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摘要：随着当前我国建筑工程项目的不断发展，其具体结构的复杂性越来越突出，为了更好实现建筑结构的优化布置，合理运用剪力墙结构是比较重要的一个方式，需要确保剪力墙结构能够在建筑工程项目中表现出较为理想的作用价值。结合剪力墙结构在建筑工程项目中的有效应用，其在当前因为设计不规范带来的问题威胁是比较多的，应该重点围绕实际需求进行详细分析，保障建筑剪力墙结构设计较为适宜合理，能够发挥最强作用价值。
关键词：建筑剪力墙；结构设计；优化策略
一、剪力墙结构概述
1.1概念
在建筑结构中，主要由钢筋混凝土墙体构成承重体系的结构形式称为剪力墙结构。剪力墙不仅承担竖向荷载，同时还承担风力或地震作用传递来的水平力。剪力墙结构的优点在于减少结构的侧移、提高结构的抗震性能以及保证墙面及空间平整等。它具有较强的抗侧刚度和抗震能力。
1.2剪力墙结构方案选择
建筑结构设计中，往往存在多种剪力墙设计方案。施工单位参照性价比，对设计方案进行优选，以减少不必要的资金浪费，并有效规避建筑结构设计中的安全问题。设计初期，设计单位和施工单位要建立良好的沟通互动关系，依据具体项目背景，选用科学的剪力墙结构体系、材料和构件截面尺寸，使建筑工程造价处于可控范围内。框支剪力墙在高层建筑结构中备受青睐。其上部结构选用剪力墙结构，并适当减少短肢剪力墙，以对剪力墙刚度进行有效控制。与此同时，增加下层刚度，使建筑工程整体结构更加安全，并实现成本控制。建筑层数是剪力墙结构选择过程中的重要指标。如果建筑层数比较少，可采用短肢剪力墙结构。十层以上的建筑工程，现浇剪力墙结构为最佳选择。建筑工程的结构刚度与其层数呈现正相关。该背景下，要确保结构底部的抗剪系数极佳，并对层部位移和顶点位移值进行有效控制，使建筑工程结构更加安全。而短肢剪力墙结构能够通过适当降低结构的刚度，对该问题进行有效规避，有利建筑工程的经济性，减少不必要的资金浪费。
二、剪力墙结构的优劣势
剪力墙作为建筑结构中的重点环节，虽然具有明显的使用优势，但是也具有一定的缺点，在实际情况中，设计人员应当要掌握剪力墙结构的优劣势，然后展开合理设计。
2.1剪力墙结构的优势
①剪力墙结构的稳定性非常好，能够为整个建筑提供更好的支撑效果，提高建筑的整体承载力。②剪力墙结构的侧向刚度较大，能够在水平方向荷载作用下更好地限制水平方向上的位移，对于高层建筑来说，剪力墙结构的使用是非常合适的。③剪力墙结构没有多余的外漏梁柱和相关构件，并不会对建筑内部的空间美观产生影响，同时也不会影响建筑的各项使用功能。
2.2剪力墙结构的劣势
虽然剪力墙的稳定性较好，承载能力也较强，但是其对建筑类型的选择有着一定的要求。由于其承重原理是靠墙体与楼板之间共同作用而形成的受力体系，只要建筑建成，就不可轻易拆除，且对空间的要求遵循了“宜小不宜大”的原则，因此，对于普通的住宅或是宾馆等空间间隔较小的建筑类型，剪力墙结构是非常适用的，但是对于一些对空间要求较大的建筑，剪力墙结构却并不实用。此外，剪力墙结构单位面积所消耗的钢材量较大，在成本上不具备优势。
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三、剪力墙结构设计方面的优化策略
3.1充分考虑墙体的宽高和受力情况
在剪力墙的设计过程中，需要明确墙的宽度和高度，如果出现墙面偏大但是墙体的厚度却偏小的情况，那么这类的建筑的建筑结构受力方面就会存在一定的弊端。因此在剪力墙结构设计过程中，应明确设计思路，注意区分建筑结构中的剪力墙和柱，保证设件的厚度和宽高达到相应的设计标准，举例来说，墙体厚度与宽高之间的比值小于3，在结构设计时需要注意按柱设计要求，若比值超过3，那么就要多注意剪力墙的设计。另外还要从整体考虑剪力墙结构承受的横向力与纵向力，因为在剪力和弯矩的影响下，一个平面空间里的剪力墙内部的承受力比平面外偏大，所以要连接剪力墙与平面外梁来考虑平面外墙肢是否会出现弯矩情况。另外也可以根据剪力墙结构“外柔内刚”的特点，在设计时合理控制剪力墙结构外侧的弯矩，自上而下连续布置，增强剪力墙结构外侧的稳定性。
