浙江天然建筑设计有限公司 浙江温州 32500
摘要：随着社会经济的不断发展，大型建筑逐渐增多，为了提升建筑的稳定性，剪力墙越来越多的应用于建筑工程中。本文对于剪力墙结构设计用于建筑结构设计的问题进行讨论。
关键词：剪力墙；结构设计；应用
引言：
剪力墙结构式主要作为承重的结构墙，能够为建筑物提供有效的抵抗力，并且能够分隔空间，主要采用钢筋混凝土制作，能够承载荷在引起的内力，大量的应用于高层建筑中。因为剪力墙具有抗侧压刚度大，抗震性能好的优点，因此剪力墙的应用越来越普遍。但是因为建筑形式、建筑结构的要求，剪力墙的类型与设计要求并不相同，因此在剪力墙的设计应用中，设计人员需要根据建筑的类型、建筑的何在，从而确定剪力墙的结构与类型，保障剪力墙的合理应用[1]。
一、建筑物基本资料
该建筑物建筑总高度23.7m，计算高度25.2m。建筑总长度39.945m，总宽度31.445m，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第一组。场地类别为Ⅱ类场地，设计特征周期=0.35s。基本风压ω0=0.30kN/m2，地面粗糙度为B类。建筑类别为商务酒店，属于丙类建筑。地上6层，无地下室。底层层高4.2m，在设计中的计算高度定为5.7m，2～6层的层高均为3.9m。建筑的平面轮廓呈L形，具有明显的不规则性。如果设计为框架结构，其抗震等级为二级；如果按照框架-剪力墙结构设计，则框架的抗震等级为二级，剪力墙的抗震等级为一级。
二、剪力墙的应用与分类
2.1 剪力墙应用
当前高层建筑逐渐朝多功能化发展，剪力墙能够作为高层建筑的承载体系，对建筑空间起着支撑作用，剪力墙的应用主要是呈现在以下几个方面：（1）起着承担载荷的作用，能够抵抗水平荷载；（2）剪力墙是建筑受力体系的重要部分，为了建筑的稳定，剪力墙不能够随便拆除；（3）目前纯剪力墙施工困难且造价高，短肢剪力墙应用越来越广泛，能够增加室内的灵活性；（4）剪力墙是建筑物的分隔墙，具有较好的整体性与空间作用，可用于高层建筑；（4）剪力墙的间距具有较大的限制，空间利用率较好，但是不能适用于大空间[2]。
2.2 剪力墙分类
根据剪力墙的机构，主要可以将剪力墙分为以下几种类型：（1）壁式框架剪力墙，壁式框架剪力墙的墙肢周边刚度相近，受力后主要以剪切型方式受力，能够承载较大的水平荷载。该种剪切强的主要特点是洞口尺寸较大，在楼层出的反弯图易出现突变[3]。（2）小开口剪力墙，小开口剪力墙是开口相对较小的的剪力墙，该种剪力墙受力后主要呈现弯曲型，开洞面积一般不低于15%，在弯矩中心易发生突变。（3）截面剪力墙，截面剪力墙主要是指开洞面积较小的剪力墙，在受力后呈现出弯曲型。截面剪力墙能够承受较大的荷载，弯矩力图商没有反弯点，不易发生突变。
三、剪力墙的结构布置与设计原则
3.1 剪力墙的结构布置
在剪力墙的设计中，需要考虑到剪力墙的平面与竖向结构布置，从而保证剪力墙的设计满足建筑的需求，如图1所示的剪力墙平面施工图中，为了保证剪力墙满足施工要求，需要做好平面、竖向的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1.1 平面
因为剪力墙的竖向荷载与水平力主要是由钢筋混凝土承受的，所以在设计的过程中，应该根据平面的类型设计剪力墙布置[4]：（1）当采用L型时，需要沿正交方向进行布置；（2）在设计的过程中，为了保证剪力墙的安全，单片剪力墙不宜过长，剪力墙的结构保证高细的状态，从而在受力时能够保证足够的延性；（3）剪力墙的数量应该适当，采用6-7 m的大开间，能够增加使用面积，节约材料用料；（4）为了调整剪力墙的结构刚度，可以减小厚度，降低梁高并且增大洞口宽度。
