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摘要：随着经济水平的不断提高，人们对于建筑物的要求也越来越高，对于楼层建筑，不仅要求更宽阔的室内空间，更要具有安全稳定性。基于此，建筑结构设计中剪力墙的应用越来越多，剪力墙结构的应用，对于我国的建筑事业发展，起到了至关重要的作用。因此，本文对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行分析。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用
剪力墙结构具有抗侧刚度大、抗震性能好等特点，因此近些年来，在建筑结构设计中受到了广泛的应用，尤其是在高层建筑结构中，更使得其本身的优势得到了充分得发挥。然而，需要注意的是，在不同的建筑结构中运用剪力墙结构时，有着不同的结构设计尺寸和布置方式，因此，这一问题的有效解决，就需要设计人员根据建筑结构设计的实际情况以及相应的要求等，对剪力墙结构进行设计。
1剪力墙结构的基本含义
剪力墙指的是在墙体界面高度与厚度之间比例为5:8的剪力墙面，在高层建筑结构中，一般不建议全部使用剪力墙结构，如果使用的剪力墙数量较多时，应当对其布置情况进行有效的设计，通过剪力墙与普通的墙体共同承担荷载，充分发挥剪力墙结构的作用。通常情况下，建筑物本身的抗震设计与剪力墙的应用之间有着一定的关系，当墙体承受的第一振形底部地震倾覆力距小于结构总部地震倾覆力矩的50%时，就形成了使用剪力墙的必要条件。而当墙体较少时，剪力墙的抗震性能能够获得更有效的发挥，这时需要对剪力墙的结构设计进行适当修正，这样才能够促进剪力墙作用的充分发挥。
2剪力墙结构的特点和种类
在建筑结构中使用剪力墙结构，最明显的作用就是建筑结构发生的侧移较小、整体的抗侧刚度较大、减震能力较强以及保证建筑内部的墙面平整度等。但是也在一定程度上增加了建筑的资金成本投入，建筑工程的施工也变得较为复杂。我国在建筑结构设计中使用的剪力墙类型可以分为以下几种：
2.1实体墙
当剪力墙为实体墙时，有的墙体出现开洞，有的没有开洞。即使有开洞的墙体，开洞的面积也不会超过整个墙体面积的15%。因此，实体墙在使用的过程中不会出现反弯点和结构的突变。
2.2开口较小的剪力墙
开口较小的剪力墙其特点和实体墙相同。墙体中的开口面积较小是指墙体中的开洞面积在15%以内，在受力过程中墙体中的弯矩图点不会产生反弯点，但容易在连梁出产生结构性的突变。
2.3壁式框架结构的剪力墙
壁式框架结构的剪力墙，在墙体中洞口的尺寸较大，在进行墙肢线刚度和连梁线刚度的设计时，其大小接近。壁式框架结构的剪力墙的主要受力特点在于墙体的弯矩图会产生突变，在建筑中的多数楼层中会出现反弯点。
3剪力墙结构设计所遵循的基本原则
3.1调整连梁超限相关原则
在剪力墙结构设计中，一般来说，连梁的跨高比应该大于或等于2.5，而采用跨高比低于2.5的连梁，在设计过程中就容易造成剪力墙的弯矩现象，严重超出限值。在《高规》中对剪力墙的跨高比就有明确规定，对于跨高比高于或等于5的连梁，在结构设计环节，要以框架梁为依据，不能随意折减其连梁的刚度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当跨高比处于5～6之间时，必须对连梁刚度进行折减，从而避免出现剪力超出限制或者连梁出现弯矩等现象。因此，在实际的建筑结构设计中，建筑企业必须合理利用该明文规定，不仅能够有效增强建筑物的安全性和可靠性，还能节约建筑成本，为建筑企业带来更多的经济效益和社会效益。
3.2楼层高和楼层之间最大位移的比例控制原则
提高建筑楼层的稳定性，首先要保证楼层间不会出现较大的扭转弯曲，对于楼层间的弯曲处置十分重要。建筑结构设计中，需要参考一定的结构配件数量，对建筑楼层的剪切弯曲进行严格控制。如果塑向结构配件的数量超过设计范围，剪力墙的剪重相应的增加，对楼层之间的弯曲处置将十分困难，造成楼层之间弯曲部分的增多，随着时间的变化，在日后的使用过程中将会出现位移现象。基于上述原因，建筑剪力墙结构的设计，应对楼层高和楼层之间最大位移的比例进行严格控制，尽可能的减少楼层间的扭转弯曲。
