摘要：随着现代社会的快速发展，建筑行业已经得到了进一步推动，而建筑结构设计已经在人们日常生活中得到不断渗入，近年来人们对建筑质量，居住环境和舒适度提出了更高的要求，而对建筑结构设计已经提出了更高的挑战。在建筑结构设计中剪力墙结构是其重要结构，在建筑行业中得到广泛的应用。而剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实施，不仅要求设计人员具备扎实的理论基础，还要具有丰富的工程经验。本文就对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行分析与探讨。
关键词：建筑结构设计；剪力墙设计；应用
在城市化进程的发展和推动下，为建筑行业的发展提供了广阔的发展前景，而建筑物作为城市的重要标志，体现出城市发展的特色，建筑和城市发展之间是相互依赖的关系[1]。近年来我国建筑行业逐渐向高层建筑方向发展，为建筑结构设计工作带来了一定的难度，同时人们对于居住环境的要求不断提高，对建筑结构的优化就十分必要。剪力墙结构具有抗震能力强，抗侧刚度大等特点，在建筑结构设计中得到广泛应用。本文就对剪力墙设计在建筑结构设计中的应用进行探讨，提高建筑结构设计水平，提升建筑工程质量。
一、剪力墙结构的分类
通常剪力墙结构可以根据剪力墙上是否开洞和开洞大小分为以下几类：第一，整体小开口剪力墙，这种剪力墙的开口相对较小，开洞面积约在15%以上，剪力墙发生弯曲性变形，墙肢高度无反弯点，弯矩图位置发生变化；第二种则是实体墙不开洞或截面剪力墙不开洞，或者开洞面积不超过15%，该种剪力墙会发生曲型变形，墙肢高度上弯矩无突变，无弯点；第三种是壁式框架，在壁式框架中剪力墙的开洞较大，墙肢线和连梁线刚度十分接近，受力墙发生剪切性变形，受力二店类似框架结构。在高层建筑楼层中，剪力墙产生反弯点，楼层处弯矩图发生突变。
二、剪力墙设计在建筑结构设计中的应用原则
（一）延性
在剪力墙结构设计中良好的延性有助于确保剪力墙结构的稳定性，在建筑结构设计中细高剪力墙中可能会发生由于梁应力而导致的严重弯曲或拉伸，使建筑物出现脆性或剪切破坏，因此在建筑结构设计中，整个墙体长度应保持在10m以内，如果建筑结构中应用较长的墙体，则应设置翼缘，避免剪力墙呈一字型，同时还要考虑到部分截面设置洞口，确保长度较长的墙体可以分割成若干段墙，并构成连梁连接墙[2]。但需要注意的是，如短肢剪力墙可能会导致高层建筑剪力墙的设计原则不符，因此应将短肢剪力墙布置为一般剪力墙，使其可以共同抵抗水平应力。
（二）规则性
在建筑结构设计中，设计师需要充分考虑到建筑物在不同区域和作用的基础上，用简单的剪力墙将建筑物划分成不同的功能区，确保在建筑结构中不仅可以满足现代建筑结构多样化的需求，同时还能紧跟时代发展步伐，便于后期的维护和拓展。因此在剪力墙设计中应充分遵循规则性云泽，如高层建筑中剪力墙平面布置应按照建筑两主轴的方向来进行布置，在两主轴方向中剪力墙侧向刚度差异应保持在一定范围内，防止建筑物发生侧向位移，例如在抗震结构建筑设计中，应注意剪力墙设计的规则性和简单性，避免出现单向有墙的现象，确保在地震发生时建筑物不会在剪力墙倒塌时发生严重变形[3]。如果建筑物平面是一个三角形，多变形或圆形，为了避免出现单向有墙的下乡，应根据径向或环向来布置剪力墙结构，在有转折时根据剪力墙模式来进行设计。
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（三）连续性
在高层建筑中剪力墙结构主要作用是对建筑结构的维护和使各个构建分隔，充分发挥水平抗侧和竖向承重的作用，防止刚度影响导致剪力墙突变，使建筑侧移，在建筑结构设计中应从上到下的对剪力墙进行布置，尽可能的预防剪力墙出现刚度突变[4]。在建筑结构设计中建筑设计人员应在部分墙肢方向和墙体高度方向上混凝土施工，加大墙体厚度，分担剪力墙结构所承担的抗侧刚度，而对于一些房间面积小，墙体较多，抗震要求较强的建筑结构，如不能有效保障剪力墙的连续性，则应加强对剪力墙的眼神，确保上下洞口对齐，在洞口设置连梁，墙肢，加强剪力墙结构的抗震性。
三、剪力墙结构在建筑结构设计中的实际应用
