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摘要：剪力墙结构设计是高层建筑结构设计的重要组成部分，随着建筑行业的蓬勃发展，剪力墙结构设计在建筑设计中越来越重要。在进行高层建筑设计的过程中，应该根据高层建筑的实际情况，对剪力墙结构进行合理的布置，才能够实现设计的效果。
关键词：剪力墙；结构；应用
一、在建筑结构设计中剪力墙结构的的应用分析
（一）墙肢的种类和结构的设置
1、墙肢的分类
包括一般剪力墙与短肢剪力墙两种类型。前者是墙肢高度同厚度之间的比例超过八的，而后者是墙肢高度同厚度之间的比例介于五和八之间的。依据墙面开洞大小，剪力墙还有不一样的分类。当剪力墙的墙肢高度及其厚度之间的比例没有超过五的时候都称为小墙肢，当其比例没有超过三的时候，需要参照框架柱来对截面予以规划。
2、剪力墙的具体结构的设置
高层建筑是需要有着不错的空间作业能力的，剪力墙的设计应该是双向的，以此促成立体布置，尤其是防震区更应该杜绝单向剪力墙布置，最好保证不同方向的刚度大小比较接近，剪力墙分布要尽可能地作到均匀对称，以促成其刚度中心与建筑物中心之间尽量类似，从而缩小扭转效果。特殊的时候可以改变肢的长度以及梁的高度来寻求刚心位置的改变。该墙抗侧刚度不小，自振周期不长，遭受的横向地震破坏不小，对结构会带来消极的影响，需要科学地利用剪力墙的抗侧刚度以及承载力均不小的特点，尽量地减少竖向墙体厚度，或者使用特有结构来增大墙体间距，减少墙体个数从而降低结构的抗移动刚度，使得规划的物理质量减少，也就使得墙体横向地震力减轻。当墙高超过两倍墙厚的时候，墙端弯矩会对平面外的安全造成影响，因此应该采用适当的方法，从而保证安全，若楼面截面不大，就应该将其设计成铰接或者是半刚接式形式，这样可以合理地缩小墙肢面外变矩。
（二）剪力墙结构的厚度和配筋问题
剪力墙尺寸比较大但是厚度却不够大，受力形态类似于柱，与柱的差异主要在与其长与厚度的比，当比不超过四的时候可以按柱来进行设计，当墙的长与宽之比接近于四时可以看作异形柱，按双向受压构件设计。
1、剪力墙结构的厚度
根据抗震规范的需要剪力墙底下的部位墙厚微型防震级别的时候不可以低于两百毫米，并且大于或等于层高的十六分之一，另外的部位大于或者等于一百六十毫米，当墙端头无翼墙时应该大于层高的十二分之一，这样的规定对于八度震区的剪力墙设计显得不是非常有效。所以像这样的特殊情况下的高层建筑应该采用定义设计来予以探究，规定墙肢轴压比，对墙面条件、强度以及平稳性予以检验计算，同时在结构上合理地强化暗柱，以求保证宏观的连结也就是缩小墙的厚度。
2、墙体的配筋率
在相关条文所要求的在低等级防震剪力墙当中，横向与纵向分布筋的最低配筋率都不可以低于百分之零点二；有些框支剪力墙底加强部位的配筋率不应该小于百分之零点三，这在高层或者较长的剪力墙设计当中是有效果的，然而这样的设计对低矮短小的剪力墙来说是不合适的，具体的设计中若建筑物足够长时，就应该适当地增加水平方向布筋的配筋的数量，尤其是梁部位那些敏感的地方更要增加。
（三）连梁设计
1、连梁的作用
在实际剪力墙规划当中，连接墙肢之间的梁被叫作连梁。在横向力的驱使之下，墙肢得以变得弯曲，于是连梁的端的位置就会形成转角，也就致使连梁内力作用的出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样就会对墙肢有着一定的约束以及限制，也就能够调整墙肢的受力状况，所以连梁对剪力墙的设计形式是很为关键的。
2、连梁设计的解决措施
在带连梁设计的剪力墙结构当中，其梁高以及截面大小受到不少要素的制约，万一出现设计不合理的情况就会影响到连梁的承载力或者造成截面与设计的实际需求不相符的状况，所以在设计的时候需要注意以下几个方面：
（1）对连梁刚度予以折减。因为连梁的跨高不是很大，再加上与之连接的墙肢刚度不小，在横向力作用下的内力一般会比较大，连梁屈服的时候体现为梁端出现裂痕，刚度缩小内力重新得以配置。所以，在首先进行设计宏观计算的时候，就应该对连梁刚度予以折减。一般地，设防裂度不高的时候可以少折减一部分，设防裂度不低的时候能够多折减一些，不过折减系数不可以低于零点五，为的是确保连梁能够承受纵向荷载力。
