李势
2302021986071xxxx6 黑龙江 齐齐哈尔 161000
摘要：随着经济和建筑行业的快速发展，新的设计方法和施工工艺不断涌现。剪力墙结构作为现代建筑中的常用结构，不仅自身性质优越，而且能够缩短施工周期，延长建筑使用年限。但剪力墙结构的应用有一定限制,在设计过程中，需要结合实际情况选择合适的剪力墙结构类型，充分发挥其功能作用。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；设计应用
引言
建筑是现代化城市规划的一部分，也是我国经济建设的核心内容，城市发展离不开建筑，城市发展与建筑之间存在着相互依存的关系。为了促进人们生活水平的进一步提升，需要加强对建筑结构设计工作的详细分析，充分了解建筑结构设计过程中剪力墙结构设计的具体应用。设计人员必须要全方面掌握设计知识，熟练掌握现代化建筑结构设计理念，能够灵活运用先进技术，保证剪力墙结构厚度和填充物的厚度一致，合理利用建筑空间。
1剪力墙结构概述
建筑剪力墙结构具体是指建筑房屋及其附属物中用于抵抗地震、风负荷等水平荷载影响的墙体。其设计初衷是防止建筑在使用年限内遭到外力破坏，增加结构稳定性和荷载能力。目前应用较多的建筑结构包括框架结构、框筒结构、混合结构和剪力墙结构等，其中，剪力墙结构相比于其他建筑结构形式，抗侧刚度高，抗震性能优越，用钢量较小。随着剪力墙结构施工工艺的日益成熟，目前已经在建筑工程中得到了广泛应用。采用剪力墙结构进行设计施工，主要建筑材料为钢筋混凝土，利用该结构墙板承受横向和竖向荷载力。在实际施工中，主用利用剪力墙代替柱承受竖向荷载力。
2剪力墙结构设计原则
通常来说，剪力墙的宽度和高度都要与厚度相比要大出很多，同时因为其是几何特征向板，因此剪力墙结构受力形态与柱子的受力十分相似，但是仍然存在细微差别。如果肢长与厚度的比未超过3，可以将剪力墙设计看成柱子，若比值在3-5之间，则可将其作为异形柱。剪力墙结构中的墙面是平面构件，其在建筑中，一方面需要承受水平方向的弯矩与水平剪力，另一方面还需要承受竖向压力，若剪力墙结构自身的强度可以满足抗震需求，在具体设计过程中，不仅需要对刚度内容进行充分考虑，而且需要考虑其延性，只有这样，才能确保剪力墙结构设计的合理性。若剪力墙在同一平面内，其承载力和刚度较大，平面外两者则较小。如果平面外梁与剪力墙连接，容易使墙肢在平面外出现弯矩，因此具体设计期间，应当尽量避免同平面外梁进行连接，如果受建筑结构限制，必须连接，则应当采取相应的保护措施，避免意外情况的发生。
3剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
3.1平面布置
建筑剪力墙结构的平面布置原则是尽量做到均匀和对称，虽然在实际施工中，同一平面内剪力墙结构的重量中心难以与刚度中心完全重合，但要尽量让两者接近，提高建筑稳定性，减少扭曲。在设计中如果剪力墙结构的连续长度过长，应设计开洞，将其均匀划分成几段长度相等的墙面，避免墙体结构受到剪切力破坏。根据相关标准规定，独立剪力墙结构的墙面总高度与截面高度的比例大于2,开洞口要保持上下对齐,呈列状分布。如果剪力墙的开洞存在交错或叠合，会减小剪力墙结构的刚度，容易出现变形现象。在抗震性设计方面，应采取双向或多项的平面布置方式，确保正常发挥剪力墙功能。如果剪力墙结构的洞口与墙边（或洞口与洞口）形成的墙肢截面高度与其厚度的比例小于4，即小墙肢类型的情况下，需要采取框架柱箍筋，对剪力墙结构加密。过长的墙肢分段施工，超过8m以上的墙肢设计施工洞，将其划分为较短的小墙肢。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，在设计过程中还要控制好抗侧力刚度，采用公式T=n（0.05-0.06）进行计算，其中T为抗侧力刚度，n为建筑楼层数。