（一）大墙肢处理
通常在剪力墙设计中将细高状剪力墙设计成弯曲破坏的延性剪力墙，结构具有延展性，防止出现脆性剪切对剪力墙结构造成损害，而墙体配筋主要的支撑作用是墙段的长度不够，在弯曲后使裂缝减少，宽度增加，在剪力墙结构中理想状态下，上楼层剪力是至少在8m以上的大墙肢受力，但大墙肢在产生剧烈的震动时容易遭受破坏。为了避免出现上述情况，在剪力墙施工中应增开施工洞，在工程竣工后对墙体进行砌填填充墙，将长墙肢分割为短墙肢；在结构计算时增加施工洞，在施工时仍然是混凝土墙，但这种计算方式增加了小墙肢配筋量，对部分不便于实施开洞的项目可以采用这种设计方式。
（二）墙体配筋
在墙体配筋结构设计中应合理的控制剪力墙配筋，从而实现结构安全，提高建筑工程项目的经济效益[5]。对高层建筑的剪力墙结构中，由于墙面广，量大，在剪力墙墙体配筋中通常是在建筑内侧竖向放置钢筋，在外侧水平方向钢筋，并根据规范和计算最小配筋量来进行配筋，如采用双向钢筋网片，可以采用迎水面保护层，减少墙体配筋。
（三）对剪力墙结构进行合理定位
在高层建筑的剪力墙结构设计中，为了实现剪力墙的经济性和安全性，应确保剪力墙结构布置合理、全面，在剪力墙结构设计中应重视竖向布置与平面布置两个方面，严格遵循对策和均匀要求，使墙面结构的质量中心和刚度中心相重叠，减少扭矩，对剪力墙平面进行合理的布置，并尽量拉通内外剪力墙，使剪力墙肢截面尽可能的简化，同时还要确保剪力墙结构的规整，剪力墙抗侧力刚度控制在合理范围内。如剪力墙有合适侧向刚度，使承载能力和抗侧力刚度得到充分展现，增加建筑结构的可用空间。
（四）连梁钢筋处理
连梁超筋的情况在剪力墙结构设计中是较为常见的，如剪力与剪压比要求不符合，则会形成连梁超筋，通常剪力墙结构中连梁超近部分在建筑总高度的三分之一楼层，如平面中墙段较长，通常产生在中间部位，如某抢断中墙肢截面高度大小有一定的差异，连梁超筋则通常会发生于墙肢部分[6]。在剪力墙结构中对连梁的敏感度较高的是剪切变形，如果剪力墙的连量尺寸不尽相同，则应尽量降低连梁截面高度，或在剪力墙的抗震设计中，应对连梁剪力和弯矩进行适当的调整。另外，如果连梁破坏对于承受竖向荷载并未产生明显的影响，在梁连在遭受巨大的地震冲击和破坏下，难以约束墙肢结构，因此应根据独立墙肢来进行内力分析，对墙肢配筋进行准确计算。
结语
总而言之，剪力墙结构在建筑结构设计中的应用，应充分重视剪力墙设计的基本原则，充分把握，明确剪力墙结构的宽度与长度，充分发挥建筑设计效果，确保建筑结构的安全性和经济性。
参考文献
[1]孙合平.建筑结构设计中剪力墙结构的应用及优化设计[J].建材与装饰，2016（33）：48-49.
[2]陆江洲.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析[J].江西建材，2016（05）：30+33.
[3]樊俊成.浅析房屋建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].江西建材，2015（21）：47+54.
[4]戴亚鹏.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].山西建筑，2015，41（04）：36-37.
[5]梁明钊.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].中国新技术新产品，2014（12）：137-138.
[6]陈锐兰.探讨概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].四川建材，2013，39（02）：55-56.
论文作者:张雄辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/25
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 刚度论文; 墙体论文; 开洞论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;