（2）以增加剪力墙实际的厚度，这便是增加连梁面积的明细尺寸，有了上述的增加之后，在可以增加宏观设计的强度，也就使得地震所产生的内力增加的同时，另一方面连梁实际承载力与其尺寸是有着正比的关系，万一剪力墙的厚度加深了，地震的时候所形成的内力不能够按照墙的厚度增加的比渐渐的分给剪力墙，是不会大于这个比例的，因此这样就会带来连梁的实际承载力超过限制的状况。因此细致的实际需求就必须依照细致的情况和设计的需要进行相应的处理，以便作到更好的确保剪力墙作用的发挥，确保建筑的质量与施工的安全。
二、剪力墙结构的优化设计措施
1、基础方案与承重构件的优化设计
在剪力墙结构基础方案设计中，设计人员应特别重视实地考察，尤其是对于各方面可能出现的质量隐患与安全问题，必须及时进行处理。剪力墙结构的基础设计方案应根据工程项目地质与水文条件，各项工艺、技术指标与相邻建筑的分布状态要进行科学、合理的规划，以最大限度发挥基础方案的实际作用，设计人员应尽量在原基础上进行相应的修订与整改。设计人员在进行实地考察后，应按照相关标准与规范进行承重构件的设计和选择，其根本目的是确保建筑主体结构的安全性、可靠性。例如：在剪力墙承重构件的设计中，必须考虑到墙体配筋率的问题，在国内现阶段执行的相关标准中明确指出：抗震等级为一、二、三级的剪力墙中，竖向与水平分布筋的最小配筋率应≥0.25%，而部分框支剪力墙的底部加强部位实际配筋率则要≥0.3%。与上世纪80年代相比，现在规定的配筋率已经明显提高，而且基本实现了与国外建筑行业要求的配筋率接轨，所以，在剪力墙结构设计工作中，设计人员在基础方案与承重构件的优化设计中，必须注重相关标准与工艺参数的合理选用，特别是要符合国家建筑主管部门出台的最新设计标准，以保证设计方案通过审核。
2、有效提升建筑整体结构性能
剪力墙结构的根本作用是防震，在设计优化过程中则要坚持简单、规则的基本原则，以减少发生地震时对于剪力墙结构的抗压作用。在剪力墙结构设计中，应注意结构受力情况明确，避免在地震或者其他灾难时出现局部结构受力不匀称的情况，有效控制危害性。在剪力墙结构的设计中，应尽量减少结构的薄弱部位，避免结构的局部能力较弱。在剪力墙结构设计的同时，应结合设计人员以往的工作经验及相关技术参数，准确分析可能产生薄弱的部位，认真进行设计方案的修订，并且采取相应的技术措施，以提高结构的总体抗震能力。
3、合理应用剪力墙结构设计理念与计算方法
在剪力墙结构设计中，必须选择合理的设计方案，这是保证建筑主体结构质量的重要环节。剪力墙结构处于受弯工作状态时才能有展现良好的延性，所以，剪力墙的形式应以高细为主，如果剪力墙过长，可能形成低宽剪力墙，由于剪力墙呈现为脆性，难以满足抗震要求。因此，在剪力墙结构设计中，必须经过精确的计算，虽然国内在设计工作中已经基本实现了计算机代替人工操作，但是在部分环节的计算中仍需依靠设计人员丰富的工作经验予以解决。目前，在国内外应用剪力墙结构设计软件中，尚缺少专业的结构计算软件，为了提高结构设计工作的效率与质量，设计人员应在合理应用现代设计与计算工具的同时，结合自己的观念与经验进行双重判定。在剪力墙结构的优化设计中，在相关构件的实际计算中，为了保证计算结果的可靠性，必要时可以采取结构试验。例如：在剪力墙的边缘构造设计中，计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘可以明显提高其延性，但是结构试验则表明与工字形、槽形截面剪力墙相比，矩形截面剪力墙的延性相对较差，由此可见，在剪力墙结构设计中，不但要合理应用相关理念与计算结果，而且要注重结合试验结果进行设计方案的优化处理，从而提高其可行性。
三、结语
综上，在设计中一定要严格遵循其设计原则，结合其建筑结构的主要特点和设计要求，对剪力墙结构设计进行合理的分析和计算，使得剪力墙结构发挥其应有的效果和作用，进而确保建筑的整体质量和施工安全。
论文作者:石峰
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期
论文发表时间:2016/3/17
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