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摘要：当前建筑工程行业得到快速发展，我国建筑工程结构设计主要以建筑安全性、实用性、经济性为原则，为建筑工程施工建设提供了有力的依据和保障。建筑设计单位在进行结构设计的时候不仅要从实用性的角度进行考虑，还需要结合建筑结构整体安全和经济形势。剪力墙结构是建筑结构设计中常见的一种类型，结构侧移较小，具有高性能的抗侧刚度与抗震性能，因此被广泛应用于建筑工程结构设计中。从当前我国剪力墙结构的使用情况来看，由于是过程中没有对剪力墙的位置、尺寸等做出具体的要求，很容易导致后续施工的一些问题，不利于工程项目的顺利发展，充分发挥剪力墙结构设计的优势，提高建筑结构设计水平，从整体上、局部考虑剪力墙结构设计具有重要意义。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；应用
1导言
随着城市可用土地面积的缩小，城市建筑大都采用高层建筑，高层建筑对建筑结构的稳定性及抗震性能有较高的要求，使得剪力墙结构在高层建筑结构中的应用较为广泛。剪力墙结构的平面与壁厚相同，且室内存在突出的框架柱，不仅可以提升建筑结构的稳定性，还可以提升建筑的空间利用率，具备显著的经济效益及生产效益。因此，对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究是很有必要的。
2剪力墙结构的分类和设计原则
2.1剪力墙结构的分类
在进行剪力墙结构设计时，可以结合墙体是否需要开洞以及需要开洞的尺寸将剪力墙分成4个类型，分别是整体墙、小开口整体墙、连肢墙以及壁式框架。其一，整体墙是指进行剪力墙结构设计时不需要进行开洞的墙体，或墙体开洞面积小于整个墙体面积的15%的墙体；其二，小开口整体墙是指墙体开洞面积大于整体墙总面积的15%，但是洞口依然是比较小的墙体；其三，连肢墙是剪力墙上开有一列或多列洞口，且洞口尺寸相对较大，此时剪力墙的受力通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢承受，故称连肢墙。连肢墙的墙体开洞数量较多而且面积较大，因为墙体的洞口多且面积多，直接破坏了整个墙体的承载力，因此，为了避免墙体出现变形进而造成质量以及安全问题，需要通过一系列的连梁约束墙巩固连肢墙的质量；其四，壁式框架剪力墙的洞口尺寸比较大，而洞口上的连梁线刚度已经接近或大于洞口侧边墙体的线刚度时，剪力墙的受力性能就发生改变，非常接近框架的受力性能，在进行壁式框架设计过程中，能够在弯矩图上看到明显的反弯点和突变。
2.2剪力墙结构设计原则
第一，尽量避免剪力墙结构和梁平面进行外连接，对于建筑结构而言，如果剪力墙结构和梁平面进行外连接，将会导致强平面出现弯曲问题，大大降低了建筑结构的稳定性。如果在剪力墙结构设计中，剪力墙结构不可避免地要与梁平面进行外连接，设计人员需要采取相应的预防弯曲措施，保障建筑结构的稳定性。
第二，对剪力墙结构的受力进行全面分析，设计人员在开展剪力墙结构设计工作时，需要全面分析剪力墙结构的受力状况，包括剪力墙结构在水平方向的受力、在垂直方向的受力及其在斜截面的承载力。在明确剪力墙结构受力状况的同时，设计人员需要对受力的安全性及稳定性进行分析，选择安全性及稳定性最高的承载状况，明确剪力墙结构的设计方案。另外，设计人员还需要分析剪力墙结构集中荷载的极限值，保障剪力墙结构设计方案的可行性。
第三，保障剪力墙结构高宽比的合理性，剪力墙结构由墙肢和连梁组成，设计人员需要保障剪力墙结构的高度和宽度的合理性，确保剪力墙结构中墙肢和连梁的紧密连接。一般来说，设计人员需要将剪力墙结构的高度和宽度比例控制在3以内，具体数值有具体结构决定；如果设计人员的剪力墙结构高度和宽度大于3，可以通过双向受压结构的设计，保障建筑结构的稳定性。
