2山东景城建筑规划设计有限公司 山东省 261061
摘要：随着国民经济的发展，业主对于建筑结构的安全性和美观性的要求越来越高。为了提高建筑结构的质量和稳定性，并可以改善抗震性能，使墙体无论是受竖向荷载或者水平作用都能起到较好的抗变形能力，从而为居住者提供较大的生活空间，在建筑结构的设计中剪力墙结构设计越来越多的被应用，是目前建筑结构设计中墙体结构设计的主要方法。但是在建筑行业对该结构的实际应用过程中，发现这种结构并不是十全十美的，它也会有一些缺点，因此建筑设计工作者们在进行设计工作时，必须充分了解剪力墙结构的优缺点，通过科学有效的方法来将剪力墙结构运用到建筑行业中，从而确保建筑行业的顺利发展。
关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构设计；应用
1剪力墙结构的分类和设计原则
1.1分类
剪力墙结构的分类及依据：①截面剪力墙。是指墙体不开洞或者开洞的面积不超过墙体的15%。从整体上来说这种剪力墙像悬壁墙，弯矩图上既不发生突变，也不会存在反弯点，其在受力后的变形主要呈现为弯曲型。②有壁式框架的剪力墙。这是一种洞口尺寸很大的剪力墙，它的整个受力特点与框架结构相似。在很多高楼层建筑中会出现反弯点，楼层的弯矩图也会发生突变。③双肢或多肢剪力墙。此类型的特点是尺寸大、洞口成列分布的开口型剪力墙。④小开口剪力墙。这种类型开口普遍较小的剪力墙，开洞面积却比较大，大部分在15%以上。其在弯矩图的中心位置可能会发生突变。在受力后剪力墙以弯曲型为主要的变形方式，并且在整个墙肢上几乎没有反弯点。
1.2设计原则
①楼层高度和层间位移比例。在限定受地震影响较重的建筑楼层的弹性位移值时，要计算高城建筑和其他建筑的整体结构扭转变形量。一般计算高层建筑剪力墙的结构设计，关键在于楼层扭转和剪切变形。控制剪切变形的主要方法是改变纵向构件的数目，纵向构件过多会造成墙面结构的扭转变形，所以在进行建筑结构设计时，要尽量降低扭转变形量。②连梁超限原则。连梁超限原则是指，设计剪力墙时，连梁的跨高比值不小于如果连梁的跨高比值小于5：2，建筑结构容易出现墙体弯曲或剪力值超标情况。③楼层最低剪力值原则。剪力值最低原则是指，为了使楼层的剪力系数尽可能不超过规定范围，在设计剪力墙抗地震倾覆结构时，要尽量降低剪力值、减少剪力墙布置。
2剪力墙在结构设计中容易出现的问题
建筑结构的设计离不开剪力墙结构的设计，建筑物的安全、适用、合理、经济性都依赖于好的剪力墙结构设计。因此，除了门窗洞没有任何后砌填充墙是的力墙，也就是是全剪力墙的结构，其侧向刚度太大，设计剪力墙结构的侧向刚度设计太大，地震对建筑的影响作用也会变较大，短肢剪力墙比较多的建筑结构中，若将剪力墙纵向钢筋平均配置于所有的墙段内，就不是很合理。纵向的钢筋必须向着墙肢端部来集中而不是配置于墙肢中以及轴附近，因为这样的钢筋是不能发挥其作用的。除此以要根据按柱的设计要求进行设计，外抗震墙的墙肢长度不能超过墙厚的3倍，在对剪力墙的抗震进行设计时要求底部要承受的振动倾覆力矩要大于总底部倾覆力矩的50%，这是对底层剪力墙设计厚度的要求。
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3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1剪力墙的位置选择
为了避免建筑资源的浪费，有效地节约建筑成本的投入，剪力墙的位置选择就变得至关重要。因此设计工作者们要充分考虑平面与竖向的位置布局，尽量在对称的基础上平均分布剪力墙于建筑中。在平面分布中，为了避免扭矩情况的发生，剪力墙面结构的硬度要大于质量中心的刚度，而且应该保持剪力墙内外两部分是处于同一个水平线上的。无论是剪力墙的抗侧力刚度还是肢截面都要保证在合理的范围之内，不可过于繁杂。当剪力墙在这两方面都在一个合适的范围，剪力墙的抗压能力就会得到大幅提升，增加了剪力墙的使用范围。
3.2合理选用大墙肢的方式
从理论层面上来说，大墙肢的长度与数量都具备更好的承受能力来容纳楼层剪力。但是大墙肢也存在抗震性差的弱点，为了提高大墙肢的抗震性能，可以选择以下几种方式：①分解长墙肢。具体方法就是开挖施工洞，堆砌填充墙。②当施工的项目不方便在施工时开挖施工洞的时候，可以选择在施工过程中开挖，但还要选择混凝土墙。此种方法虽然也可行，只是提高了配筋量的使用，增加了成本。剪力墙本身的结构状态是细高状的，但是为了充分发挥其延展性能，提高在脆性环境下剪力墙的质量，通常会被弯曲成延性剪力墙。当墙段长度太短时，其承受弯曲力后所形成的裂缝也会比较窄，这时墙体配筋的支撑能力就开始显现出来。
3.3调整楼层最小剪力系数
如果断肢剪力墙承载的底部地震倾覆力不足总地震倾覆力的40％，就必须尽量减少建筑体中的剪力墙布置数量，并且要以大开问剪力墙排布方式为目标，让剪力墙的组合具有一定的侧向刚度，控制楼层的最小剪力系数大于规定范围，这样能有效降低墙体自身重量、降低楼房在地震时受到的震力，还可以节约建筑投资成本。
3.4调整剪力墙连梁朝向
科学的剪力墙结构设计，连梁跨高比例应该不低于5：2，若果连梁跨高比例低于5：2，就极有可能造成剪力与弯曲度超过限定范围，相关建筑条例规定，若连梁跨高比例大于5：1，就应该按照框架梁进行结构设计。但是，当连梁跨高比例介于5：16：1时，如果还不降低连梁的刚度，建筑就很可能会出现剪力或弯曲度超标情况。本文认为，如果在实际工程施工中，能科学地调整墙连梁跨高，可以在一定程度上降低建筑成本、缩短施工工期。
4结束语
综上所述，随着我国经济和科学技术的飞速发展，建筑行业得到快速发展，与此同时人们对建筑物的安全、强度、刚度和抗震能力的要求越来越高，要解决这些问题还要依赖于剪力墙的应用。剪力墙结构的特点和设计在不同的建筑中是不完全相同的。对此工作人员要在考察和研究地质情况后，对建筑物结构特点进行仔细的分析，选择合适的方案对建筑物进行个性化设计施工，才同时兼顾建筑的安全性、稳定性和经济性。
参考文献：
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[4]建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J].肖辉.智能城市.2018（11）
论文作者:郑大伟1,李慧霞 2
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第7期
论文发表时间:2018/10/26
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 建筑论文; 剪力论文; 结构论文; 刚度论文; 楼层论文; 《建筑细部》2018年第7期论文;