摘要：随着我国经济和科技技术的飞速发展，人们的生活离不开建筑行业，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。我们必须将剪力墙结构的作用发挥到最大，这样才能有效降低建造成本，保证建筑物的质量，从而更好地推动整个建筑行业的发展。
关键词：建筑；剪力墙结构设计；优化策略
1剪力墙结构设计的基本概念及分类
1.1基本概念
剪力墙的几何特征类似于板和受力形态类似于柱子。剪力墙具有大尺寸的高和宽，其厚度尺寸却很小，在数据上又与传统的板子、柱子有差别。剪力墙是一个平面结构，承载着其平面作用下和垂直向下的双重压力。要能对抗地震对建筑的作用和风的横向作用剪力墙不仅要满足刚度和强度，还必须满足一定的延展性以应对反复循环下弹力变形保证即使结构断裂却整体不倒的目的。
1.2剪力墙结构的分类及依据
（1）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。
1.3剪力墙的优势和劣势
剪力墙主要应用于住宅型的建筑分隔墙中，相关设计人员将分隔墙与承重墙用现浇剪力墙的结构来设计，能够更加实惠。由于室内的整体框架结构比较简洁，因而很少出现漏柱或漏梁的现象。对于剪力墙存在的缺陷，主要有；剪力墙抗侧刚度大，会很容易引起地震反应，从而在一定程度上造成剪力墙的基础费用与上部结构的不断增加；剪力墙的混凝土比较多，进而加重了建筑物本身的重量。
2剪力墙结构设计的原则
2.1楼层间最小剪力系数调整原则
在建筑结构设计的过程中，应当调整好楼层间最小剪力系数。为了减低房屋重量，增加建筑物的抗震能力，就要控制好剪力墙的数量，同时对剪力墙进行相关处理，保证剪力墙结构的侧向刚度，这样才能控制好建筑楼层间的最小剪力系数，减少工程的造价，从而降低建筑整体的施工成本。
2.2楼层间最大位移与层高之比调整原则
楼层间的扭转变形和剪切变形是普通建筑的设计重点。通过竖向构件来衡量剪切变形。但是如果竖向构件过多，导致剪重比变大，从而设计就不够科学，不能满足楼层间的位移要求。因此，我们需要尽可能减少出现的扭转变形，调整好楼层层间最大位移和层高比例。
2.3剪力墙连梁超限调整原则
连梁超限是剪力墙结构一种常见的现象，可用以下方法进行调整，如增加洞口高度，减少连梁计算截面。结构计算中对连梁刚度折减及对连梁调幅处理。
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3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。
4建筑剪力墙结构设计的具体优化策略分析
4.1剪力墙结构的布置
应沿建筑物的主要轴线双向布置，应避免仅单向有墙的结构布置形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。剪力墙应尽量拉通对直，以增加抗震能力。门窗洞口上下各层对齐。剪力墙应尽量拉通对直，以增加抗震能力。较长的剪力墙宜开设洞口。高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式，短肢墙尽可能设置翼缘。高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式，短肢墙应尽可能设置翼缘。不宜将楼面主梁直接支承在剪力墙之间的连梁上。
4.2控制结构参数
只有控制好位移比、刚重比、侧向刚度比、层间位移角和周期比，才能更好的保证结构布置的合理性。位移比指的是层间位移、水平位移同本楼层平均值的比值。通过位移比控制好结构的不规则性，避免出现较大的偏心力。在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移大于该层两端弹性水平位移平均值的1.2倍时，定义为平面不规则结构。剪力墙弹性层间位移角限值为1/1000。
4.3剪力墙结构的计算和配筋
对剪力墙的墙身进行计算时，需要明确其建筑用量，对抗弯承载力进行相关的验算。对于抗震等级为一级、二级、三级的剪力墙有着不同的设计要求，但是都需要竖向配筋率和水平配筋率不能低于0.25%。在四级抗震的设计中，要求配筋率不能低于0.2%。对剪力墙的竖向钢筋和水平钢筋的距离也有要求，间距不宜大于300mm，直径不应小于8毫米且不宜大于墙厚的1/10，竖向钢筋直径不宜小于10mm，墙体和连梁的协调工作的进行是需要以剪力墙自身具备的强度为基础的。一般情况下，连梁的作用就是提高剪力墙的刚度，并且能够连接墙肢。所以，在计算的过程中，有必要对连梁的高度进行相应折减，折减值不能小于0.5。如果折减之后，建筑结构的承载能力不足，就需要降低建筑物整体的刚度，并且将连梁的高度降低，这样才能有效的抵抗地震。
结束语
近年来建筑行业发展迅猛，人们对建筑功能和质量的要求越来越高，建筑结构的优化工作刻不容缓，剪力墙结构顺应时代的发展而出现，并以其独特的优势得到了广泛应用。剪力墙结构设计在我国建筑结构设计中起到重要作用，因此，对其应用进行分析有着非常重要的现实意义。
参考文献：
[1]徐超，陈永闪.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用[J].智能城市，2016，11：209-210.
[2]张若信.建筑结构设计中剪力墙结构设计应用研究[J].住宅与房地产，2016，15：23.
[3]赖伟科.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].低碳世界，2016，11：96-97.
[4]薛寒，禹广亚.建筑工程剪力墙结构设计的优化[J].建材与装饰，2016，21：105-106.
[5]程元虎，王蕾.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].住宅与房地产，2016，33：26.
论文作者:韩文海
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 结构论文; 位移论文; 建筑论文; 刚度论文; 楼层论文; 《基层建设》2017年第20期论文;