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3建筑结构设计中剪力墙结构的应用
3.1剪力墙平面设计
剪力墙结构在应用中主要承担竖向荷载与水平力的作用，在布置剪力墙的过程中应该沿着平面主轴线依次进行设计。另外，为了保证剪力墙质量和刚度中心的一致性，在设计过程中需要保证剪力墙平面布置满足对称原则，减少剪力墙扭矩所产生的不利影响。另外，在进行剪力墙平面布置优化的过程中，应该注意建筑剪力墙的抗震作用，并在选择设计方案的时候能够减少单向平面布置的应用，从整体上提高建筑结构的抗震效果。
3.2选择合适的地理位置
在建筑项目的实施中，需要选择合适的地理位置。建筑施工需要根据施工场地工程地质条件的差异分析在地震条件下建筑物遭受的破坏程度，因此，在建筑施工之前要对工程地质条件进行勘察，选择具有抗震的有利场地，对于施工不利的地段，要着重的分析由于场地条件产生的结构破坏等因素，对不能避免的场地要采取科学的措施进行解决。避开抗震不利场地，尤其是对具有严重危险性场地以及不利场地要进行排除，不能作为建筑用地使用。在进行建筑施工场地的选择过程中，要对地基、场地、建筑承受的抗震破坏作用大小，特征进行分析，对其进行分类，然后依据不同的特点进行抗震措施的合理研究，结构工程师根据结果对不利的地质环境进行规避，例如，需要依据地基等级以及抗震类别进行上部结构以及地基结构刚度的加强，尽最大程度的杜绝地基液化沉陷。
3.3优化剪力墙比例结构
剪力墙结构对建筑结构整体性能有着决定性影响，在设计过程中应该注意剪力墙比例结构的确定，满足墙体本身的外形与安全性要求。这就需要设计人员充分考虑竖直方向与水平方向所承受的荷载作用，从而调整和优化剪力墙比例结构。需要注意的是剪力墙结构设计，墙肢截面高度应该满足8倍厚强度要求，尽可能选择大开间剪力墙的形式，当无法使用大开间剪力墙的时候，应避免开间布置。从而保证剪力墙结构的受力均匀。墙体设计的时候通常我们采用“T”“L”两种结构，这来各种结构相对来说比较稳定，能够减轻剪力墙自身重力，缩小结构体系，切实提高剪力墙的刚度和承载力。
3.4加强对剪力墙连梁设计的优化
进行连梁设计时，要结合建筑工程实际情况适当地降低连梁高度，避免由于高度超标而导致变形现象的发生；要加强对结构塑性的控制，设计人员要加强对剪力墙连梁的抗震设计；为了避免剪力墙出现超荷载现象，进行连梁受力计算时，要进行多次反复计算，保证连梁受力分析的准确性。一旦出现剪力墙超筋情况，施工人员要及时采取措施，严格控制剪力墙的受力，选用铰接的方法进行处理。
3.5加强对剪力墙大墙肢的优化
要提高建筑工程中剪力墙结构设计的合理性，设计人员要加强对剪力墙大墙肢的优化，保证剪力墙具有良好的延展性。一般情况下，剪力墙的宽高比要小于2。另外，要降低剪力墙的剪切破坏程度，需要保证墙体具有足够的高度，在施工过程中，可以对墙体进行分段施工，通过开洞技术将墙体分成多个独立的小墙段，从而更好地减少墙体在弯曲过程中所出现的裂缝。但是当剪力墙的高度超过8m且发生地震时，墙体就容易受到巨大的剪力作用，容易造成大墙体的损伤，对此，可以采用施工洞的方式进行处理，工程完工后，在用混凝土填补施工洞。
4结论
综上所述，随着我国经济的发展，我国建筑工程的数量也越来越多，建筑高度也越来越大，剪力墙在建筑过程中的应用也越来越广泛，为了更好地保证剪力墙的质量和结构的合理性，设计人员要加强对当前剪力墙结构设计的优化。
参考文献
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论文作者:王旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/21
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 墙体论文; 建筑论文; 开洞论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;