摘要：剪力墙结构设计在建筑结构设计中具有重要作用，其和建筑物的安全、经济、合理性有着直接关系，因此，在剪力墙设计布置的过程中，应通过先进的科学技术手段进行计量分析，洞口应保持上下齐整，避免发生错洞或重洞的现象。另外，在剪力墙结构设计中应不断采用新技术和新工艺，进一步实现建筑结构的优化，从而促进我国建筑行业的持续发展。
关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙结构设计
1剪力墙结构设计的原则
剪力墙结构中，墙是平面构件，它除了受到平面带来的弯矩及水平剪力之外，还承担着竖向带来的压力；在弯矩以及轴力的复合状态运行，其受到水平力的作用时似一端底部嵌固于基础上的悬臂深梁，在地震发生时，剪力墙不但要满足非弹性变形反复循环下的延性，同时，也要满足强度以及刚度的要求，满足结构发生裂痕、但不倒以及能量耗散的要求，墙肢务必可以防止被剪切破坏，所以，尽可能把剪力墙的墙面设计为延性弯曲型。剪力墙的特征是承载力及平面内刚度大，而平面外承载力及刚度都相对较小。当平面外方向的梁与剪力墙相连接时，会导致墙肢平面外弯矩，而通常情况下，并不会对墙的平面外承载力及刚度进行测试。 所以，应可能防止平面外搭接，实在难以避免时按规则采取措施，进而保障剪力墙平面外的安全。
1.1连续性
剪力墙结构主要作用于建筑结构的分隔与维护构件，发挥竖向承重与水平抗侧的作用，所以，为了避免剪力墙由于刚度变化导致建筑物侧移现象的发生，在建筑剪力墙结构设计时，应自上而下布置，尽量避免刚度突变现象的出现。此外，可考虑在部分高度方向与墙肢方向上，增大墙体的厚度或是采用更高等级的混凝土，从而分担剪力墙结构抗侧刚度。对于宾馆客房、住宅等墙体较多、开间较小、抗震性能要求较高且房间面积不大的建筑结构，如果无法确保剪力墙的连续性，可对剪力墙进行延伸，将上下洞口对齐，以进一步加强建筑剪力墙的抗震能力。
1.2对墙体进行受力分析
在设计剪力墙整体结构时，需详细分析墙体的具体受力情况，墙体作为一种平面的构件，其所承受的压力不仅包括水平方向的弯矩与剪力，还涉及竖向的压力。所以，在进行剪力墙结构的设计工作时，必须充分考虑且仔细分析自身的受力情况，以确保墙体的使用效果与质量。
2剪力墙结构设计的划分
2.1实体墙设计
其实，所谓的实体墙的设计主要是指墙体没有进行开洞，或者开洞但是墙体开洞的面积没有超过15%。这样在实体墙设计的过程中，主要是以曲型为主，其表面不会发生变形、反弯等现象发生，具有良好的墙体承受能力。
2.2双肢或者多肢剪力墙结构设计
这种剪力墙在设计的过程中，其开口相对较大，或者开口的形式主要是以成列的行形式进行分布。尽管在开口方面与小开口的剪力墙，有着很大程度上的不同和差异，但是在承受强度的方面，却有着很大程度上的相同点。
2.3小开口的剪力墙结构设计
这样剪力墙的开口相对较小，但是在设计的过程中，其开口的面积已经大于15%，依旧是以曲型为主。但是，在剪力墙结构设计的过程中，其墙肢的高度一般情况下不会出现反弯点，其重要的支点和位置不会发生突变。
3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
3.1剪力墙肢种类和具体结构设置
按照墙肢高度和厚度比来划分剪力墙的墙肢分类， 主要有两类：一般剪力墙和短肢剪力墙。 倘若剪力墙的高度大于其厚度的七倍时，就为一般的剪力墙，剪力墙的高厚比值在 5--8之间时，就为短肢剪力墙。 另外，剪力墙还能够按照其墙面开口的大小来划分整体小开口剪力墙、整面剪力墙、壁式框架以及连肢剪力墙等这几种。 有些高层的建筑绝大部分会利用剪力墙结构，特别是那些建筑都需要较大的空间，所以，其剪力墙结构就要设置为双向结构，进而形成新的开工建设结构，在抗震区域的建筑物中， 剪力墙结构就更应根据实际情况加以设计。 也要采取相应措施对剪力墙的刚心进行调整，保证剪力墙的承载性以及稳定性。
