摘要：在建筑设计过程中，剪力墙的结构设计能够很好的保证建筑安全，但是当施工中真正把这种墙使用到建筑上时，却要考虑到多方面的事项。所以，本文首先对剪力墙结构优势与种类探析进行了分析，然后对剪力墙结构设计原则进行了讨论，最后对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了探讨，保证了建筑物的安全性，以期为类似工程借鉴。
关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构
引言
剪力墙结构体系的两大组成要素是刚劲混凝土的框架和剪力墙，其最大的作用就是能够规避地震灾害，因为框架剪力墙由剪力墙和延性框架两部分组合而成，而且延性框架的延展性能比普通框架要好。所以这种结构比传统建筑上的框架结构更加灵活多变，因此框架剪力墙结构体系如今已被广泛运用在了高层建筑的结构设计之中，我国建筑亦如是。
1.剪力墙结构优势与种类探析
1.1剪力墙结构的优点
剪力墙结构的优点之一是稳固，这种墙的构成材料中最多的就是钢筋混凝土，这种材料坚固、受力程度大，所以在水平和垂直方向，结构墙能承受的力都要比其他墙大。剪力墙是这种墙最普通的一种称呼，其还可以被叫做结构墙等。剪力墙对于一个建筑来说就相当于人类身上的骨头，其是整个建筑最核心、最重要的部分，需要有能支撑起整个建筑的，背负各种巨大作用力的坚固。剪力墙也特别适合各种高层建筑，因为其有足够的抗震能力、整体也结构能支撑高楼的重量。所以剪力墙结构设计是我国最重要的、应用最多的结构体系之一。
1.2剪力墙结构的分类
（1）小开口剪力墙结构。小开口剪力墙结构顾名思义是会在墙上开一些比较小的口，虽然这个口小，面积却是不小的。小开口剪力墙结构很容易变形，一般只要受到一定的外力就很容易变形，因此平时能见到的都是弯曲了的小开口剪力墙结构。虽然这种墙发生弯曲的可能性非常大，但并没有出现过反弯的情况。（2）多肢剪力墙结构。这种墙一般会分布成列，并且洞口面积较大的洞，就像是多肽化合物一样，所以被称为多肽剪力墙结构。（3）有壁式剪力墙结构。这个墙也会开面积比较大的洞，并且其樯线的刚度和剪力墙的刚度是差不多的。有壁式剪力墙结构和其他类型的结构相比是最容易发生变形和反弯的一种。
2.剪力墙结构的分类分析
在针对剪力墙结构进行分类的时候，需要结合实际情况，通过墙体上是否存在开洞或者是通过开洞洞口的大小对其进行种类划分。基本上可以分为以下几个种类。①实体墙。实体墙这种类型的剪力墙并不存在墙体出现开洞的问题，或者是截面墙体出现开洞。但是值得注意的问题是开洞面积基本上会小于 15%左右。这种剪力墙结构在实际应用过程中，如果一旦出现变形情况，那么其变形主要是朝着曲型的状态演变。除此之外，墙体本身的弯矩图处并不会出现反弯或者是其他一些突变的情况发生，由此可以看出，这种类型的剪力墙结构本身具有比较良好的稳固性和承受力。②整体上存在小开口的剪力墙。在针对这种类型剪力墙进行分析时可以看出，该剪力墙本身的墙体虽然存在一些开洞现象，但是整个开洞面积与整个剪力墙墙体面积相比，只能占据其 15%左右，而且还是低于 15%的状态。除此之外，这种类型的剪力墙与实体墙一样，如果一旦出现变形就会是弯曲型状态，但是墙体本身的弯矩图处并不会出现一些异常情况。但是需要意识到墙体本身发生突变的可能性比较大。
3.剪力墙结构设计原则
3.1合理的框架结构设计计算
进行框架结构设计计算时，要注意在水平力的推动之下，要根据高层建筑底层框架能够承受的地震倾覆力矩和结构总地震倾覆力矩之间的比值来计算，计算出该建筑物采用的框架的具体参数和设计方法，注意要具体问题具体分析，所有数据都来自于该建筑工程的实地测量，保证数据的真实有效。
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3.2合理调整 0.2VO 系数
