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摘要：随着科学技术不断的发展，我国建筑设计的水平也更上一层楼。剪力墙的整体性较好，本身刚度较大，还有着良好的抗震性能，最重要的一点就是价格低廉，达到节省成本的目的，因而被广泛的应用至建筑结构设计中。在现阶段，人们对建筑设计要求不断的提升，设计人员只有不断优化剪力墙的设计，加大剪力墙结构研究，提升建筑满意度。
关键词：建筑结构；剪力墙结构；设计
前言：剪力墙结构由于具有抗侧刚度大，侧移小、抗震性能好等的特点，被广泛运用于很多不同建筑结构的设计之中。然而在建筑的结构设计中也难免会出现问题，造成不良的影响，下面就对建筑结构设计中的剪力墙结构设计应用进行分析。
1 剪力墙结构种类分析
1.1 有壁式框架的剪力墙
这种剪力墙的特点是洞口的尺寸比较大，墙肢线刚度与连梁线刚度非常接近，剪力墙在受力后呈现剪切型，这种受力特点和框架结构非常相似。在高层建筑中采用这种剪力墙容易出现反弯点，在楼层处反弯图也有可能发生突变。
1.2 截面剪力墙或者实体墙
这里所说的截面剪力墙是指墙体不开洞或者所开洞的面积不超过15%。这种类型的剪力墙在受力后的变形主要呈现为弯曲型，整体上看这种剪力墙像是一个悬壁墙，弯矩图上既不存在反弯点，也不发生突变。
1.3 双肢或者多肢剪力墙
这一类型的剪力墙的特点是开口比较大，而且洞口一般成列分布。
1.4 整体小开口剪力墙
这一类型的剪力墙开口普遍较小，但是开洞的面积比较大，一般不低于15%。整个剪力墙在受力后主要的变形方式是弯曲型，在整个墙肢上几乎没有反弯点，但在弯矩图的中心位置容易发生突变。
2 案例工程概况分析
某高层建筑工程建设总层数为18 层，其中地下室1 层，地面以上为17 层，建筑总长72m，总高为54m，其长度和宽度的比例为3.2，高度、宽度的比例为2.7。其主要运用剪力墙结构。在该建筑工程的设计过程中运用剪力墙结构，主要对建筑物自身具备的水平荷载力与垂直荷载力进行承受，其自身具备的高抗侧强度，主要是刚性结构体系，用来对水平侧力进行抵抗。
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。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 避免剪力墙和平面外梁搭接
剪力墙结构有一个突出的特点就是其平面内刚度和承载力比较大，而平面外刚度和承载力相对较小。这样，如果剪力墙和平面外的梁相互连接，墙肢平面外就容易出现弯矩现象，而且，在平常的设计中，设计人员并不会对平面外承载力和刚度进行验算，因此，为了避免弯矩现象的发生，在结构设计时要尽量避免剪力墙与平面外的梁进行搭接，在无法避免的情况下也要严格按照相关规定采取相应的防范措施，保证剪力墙与平面外能够搭接安全。
3.3 以主轴为中心，向四周延伸
在对剪力墙进行结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尽可能的将各个方向的剪力墙相互连接在一起，在连接过程中还要避免这些剪力墙出现拉通对直现象；在对剪力墙的抗震性进行结构设计时，应该使两个方向的侧向刚度尽可能接近，而对墙肢进行结构设计时，在符合规定的基础上，操作要尽可能简单易行。对于高层建筑来说，在进行剪力墙的结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尤其是在对墙肢的抗震性进行设计时，要尽量避免设计单方向有墙的模式，从而保证设计出的剪力墙能够具有安全、可靠的工作性能。当然，剪力墙的分布不是随意的，应保证数量相当和均匀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果配置的剪力墙过多，会导致墙体得不到充分合理的利用，增大其抗侧力刚度，进而增大震力及自身的重力，影响剪力墙的正常工作；如果配置的剪力墙过少，由于数量不足会导致墙体的抗侧力刚度过小，同样会增加剪力墙的正常性能。
4 剪力墙结构设计中容易出现的问题分析