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3.2剪力墙连梁结构的设计
剪力墙肢间相连接的梁体为剪力墙当中的连梁部分，而该装置可以平衡墙肢的负荷力，并能够稳定和约束剪力墙，所以， 剪力墙的连梁装置对剪力墙的整体结构有着极其关键的作用。 就剪力墙的连梁结构而言，其结构的截面大小及高度受到的影响因素很多，倘若设计有失误出现，或者不科学之处，则给整个剪力墙的结构设计带来影响。 所以，在剪力墙连梁结构设计时， 该设计师要重点对剪力墙的连梁结构的刚度根据有关的规定进行相应的折减， 要略加剪力墙连梁结构的整体跨度，略减剪力墙的高度，进而减小结构的刚度，减轻地震作用力带来的影响。
3.3科学设计约束边缘构件
在剪力墙结构中，其边缘构件主要由有约束边缘、无约束边缘两类构件构成，相比于有约束边缘构成的剪力墙构件，由无约束边缘构成的剪力墙构件的楼层间所具有的位移角度一般会出现一定的变化，且结构的抗震能力大约会降低20%，矩形截面所具有的极限承载力可能会降低40%，剪力墙结构的墙板可靠性与稳定性也有可能减弱。通常情况下，需要根据根据剪力墙结构所具有的轴压比大小、等级来确定边缘构件形式
3.4剪力墙结构设计厚度与长度的科学确定
在剪力墙结构设计过程中，应科学的确定剪力墙结构设计的厚度与长度，对于墙体厚度的确定，应依据相关抗震规定要求，当建筑抗震等级大小处于一、二级时，在剪力墙结构的底部加强墙厚，此时应将其厚度控制在200mm左右，但需要超过楼层高度的1/16，其余的墙厚应控制在160mm。在进行具体设计工作时，如果建筑工程项目的情况较为特殊，应采用概念设计分析，并对墙肢轴压的比值进行充分、有效的控制，以提升建筑墙体的整体连结，减小墙的实际厚度。 对于墙肢长度的确定，由于剪力墙结构的墙肢截面所具有的高度等同于其墙肢的长度，所以需将剪力墙结构的墙肢长度控制在8m内。
4建筑结构设计中剪力墙设计的优化措施
4.1剪力墙结构设计的优化
就当前建筑工程项目建设情况来看，建筑性能的优化设计是确保建筑项目施工质量、确保建筑项目投资需求与工程建设使用功能设计的关键，由于建筑工程墙体的承载能力一般由建筑剪力墙承受，而在建筑工程施工中，剪力墙作为主体结构优先施工。所以，在当前的建筑工程项目施工中，必须做好剪力墙结构的优化设计，在确保其墙体主要承受能力的基础上，满足其建筑设计的要求，并且符合满足建筑施工成本的要求，节约施工成本。例如在剪力墙设计中，可通过对地基性能的优化，预防结构下沉事故的发生。此外，还应充分结合建筑特点和当地地质，选用合理建筑方案，提高地基稳固性。
4.2重视建筑构件与连接点部位的质量
在剪力墙结构设计过程中，如果连接点的设置存在不合理的现象，极有可能导致其施工裂纹的产生，进而降低剪力墙的承重与抗剪性能，最终导致建筑物的整体质量遭受严重的影响，大大降低建筑物的使用寿命或是耐久性，这就必须增强剪力墙设计中建筑构件与连接点的设计。此外，由于材料本身问题也会导致剪力墙结构设计新问题的出现，因此，在实际设计中，必须特别注意。近年来，人们对建筑稳定性要求越来越高，为了满足人们日益变化的要求，剪力墙结构设计更应向高标准、高要求发展。对建筑的剪力墙与内墙结构设计，应考虑建筑主体结构连接点的稳定性，从而提高建筑工程的稳定性能。
结束语
剪力墙承受着建筑物的整体承重与各项荷载，对保持建筑工程的整体质量与安全稳定具有十分重要的作用，因此，在进行建筑工程设计工作时，应增强建筑主体剪力墙的结构设计，有效提升建筑抗震性能与整体质量，实现我国建筑行业的持续发展。
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论文作者:张洋
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/17
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 墙体论文; 刚度论文; 构件论文; 《基层建设》2016年31期论文;