在普遍情况之下，框架剪力墙中框架受到的外力很小。在框架剪力墙结构中防线的设置很多，其中剪力墙作为面对地震时的第一道防线，在面临强烈地震的时候由于塑性内力重分布，导致框架部分按侧向刚度分配的剪力会比普通地震来得大。为了保证作为第二道防线的框架也能发挥相应的作用，同时具有一定的支撑建筑物强度的性能，所以相关设计要求把计算出来的柱子剪力加大。
3.3建筑物楼层之间进行调整最小剪力系数
在剪力墙的设计方面，为了在保证建筑物的抗震能力的同时减轻建筑物自身的重量，在建设过程中，使用短肢种类的剪力墙，避免采用过大过长的剪力墙造成整体总量增大和资源的浪费，这样可以做到“物尽其用”。同时在剪力墙墙体上设置大开间，可以提高剪力墙结构的倾向刚度。保证建筑物相邻楼层之间的剪力参数既符合了设计要求，同时节约了建筑建设成本，可谓一举两得。
4.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
4.1 约束边缘构件的作用
为了使剪力墙发挥更大的作用，设计者想了很多办法，约束边缘构件就是其中一种方法。约束边缘构件处理是由两种方法结合而成，即无约束边缘构建和有约束边缘构建，这两种都是不可缺少的，也各有各的利弊。通过各种比较来看，无约束边缘构建的表现要更好一点，能承受更大力。而在稳定性上面有约束边缘构件又要比无约束边缘构件要好，所以在实施到建筑结构上时要视情况而定。
4.2控制墙体配筋中的作用
剪力墙有一个最大的特征就是特别消耗钢量，而钢的生产消耗的人力物力都特别大，所以就要考虑如何把钢的使用量降低，节约资源和成本。可以通过控制墙体配筋量来减少钢的使用。一般最常见的方法是在确定了最小配筋量的情况下，在钢筋的分布上做文章，水平外侧分布，垂直内测分布。在使用双向钢筋网片的保护层也可以降低配筋量，即把厚度降到 30mm 就可以了。
4.3短肢剪力墙的说明
在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中规定说明：厚度≤300mm、横截面的高度与厚度比在范围 4~8 内的剪力墙就是短肢剪力墙。短肢剪力墙在生活中的使用范围越来越大，因为其肢厚比比长肢剪力墙的要小，这种微小的改良应用到一些小型的住宅区能在空间排布上看出优势，而且在布局上和对于住户日后对于房子的设计也会方便很多。短肢剪力墙的优点很明显，即其灵活性，但与长肢剪力墙对比，其也有一些弱势，它的承受能力大大降低和减弱了，这些问题都是需要解的。对于短肢剪力墙的受力程度曾经有过相关测验，其结果说明了短肢剪力墙对于结构受力的反应不大，但还是很少有人会把短肢剪力墙用于高楼的建筑当中。如果遇到在一个建筑结构中有很多短肢剪力墙的情况，就要把建筑布置成筒体最合理，使许多的短肢剪力墙成为一体，成为一个受力更强的剪力墙体。
5.结束语
综上所述，由于剪力墙明显的优势和使用范围的广泛，剪力墙结构在建筑行业的受欢迎程度超出了人们想象，其受到了设计方的喜爱，业主的信赖。剪力墙结构的作用还没有发挥到最大，建筑设计的质量也没有得到最大的保障，为了实现这些愿望，各个设计人员要对剪力墙结构的每一个点要进行精密的计算，减少失误。而且要好上加好，要充分完善剪力墙结构设计，让其以后能使用到每一次的建筑修建当中，使我国的建筑事业发展更乐观、更高效。
参考文献：
[1]康新杰.某高层住宅剪力墙结构优化设计[D].邯郸：河北工程大学，2017.
[2]周 明.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2017（10）：207+222.
论文作者:张万州
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/15
标签：剪力墙论文; 结构论文; 墙体论文; 结构设计论文; 框架论文; 开洞论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第28期论文;