摘要：在进行建筑物的设计时，要进行地质情况的实地的考察和研究，采取科学的方法，遵循设计原则，对剪力墙结构进行设计，充分发挥剪力墙结构的优势，使建筑工程达到安全又能降低建筑成本的效果，使建筑工程业能快速稳定的持续发展。基于此，本文就从剪力墙结构在建筑结构设计中的应用展开分析。
关键词：剪力墙结构；建筑结构设计；应用
1、剪力墙结构概述
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、剪力墙结构设计的基本原则
2.1调整楼层最小剪力系数方面的原则
在进行剪力墙的设计中对于其构件尽可能的减少布置，其中最佳的设计方案就是进行大开间剪力结构的布置，使得侧向刚度结构能够达到最好的状态。同时，楼层间的剪力系数也要确保较小，但是不能超过相关规范规定的范围，短肢剪力墙承受的地震倾覆力矩以及和整体总底部承受的地震倾覆力比一定要不大于1：4，这样不但能够将结构自身的重量减小，并且还能减少地震所带来的损害，可节约成本。
2.2调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则
在对规范规定的最大楼层间的位移进行计算时，假如建筑所处地区出现地震的情况比较多，对楼层的标准值在进行计算时可以将结构的整体弯曲变形进行保留，在以弯曲变形为主的建筑中需要计入扭转变形。在高层建筑当中重点需要考虑的就是楼层间的剪力变形以及扭转变形。结构的剪切变形主要是通过竖向构件的数量进行确定的，在实际的工程中，有很多构件还是很难满足的，同时还需要加强对构件的合理布局，如果布局不合理，就会导致产生扭转变形，那么楼层间的位移就很难达到要求。
2.3调整剪力墙结构连续超限方面的原则
剪力墙结构的连续跨高比如果太小就会出现弯矩和剪力过大的情况，这样就超过了相关规范限度，跨高比一般不小于2.5。按照相关规定的要求，在跨高比小于5时，连续梁是不能进行折减的，对跨高比的合理选择能够有效的避免剪力和弯矩过量。在进行结构设计中对以上所述有效合理的利用就能够在一定程度上降低工程成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1对大墙肢的处理
在建筑结构设计中，剪力墙的结构首先要具有延展性，一些宽高比小于2的剪力墙在设计过程中就会变成具有延性、易于弯曲破坏的剪力墙，从而避免剪力墙受到脆性剪切毁坏。当剪力墙的长度较长时，为了保证每个墙段的宽高比都能不小于2，可以对长墙进行开洞分割，使长墙被均匀的分为符合条件的独立墙段，这样形成的墙段比较小，这样就能保证墙体配筋发挥其良好的支撑作用。
在剪力墙结构设计中，当出现一些长度超过8m的大墙肢时，在计算整个楼层的剪力时一般都是由这些大墙肢来承载这些力量，这样当发生强烈震动例如地震时，这些大墙肢最先受到破坏，那些较小的墙肢由于没有充足的配筋来支撑墙面，从而导致墙面受到全面的破坏。针对这种问题，在对剪力墙进行结构设计时，对一些长度大于8m的墙肢，根据实际情况，在具体的施工过程中，在剪力墙上留下洞，当施工结束后再将这些洞填充好，这样就能将大墙肢分成比较小的墙肢，另外，在对剪力墙进行结构计算时设置计算洞，施工时仍然设置为混凝土墙，这样就能强化那些较小墙肢的配筋性能。
3.2对建筑物整体结构进行提升
剪力墙的根本作用就是防震，因此在设计的过程中应该充分体现剪力墙的重要作用。通过对建筑物的整体结构的抗震性能进行模拟，对剪力墙在地震中可能的受力情况进行分析，对建筑中薄弱的墙体部位进行加厚，避免出现受力不均匀的情况。同时设计人员还应该尽量的分析出产生受力不利的原因，然后在剪力墙结构的设计过程中，尽可能的避免这些情况的出现，提高建筑物的整体抗震能力，提高建筑的安全性能。
3.3建筑结构的布置
建筑在应用剪力墙结构进行设计时必须考虑建筑的空间能力，要双向设计剪力墙，利用墙体的链接来完善高层建筑的空间结构，特别是地震高发区，要注意控制两个方向剪力墙的刚度中心位置和墙体的具体数值保持一致，这样能够保证双向墙体之间的受力均衡，同时能够降低扭转效应带来的影响。另外，为了提高剪力墙的结构安全性，在进行设计时，要根据楼层面积的大小来采取铰接或半刚接式的结构，这种墙面结构能够增加墙体的安全性能。
3.4剪力墙截面厚度
在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度，是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候，可以将其视为剪力墙的支承，这样一来就有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定了。因此在确定墙肢的最小厚度的时候，应该按层高以及无支长度两者的较小值来计算。有关规范规定：在非抗震设计时，剪力墙的最小厚度不应该小于层高的1/25，并且还要大于160㎜。而在抗震设计时，底部加强区在一、二级抗震等级时不宜小于1/20，并且大于等于160㎜；三、四级抗震等级时不小于1/20，且大于等于160㎜。
3.5连梁的设计
连梁设计方面的工作也是剪力墙在进行结构设计过程当中一个比较重要的环节。连梁的主要作用就是为了使得墙肢与墙肢之间能够更好的连接起来。为了满足连梁内力方面的要求，剪力墙在进行结构设计的过程当中一定要使得连梁满足相关的要求。因此，连梁对于剪力墙来说是一项非常关键的工作。
如果剪力墙在进行结构设计的过程当中，需要布置连梁，那么一定要做好跨高比以及截面尺寸两个方面的设计工作。为了使得连梁的跨高比以及截面尺寸更好的满足设计方面的要求，那么首先，连梁的高度需要按照相关的设计标准来进行严格的控制，如果在设计完成之后，连梁的跨高比以及截面尺寸不能够很好的满足设计方面的要求，那么要对连梁的高度进行适当的折减。其次，剪力墙洞口的宽度需要按照相关的设计标准进行增加，除此之外，连梁的高度还需要适当的进行减小。这样做的主要目的就是为了使得连梁的刚度能够被适当的减小，同时也从整体上增强了建筑整体的抗震性能。
结束语
剪力墙结构是建筑结构中最常见和最重要的，对于建筑结构的性能和质量具有重要影响。建筑工程设计人员应当不断的对剪力墙设计技术进行研究，策划合理的方案，合理选择剪力，保证结构的刚度和承载能力等，进而提高建筑物的安全和质量，以满足建筑的安全性、稳定性和经济性。
参考文献
[1]齐楠.浅议建筑剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息，2016.
[2]叶波明.谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].赤子，2013.
论文作者:袁嘉和
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/28
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 剪力论文; 建筑论文; 墙体论文; 楼层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;