摘要：在建筑工程建设过程中，结构设计属于整个项目的基础，就相当于人体的骨架。只有保证了这一环节的科学性、合理性，才能促进整个工程质量的提升。在社会不断发展过程中，剪力墙作为现代建筑中较为重要的结构形式，得到了较为广泛的应用。为了最大程度保障剪力墙设计的有效性，文章就剪力墙结构进行了相关概述，同时分析了剪力墙设计的具体措施，以期能够为我国建筑工程剪力墙结构设计作出一点贡献。
关键词：建筑工程；剪力墙结构；设计
1 建筑中的剪力墙结构
（1）严格意义上来讲，剪力墙又被称为抗震墙或结构墙，其中，主要部分是钢筋混凝土。在建筑结构设计过程中，采用剪力墙结构能够抵抗自重、使用荷载以及风荷载和地震力造成的水平及竖向力荷载。就高层剪力墙而言，其主要是以剪力墙结构作为主承受结构，支撑水平和竖向上的荷载和压力。
（2）设计原则分析
在建筑尤其是高层建筑住宅结构设计过程中，剪力墙是必不可少的部分，该种结构具有抗侧刚度大、施工操作方便简单等优势。从剪力墙本身结构来看，其刚度相对较大，小震范围内可保持一定的弹性；如果地震作用相对较大，则连梁耗能以后就会有效吸收地震剪力，然后屈服，在塑性铰的作用下使其协调变形，从而降低剪力墙结构刚度，地震作用也因此而减小。在结构优化设计过程中刚度较大时，地震抵抗能力就会越强。在实践中可以看到，剪力墙无限增加，虽然可以增强结构刚度，但是也会增加自身的质量，进而使地震作用扩大化。在这种情况下，建筑工程项目施工建设费用和成本就会大幅度提升。因此，剪力墙结构经济性与刚度关系的处理是提高设计质量的关键所在。具体而言，在剪力墙布设过程中，平面上的各个方向应当保持均匀，而且竖向上的构件切忌中断；查看剪力墙结构试算结果，使结构的位移角接近规范限制，充分发挥剪力墙的抗侧向刚度；核查计算结果，应当能够有效满足周期要求以及规范位移要求，其核查底部的剪力值应当处在合理范围之内。上述操作的主要目的在于达到结构刚度合适、工程造价合理的目的。
2 剪力墙的计算方法
2.1材料力学的分析方法
整体墙以及小开口整体墙在水平力的作用下，整体墙的法向应力是线性分布的，因此可以运用材料力学当中的相关公式计算整体墙的应力应变。小开口整体墙，其法向应力分布则不是一种直线分布，但是偏离的不太大，仍然可以运用材料力学中的相关公式进行计算并对局部进行弯曲修正。一般情况下，将总力矩的85%按照材料力学中的方法计算墙肢弯矩和剪力，可以将总力矩的15%按照墙肢的刚度进行具体分配。
2.2壁式框架分析法
可以将壁式框架简化为带刚域的框架，用D值法（改进的反弯点法）进行求解，也可以利用计算机运用矩阵位移法以及杠杆有限元法进行计算。
2.3有限条法和有限元法
对于开有不规则洞口的剪力墙以及框支剪力墙最好的方法就是借助于计算机运用有限元的方法进行计算。有限条法则是对剪力墙结构进行等效连续化处理，然后取条带进行计算。这两种方法的计算精度就都很高。
2.4连续化的方法
联肢墙是由一系列的连续梁所约束的墙肢所构成，因此可以运用连续化的方法进行近似的计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此方法将每一楼层的连续梁近似看做分布在不同楼层高度上的一系列连续的连杆，根据连杆的位移协调条件建立剪力墙的内力微分方程，其结构中的内力即为微分方程的解，从而确定结构的位移，这种方法可以求得解析解，如果将求解过程做成表格或者绘制成曲线之后，使用还是很方便的，通过试验的验证，其结果的精确度还是符合要求的，但由于假定条件很多，导致其使用范围受到限制。
3 剪力墙结构设计在建筑工程设计中的应用
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选择科学合理的设计方法
在建筑工程结构设计中，要想保证剪力墙结构的稳定性，使整个建筑工程质量得到提高，设计人员首先要选用科学合理的设计方法，确定恰当有效的施工方案，从而使建筑工程的安全稳定性及整体强度得到最大程度地增加。由于处于受弯工作状体的剪力墙结构具有较高的延展性，因此，设计人员在设计方法选择过程中，应首先将剪力墙形状确定为宽细状。为了保证剪力墙设计满足建筑工程抗震的要求，设计人员需要注意剪力墙的长度，以免出现低宽剪力墙，影响建筑工程质量与安全。除此之外，在设计方法选择过程中，设计人员还可以利用计算机技术进行精确地计算，同时参照以往剪力墙设计过程中成功的经验与失败的教训，使所设计剪力墙的安全性与稳定性得到保障，在确保施工成功顺利进行的同时，使得建筑工程设计中剪力墙设计水平得到显著提升。
3.3对剪力墙延伸性进行有效地处理
在剪力墙设计过程中，延伸性处理可以称之为设计中的核心内容，因此，在设计过程中一定要对剪力墙延伸性进行有效地处理。一般情况下，剪力墙结构本身就存在较大的延伸性，所以，在对剪力墙结构进行设计的时候，一定要确保其具备较为良好的延伸性，这样才能有效地保障剪力墙具备较好的耐久性和整体性。针对这一点，设计人员在进行延伸性处理的时候，为了防止剪力墙结构受到破坏，一定要确保剪力墙承载能力能够满足相关要求，同时采用上下连贯、均匀对称的设计方式来促进剪力墙结构支撑效果提升，从而就能有效地保障剪力墙设计的合理性和有效性。
3.4提高剪力墙性能与强度
在对剪力墙进行设计的过程中，提高其性能和强度属于设计重点，在《高规》中就明显的提出，在建筑工程设计或者是施工过程中，剪力墙水平以及竖向分布筋的配筋率都要得到有效的保障，具体指的是在设计过程中，对于非抗震设以及四级抗震设计都需要大于0.20%；而在对一、二、三级抗震工程进行设计的过程中，设计人员则需要确保其数据要大于0.25%，这样才能最大程度保障建筑工程性能以及抗震强度。除此之外，在对剪力墙性能与强度进行提升设计的时候，设计人员一定要遵守相关规定和标准，对边缘和构造边缘的剪力墙构件进行约束，以此来促进矩形截而剪力墙的极限承载力能够得到最大程度的优化，最终优化到大于40%，同时还要保证其抗震能力能够提升到20%左右，从而就能有效地保证剪力墙设计的合理性，最终促进整个建筑工程质量的提升。
结语
综上所述综，近年来，社会经济飞速发展，人们对日常工作及居住过程中使用的建筑物要求越来越高，在这种情况下，我国加大了建筑工程建设力度。然而，随着建筑工程规模的不断扩大，建筑稳定性和安全性成为人们广泛关注的话题。剪力墙结构在建筑结构设计中的应用，极大的提升了建筑结构的稳定性，同时，建筑整体的抗震性能也有所提升。在这种情况下，相关建筑设计以及施工人员在日常工作中必须加大对剪力墙结构的掌握，通过科学的设计提升建筑使用安全性，并努力实现对建筑结构的优化。
参考文献
[1]余添朋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用价值分析[J].江西建材，2016，11：11+18.
[2]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.
论文作者:陈淑琪,柳叙聪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 过程中论文; 建筑论文; 结构设计论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第18期论文;