3.2连梁钢筋的配置
剪力墙结构的实现主要使用材料就是钢筋，钢筋材料具有着很好的强度和刚度，因此，用于剪力墙结构的使用中，就能够有效的提高剪力墙的承载能力以及抗震能力。在剪力墙结构设计中，连梁的设计是很重要的一部分，它对增强剪力墙墙体的安全稳定性有着重要的作用，因此，在进行连梁钢筋的配置的时候，就要对其使用的钢筋材料进行严格的控制和选择，不能为了控制施工的成本而选择不符合使用要求的钢筋材料，对建筑工程的安全造成影响。
3.3剪力墙中的墙肢处理
剪力墙具有一定的延伸性，因此在对剪力墙结构设计的时候，一定要考虑其延伸性的影响，而在剪力墙结构中最为注重的地方就是剪力墙的脆性破坏现象，这就需要根据剪力墙的具体长度来进行设计。对于墙体长度比较长的剪力墙，要采用分层间隔的设计方法来进行，对墙体进行多分段的切割来避免墙体的延展性的破坏，对于前提长度比较短的剪力墙，就通过配筋的方法来进行，充分发挥其支撑作用，当墙肢的长度大于8m时，可以采用设置施工洞的方式将长墙肢变为短墙肢。
3.4超限调整
在建筑剪力墙设计过程中，应遵守楼层间剪力墙数最小的设计原则，在建筑结构设计初期，充分考虑建筑抗震性需求，适当降低结构自重，确保剪力墙结构的地震倾覆力矩所占的比例在40%以内。其次，调整楼层间的最大位移数与层高的比例，使其在地震力作用下，建筑所受的扭转和剪切作用力导致的层间位移能够被控制在允许范围以内。因此，剪力墙结构不能只依靠竖向构件数量设计控制建筑变形，还需要调整好最大位移与层高的比例，降低建筑的扭转和剪切变形。根据相关规定，剪力墙结构的超限调整要满足连梁剪力与弯矩跨高比大于2.5的要求，但跨高比不是越大越好，当跨高比达到6以上时，不仅不会改变连梁刚度，还会导致剪力墙出现超限问题，增大结构突变的发生几率，影响建筑整体施工质量。如果跨高比是5-6，应采取框架式结构。只有调整好剪力墙结构超限问题,才能为建筑整体设计质量提供保障。
3.5墙身钢筋的配置
墙身是剪力墙结构设计中的主体部分，它也是剪力墙承受承载力的主要基础，因此，对于墙身钢筋的选择来说，就要严格地按照相关规定或者国家标准来进行，并对剪力墙结构设计的钢筋配比进行有效的验算，在对剪力墙结构进行钢筋配率的计算时，需要对垂直以及水平两个方向的承载力进行全面的分析和计算，保证其抗震的能力符合要求。在剪力墙结构的墙身钢筋配置一级、二级、三级的抗震设计中，垂直和水平的墙身配筋率都不能低于0.2596，同时，对于钢筋使用的间距也会有严格的要求，不管是垂直方向还是水平方向，钢筋之间的间距一般在300mm左右，直径也不能低于8mm。
结语
在剪力墙结构设计的相关工作中，必须要严格按照规章制度进行操作，充分考虑剪力墙以及建筑结构自身的特点，从实际出发，自觉按照标准流程进行操作，更好的满足现代人们对建筑结构设计的基本要求。另外在结构设计环节，必须按照剪力墙结构设计原则进行，考虑建筑结构设计的安全性与抗震性能，以确保剪力墙结构设计质量。
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[3]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播,2012(17):125-125.
论文作者:李势
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月下
论文发表时间:2018/11/20
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