3.1.2 竖向
为了保证剪力墙的荷载能力，需要保持剪力墙的竖向延续，避免突变，而且剪力墙厚度按照阶段变化，能够保证抗震强度；当顶部取消部分剪力墙结构的时候，需要对其他部分进行加强。
3.2 剪力墙设计原则
为了保证剪力墙满足建筑的要求，需要遵循剪力墙的设计原则，从而保证建筑安全。文中的剪力墙混凝土构件均采用C30混凝土，梁、柱、墙受力钢筋采用HRB335，梁、柱箍筋及楼面板、屋面板、剪力墙的受力、分布钢筋及其他构造钢筋采用HPB235。梁、板、柱和墙的混凝土保护层厚度分别为30 mm、15 mm、30 mm和15 mm。
3.2.1 以主轴为中心
在剪力墙设计中，需要以主轴剪力墙为中心，向周边延伸。在设计的过程中，需要将各方向的剪力墙连接，保证剪力墙的连续性，从而避免突变。在对剪力墙设计的过程中，需要保证两个方向的剪力墙侧向刚度保持接近；墙肢的结构设计应该简单易行。高层建筑对于剪力墙的要求较高，剪力墙需要以主轴为中心进行扩散，从而保证剪力墙的连续性，为建筑提供安全、可靠的承载作用。
3.2.2 避免剪力墙与外梁搭接
在剪力墙的设计中，因为剪力墙结构的平面外刚度较小，而平面内刚度较大，所以受力时会出现弯矩现象。为了保证剪力墙的安全工作，避免弯矩现象，需要保证剪力墙的独立性，避免与外梁搭接，从而保证剪力墙平面外的搭接安全。
四、剪力墙设计应用优化设计
4.1 剪力墙结构设计优化
在剪力墙的设计过程中，需要对剪力墙的结构进行优化设计，从而保证建筑的空间结构，并且符合建筑的荷载要求与抗震要求。在建筑结构设计过程中，沿着主轴方向进行布置，能够保证剪力墙的空间工作性能。设计过程中，为了节约材料，可以适当的利用剪力墙的空间设计，使剪力墙具有一定的侧向刚度与承载能力。
4.2 剪力墙结构计算优化
高层建筑主要采用短肢剪力墙设计，在结构计算的过程中，应该总和考察剪力墙结构，保证剪力墙刚度符合建筑需求。在剪力墙结果计算的过程中，需要以规定中的最小剪切系数为计算目标，保证计算符合标准值：保证第一自振周期与平动自振周期小于0.9；A级建筑建筑的最大水平位移和层间位移在1.2-1.5之间。在计算过程中，需要考虑到偶然偏心的影响，对剪力墙进行优化设计，保证底部加强区轴压比满足规范。
结束语：
随着建筑规模不断扩大，高层建筑不断增多，剪力墙的应用也不断增加。在剪力墙的设计与建设过程中，需要根据建筑选择合适的剪力墙结构，保证剪力墙设计满足规范，避免出现错洞与弯矩现象，保证剪力墙的施工安全与使用安全。
参考文献
[1]刘庆.高层建筑剪力墙结构设计[J].科技资讯，2011，（31）：82-82.
[2]刘勋达，冯振鹏.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（5）.
[3]刘仲臣.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（1）.
[4]朱放.剪力墙结构设计在高层建筑中的应用[J]. 城市建设，2010，（13）：281-282.
论文作者:胡平辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/27
标签：剪力墙论文; 建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 刚度论文; 过程中论文; 弯矩论文; 《基层建设》2016年5期论文;