3.2剪力墙结构设计方面的优化
剪力墙一般是沿着主轴或者是其他方向双向布置，从而成为具有一定空间的结构体。对于具有抗震性能的剪力墙结构，不要进行单独的剪力墙布置，应该确保两个受力方向的抗侧刚度基本接近，才便于空间的工作性能。考虑到剪力墙较强的刚度和承载力，剪力墙布置间距应该合理控制，以合理降低其结构重量，来提升其侧向刚度。剪力墙长度较长时，应该设定洞口，将整体剪力墙分成长度相等的墙面，并用弱连梁进行墙段连接。墙段高度与截面高度比例控制在2以内。并避免洞口与墙边，洞口之间高度和厚度比例小于4的墙肢出现，当其比例超过4时，应该以框架柱设计要求进行全高加密处理。
3.3剪力墙结构的计算优化
为规范地震作用力下的楼层最大曾建位移，在剪力墙结构计算中，应该以楼间的弯曲变形为主，并将其计入扭转变形，但对结构整体弯曲变形不做扣除。所以，在高层的扭转变形最小控制方面，还要考虑不能通过盲目的增加竖向构件刚度来提升其抗变形能力。在实际的剪力墙结构优化方面，很多设计人员往往在发现某层的层间位移不够时，就以为的进行本层的侧向刚度增加，当架构的剪重复合规范时还是比较理想的，一旦减重过大，另一侧的结构刚度得不到减小。同时，考虑到工程的造价控制，对于剪力墙结构的优化，可以从技术和材料两个方面来着手，在不影响建筑工程施工质量要求的基础上，将含钢量进行适当的控制，从而实现不影响建筑安全性的基础上，以原材料的性能最大发挥类提升优化效果。
3.4优化剪力墙连梁和剪力墙墙肤
剪力墙连梁就是剪力墙各个墙肢之间相互连接的梁，当墙肢受到过大的压力就会造成超筋或者是形变，影响建筑的质量和建筑的使用寿命。因此优化剪力墙连梁是必要的。首先，根据建筑工程的实际情况将剪力墙连梁的高度降低到合理范围内，避免因尺寸问题造成连梁剪切形变。其次，合理调整剪力墙连梁抗震的设计，控制剪力墙连梁的受力情况，在剪力墙结构塑性上进行合理规范。
3.5优化剪力墙的洞口设置
在剪力墙结构设计中，由于剪力墙结构的特殊，宽与高的比值小于2的情况下，就会形成细高状的墙柱;剪力墙结构超过8米时，又会造成建筑在遭遇地震时墙体需要承受的剪力作用增大，从而损害建筑的墙肢。因此需要优化剪力墙的洞口设置，将剪力墙分成合理均匀的墙段，同时注意洞口在剪力墙上的合理布局，提高剪力墙结构的抗震性，连接不同墙段之间的连梁，增强建筑楼体的稳定性。
结语
综上所述，对于建筑工程项目中剪力墙结构的有效设计运用，重点把握好对于相关剪力墙结构的优化处理是必不可少的，尤其是对于以往比较容易出现错误问题的区域和设计要点，更是需要予以详细分析，综合提升剪力墙结构应用价值。
参考文献
[1]张卫华.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].门窗,2017(1):15+18.
[2]贺芳.剪力墙结构设计常见问题及注意事项[J].工程技术研究,2017(2):202+207.
[3]李玉成.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].江西建材,2017(5):34+37
论文作者:刘飞
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/5
标签：剪力墙论文; 结构论文; 建筑论文; 刚度论文; 结构设计论文; 墙体论文; 洞口论文; 《防护工程》2019年第7期论文;