点，在楼层处反弯图也有可能发生突变。
1.3双肢或多肢剪力墙
这一类型剪力墙的特点是开口较大，洞口一般成列分布。
1.4整体小开口剪力墙
这一类型剪力墙开口普遍较小，但开洞面积较大，一般不低于15%。整个剪力墙在受力后主要的变形方式是弯曲型，在整个墙肢上几乎没有反弯点，但在弯矩图的中心位置容易发生突变。
二、剪力墙结构设计所遵循的基本原则
2.1避免剪力墙和平面外梁搭接
剪力墙结构有个突出特点是其平面内刚度和承载力较大，而平面外刚度和承载力相对较小。若剪力墙和平面外的梁相互连接，墙肢平面外就容易出现弯矩现象，在平常设计中，设计人员并不会对平面外承载力和刚度进行验算，为避免弯矩现象的发生，在结构设计时要尽量避免剪力墙与平面外的梁进行搭接，在无法避免的情况下也要严格按照相关规定采取相应的防范措施，保证剪力墙与平面外能够搭接安全。
2.2调整连梁超限相关原则
在剪力墙结构设计中，连梁的跨高比应大于或等于2.5，而采用跨高比低于2.5的连梁，在设计过程中就容易造成剪力墙的弯矩现象，严重超出限值。对跨高比高于或等于5的连梁，在结构设计环节要以框架梁为依据，不能随意折减其连梁的刚度。当跨高比处于5～6之间时，必须对连梁刚度进行折减，避免出现剪力超出限制或连梁出现弯矩等现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此在实际的建筑结构设计中，建筑企业必须合理利用该明文规定，不仅能有效增强建筑物的安全性和可靠性，还能节约建筑成本，为建筑企业带来更多的经济效益和社会效益。
2.3以主轴为中心，向四周延伸
在对剪力墙进行结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尽可能将各方向的剪力墙相互连接在一起，在连接过程中还要避免这些剪力墙出现拉通对直现象；在对剪力墙的抗震性进行结构设计时，应使两个方向的侧向刚度尽可能接近，而对墙肢进行结构设计时，在符合规定基础上，操作要尽可能简单易行。在进行剪力墙的结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尤其是在对墙肢的抗震性进行设计时，要尽量避免设计单方向有墙的模式，保证设计出的剪力墙能具有安全可靠的工作性能。剪力墙分布应保证数量相当和均匀。若配置的剪力墙过多，会导致墙体得不到合理利用，增大其抗侧力刚度，增大震力及自身的重力，影响剪力墙的正常工作；若配置的剪力墙过少，由于数量不足会导致墙体的抗侧力刚度过小。
三、剪力墙结构设计在建筑设计中的应用
3.1对剪力墙进行合理定位
（1）若在建筑的设计中牵涉到弧形、圆形或多边的平面结构，可将剪力墙设计为环形或沿着径向的位置设置剪力墙。
（2）在设计中若呈Y型的结构，需根据建筑自身的三个轴线的分布方向进行剪力墙的设置。
（3）在结构的设计中若呈现出T型或矩形等平面结构，就需要沿着自身结构的两个轴线方向进行设计。
3.2剪力墙中的钢筋构造
在剪力墙的结构设计中有明确规定，在剪力墙的结构设计过程中，既要保证剪力墙结构水平方向和竖直方向中的配筋率，又要保证剪力墙的结构能满足抗震设计的要求。在进行剪力墙结构的抗震设计时，配筋率要保持在0.2%以上。
3.3确定剪力墙设置的厚度
根据国家建筑设计规范的要求，在进行剪力墙设计时，其截面尺寸要满足建筑物抗震等级的要求。墙面厚度要根据整体的抗震等级要求进行设计，墙体的底部要加强厚度，保证在200mm以上，其他部位的厚度要保持在160mm以上，在独立剪力墙的设置中，墙体底部的厚度要设置在180mm以上。
3.4处理剪力墙中存在的连梁超筋现象
在剪力墙结构中，较容易出现连梁超筋的现象，主要表现是墙体整体的剪力与设计过程中对剪压比规定的数值要求不相符。在墙体中出现连梁超筋的现象，主要由于剪力墙整体结构的高度位于建筑整体结构高度的三分之一处。若在平面结构中墙体较长，就会容易出现连梁超筋的现象。在出现连梁超筋时，墙体会发生严重的剪切变形。若是墙体中较容易出现连梁超筋现象的部位时，可采用铰链的形式进行处理。
3.5剪力墙结构设计的其他要点
（1）必须保证剪力墙结构的顺利建设，这是剪力墙结构设计的基础工作。
（2）要充分考虑剪力墙结构的安全性问题。剪力墙结构本身的建设就是为了增强建筑的抗震性能，保证房屋及构筑物的安全施工。在剪力墙结构的设计中，保证剪力墙结构的安全可靠度，也能使剪力墙结构的功能得到最大化程度的发挥，达到经济合理的设计目的。
（3）还应考虑剪力墙结构的工程造价问题。为节省工程造价，可从技术手段及原材料的使用等方面着手。比如在剪力墙结构的设计过程中，将原材料的含钢量控制在一定范围内，力求达到在不损害建筑安全性的前提下充分发挥原材料的最大用途，实现剪力墙结构的优化设计。
结束语：剪力墙结构对建筑结构的性能和质量具有重要影响。因此，应采取先进的科学技术进行建筑结构设计研究，策划合理的方案，设计好剪力墙布置中洞口的位置并发挥受力作用、考虑抗底竖向负荷、保证结构的刚度和承载能力等。此外，还可通过建筑体形设计节省施工的成本效果，加强其施工安全措施，提高建筑物的安全和质量。
参考文献
[1]]蓝培余.解析建筑结构设计中剪力墙结构的应用[J].中华民居（下旬刊），2014（24），
[2]李敏，罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2014（24）.
[3]曹彬，李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构，2013（24）.
论文作者:朱国辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/22
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 刚度论文; 墙体论文; 弯矩论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;