3.3建筑物楼层最小剪力系数原则
建筑工程建设施工，并未越多使用剪力墙效果越好，为增加建筑结构承载地震的能力，应适当减少对剪力墙结构的使用。建筑物墙体的实际受力情况，不仅包括水平方向的剪力，同时还有竖向的压力，只有适当减少建筑自身的重量，才能将荷载有效降低，从而提高建筑结构的稳定性。基于以上分析，在建筑设计过程中，可以根据实际情况减少对剪力墙建设，为了获得更强的倾向刚度，可以将短肢类型的剪力墙墙体进行大开间处理。
4剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用
4.1合理的平面布置
在对剪力墙进行结构设计时，应尽量沿着主轴方向或者其他方向展开双向或多向布置；在对剪力墙的平面进行布置时，应该严格按照均匀、对称的原则，尽可能的将墙面结构中的刚度中心和质量中心重合在一起，不管是内剪力墙还是外剪力墙都应该尽量的对直拉通，从而有效减少剪力墙的扭矩现象；在设计过程中抗侧力刚度不应该设计的太大。在对剪力墙进行结构设计时，为了使剪力墙的抗侧力刚度和承载能力得到充分发挥，增强剪力墙的空间利用率，剪力墙之间的距离不应太密，其设计结构的侧向刚度也应合适。
4.2结构的设置
在进行大型建筑物的施工时，一般建筑物的内部都要求有足够大的空间，因此在对剪力墙的设计时就要用双面的设计，这样设计不仅能够使建筑物的抗震能力增强，而且还能够保存完整的独立空间，因此在地震频繁地地区就更应该运用这一结构了。由于剪力墙的设计是双面的，而且为了使它的受力均匀，剪力墙双面的刚度最好要保持一致，防止剪力墙受力弯曲。当对面积比较小的楼面进行设计时，为了防止剪力墙出现外弯的现象，可以在设计时使用半刚接的结构形式。在对实际的建筑分析得到剪力墙的截面在有约束的时候要比没有约束的时候的抗震能力要强，建筑的承载能力高，并且稳定性也比较好。因此我们在要求达到不同的建筑效果时，可以采取无约束性和有约束性的结构。
4.3在长度和厚度方面的配筋要求
为了使建筑物的稳定性好，抗震能力强等要求，就要对剪力墙的长度和配筋有一定的要求。如果对一级或二级墙的底部进行设计时，就要是加强部位的厚度要大于二百毫米，并且它的高度要大于楼层高度的十七分之一。当墙的端头没有暗柱和翼时，剪力墙的厚度要大于楼层厚度的十二分之一。但是这些设计只适用于高层的设计和八级地震以下地区的设计。当剪力墙的高度和厚度不满足要求时，在设计时我们就可以用L型截面和T形截面的剪力墙来取代一字型的剪力墙来达到设计的要求。但是这种设计要比一般剪力墙结构的垂直和水平的配值要高四百分之一的风险，所以我们在选择设计的过程中一定要进行慎重的考虑。
结束语：
综上所述，在满足结构安全性的前提下进行设计，同时充分发挥剪力墙在在建筑整体中的作用，促进建筑结构设计的合理性，保证高层建筑的设计更加合理、更加优秀。在实践的过程中，设计人员要进行不断地创新和总结，针对设计中产生的问题进行认真分析，提高建筑工程中的剪力墙结构的设计水平，为我国建筑行业的发展提供更加强劲的动力。
参考文献：
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[2]王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗，2015，03
[3]吴刚锋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].企业技术开发，2015，07
论文作者:马应龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 墙体论文; 楼层论文; 刚度论文; 《防护工程》2018年第19期论文;