剪力墙结构设计是建筑结构的设计的一部分，也是最重要的一环，设计质量的好坏直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。因此，在实际设计过程中，设计剪力墙结构的侧向刚度不能太大，若采用的是全剪力墙的结构，也就是除了门窗洞其他都是剪力墙，没有任何后砌填充墙，则其侧向刚度就会太大，此时的地震作用也就会变得较大，显然是不经济的，也是不合理的。而对底层剪力墙设计厚度要求为：在对抗震进行设计时，筒体与一般的剪力墙承所受的第一振型底部的地震倾覆力矩是不允许小于总底部地震的倾覆力矩的50%。对于短肢剪力墙比较多的结构中，不少的设计人员会将较短的墙段画成约束边缘构件或者是构造边缘构件，并把计算所需要的纵向钢筋均匀的配置于整个的墙段内，很显然这样是很不妥的，因为配置于墙肢中以及轴附近的钢筋是不能发挥其作用的，所以其纵向的钢筋必须向着墙肢端部来集中，同时可以打印出剪力墙边缘构件配筋的计算结果来加以复核。另外，抗震墙的墙肢长度应不超过墙厚的3倍时，要按柱的设计要求来进行设计，箍筋必须沿全高进行加密和SATWE等的程序在计算时，都要按照该条的规定进行办理。如墙厚的是200mm和墙肢的长度为600～800mm，此时墙肢的长度虽然为墙厚的3～4倍，但还是认应该按柱来配筋。某些设计人员在电算总信息里输入的配筋率为0.30%，剪力墙的竖向和横向分布筋也不需要过大，若墙厚的是200或者250mm，那么纵和横向的分布筋都配Φ12@200双排（配筋率达0.565%～0.452%）就是没有必要的，但其钢筋间距应不大于200mm，以此来防止剪力墙的开裂处。
5 剪力墙结构设计在建筑设计中的应用
5.1 对剪力墙进行合理定位
在剪力墙设计的过程中，要顺应建筑物的主轴方向进行双向布置，在建筑结构的抗震设计中，要尽量减少出现单项墙的形式。在进行建筑结构设计的过程中要做好以下几点：1）如果在建筑的设计中牵涉到弧形、圆形
或多边的平面结构，可以将剪力墙设计为环形或者沿着径向的位置设置剪力墙。2）在设计中如果呈Y型的结构，就需要根据建筑自身的三个轴线的分布方向进行剪力墙的设置。3）在结构的设计中如果呈现出T型或矩形等平面结构，就需要沿着自身结构的两个轴线的方向进行设计。
因此，在进行剪力墙结构的设计过程中要保证结构的对称和均匀，将整体结构中的质量核心和刚度中心进行重合设置，以保证建立的墙体不会产生扭矩。在建筑结构的设计过程中，要保证剪力墙的墙肢的设置能够满足规则，并且遵循建筑结构设计简单的原则。
5.2 剪力墙中的钢筋构造
在剪力墙的结构设计中有明确规定，在剪力墙的结构设计过程中，既要保证剪力墙结构水平方向和竖直方向中的配筋率，又要保证剪力墙的结构能够满足抗震设计的要求。在进行剪力墙结构的抗震设计时，配筋率要保持在0.2%以上。
5.3 确定剪力墙设置的厚度
根据国家的建筑设计规范的要求，在进行剪力墙的设计时，它的截面尺寸要满足建筑物抗震等级的要求。墙面的厚度要根据整体的抗震等级要求进行设计，墙体的底部要加强厚度，保证在200mm以上，其他部位的厚度要保持在160mm以上，在独立剪力墙的设置中，墙体底部的厚度要设置在180mm以上。
5.4 处理连梁超筋现象
在剪力墙结构中，比较容易出现连梁超筋的现象，主要表现是墙体整体的剪力与设计过程中对剪压比规定的数值要求不相符。在墙体中出现连梁超筋的现象，主要是由于剪力墙整体结构的高度，位于建筑整体结构高度的三分之一处。如果在平面结构中，墙体较长的话，就会比较容易出现连梁超筋的现象。在出现连梁超筋时，墙体会发生严重的剪切变形。如果是墙体中较容易出现连梁超筋现象的部位时，可以采用铰链的形式进行处理。
结束语：
随着我国的建筑朝高层的方向发展，剪力墙结构技术将会得到越来越广泛的运用。因此，为了充分的将剪力墙结构技术的作用充分的发挥出来，切实提高建筑物自身的抗震性能，需要对剪力墙结构的布置、结构参数以及计算与配筋等要点进行分析研究。
参考文献：
[1]齐楠. 浅议高层建筑剪力墙结构设计田[J].黑龙江科技信息，2011，（17）.
[2]吕瑞孝. 姜剑虹.高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点田.科技信息，2012（19）.
论文作者:刘新娜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/28
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 结构设计论文; 墙体论文; 建筑论文; 弯矩论文; 《基层建设》2018年第10期论文;