摘要：随着人民生活水平的提高，建筑业逐渐成为我国的支柱产业，人们对建筑的要求越来越高。为了使建筑设计适应社会的需要，有必要对建筑设计进行改进和完善。剪力墙结构技术有助于提高建筑的质量和美观。剪力墙结构设计技术的发展已成为必然趋势。文章分析了剪力墙结构设计在建筑结构整体设计中的具体应用。
关键词：剪力墙结构设计；结构；应用
剪力墙近年来在建筑建设中发挥了重要作用。尤其在一些高层建筑中，剪力墙的使用更为普遍。这主要是由于剪力墙在许多方面的优点。它逐渐被用于建筑工程中。剪力墙能承受建筑物内所有荷载造成的内力。为了更好地满足建筑要求，剪力墙在结构设计过程中必须遵循一定的技术要点，以满足建筑的要求。
1剪力墙结构的特点
剪力墙是抵抗水平荷载的墙。由于剪力墙能有效抵抗水平荷载，在整体墙体结构中具有以下特点：抗侧刚力大，侧向移动小；室内墙面相对平坦：结构自重大，吸收地震的能量大；一般情况下，剪力墙的肢截面的高度与厚度之比非常大。在水平荷载作用下，通常抗剪刚度起控制作用，能耗较差。因此，它经常被用在有大量楼层的高层建筑中。剪力墙洞口较小时，剪力墙整体性能较好。可根据全截面抗弯性能计算剪力墙截面弯曲破坏的极限承载力。此外，采用剪力墙结构，会使内部的框架结构更简单，没有露梁、露柱的现象，外观也美观，便于室内布置。
2剪力墙结构的受力分析
剪力墙结构设计有自身的设计原则。由于剪力墙通常比普通墙的厚度更大和更宽，其特征更像板块，但仍有一定的差异。剪力墙是通过弯曲构件计算的，板是根据弯曲构件计算的。因此，在结构设计分析中必须考虑到具体的设计差异。此外，剪力墙的四肢长度和壁厚范围各有特点。当高度和墙段比厚度小于或等于4，应根据框架柱的结构设计；当墙肢截面高度与厚度大于8时，一般使用剪力墙，当墙肢截面高度与厚度之比在4~8之间时，使用短剪力墙。这也是剪力墙结构设计的基本原则。剪力墙结构包括一系列纵向剪力墙和横向剪力墙，以及由空间结构组成的梁板。在两种荷载中：一种是竖向荷载，竖向荷载主要是活载、恒载、竖向地震作用和剪力墙自重；其他主要是水平荷载、地震作用和水平风荷载。剪力墙内力和变形分析包括承载力极限状态和正常工作极限状态分析。在极限承载能力状态下，剪力墙在各种条件下不受破坏，并能安全承受重力荷载。在正常使用极限状态下，结构变形满足规范要求，在满足设计要求的基础上结构经久耐用。框架结构的变形主要是剪力墙变形，剪力墙的变形主要是弯曲变形。
为实现剪力墙弯曲破坏的延性破坏模式。《高层建筑混凝土结构技术规定》规定，墙体长度不得超过8米。实际上，影响剪力墙破坏模式的主要因素有两个：轴压力比和剪跨比。只要轴压力比小于规定的极限，剪跨度比大于2，就可以达到韧性破坏模式。当剪力墙长度超过8m时，尽可能在墙的中间开洞，形成双墙肢。通过弱连梁连接，剪跨比一般会大于2，可以满足韧性破坏的要求。在地震作用下，通过连接梁的能量，梁端首先进入塑性变形，形成塑铰，使梁成为抗震第一道防震防线。
3剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
3.1定位剪力墙结构
为了有效提高剪力墙的安全性和合理性，在实际设计中需要合理布置剪力墙的结构。一般来说，可以从以下两个方面进行：一是平面的结构布局，二是垂直结构布局。在设计剪力墙平面结构时，要深入了解剪力墙的质量中心、刚性中心结构和实际性能，避免出现扭力差等现象。同时，也需要将剪力墙进行拉直工作。从某种意义上说，剪力墙的结构不能太复杂。结构设计时最好遵循简便易行的原则，以保证剪力墙能充分发挥自身的效能。此外，在设计剪力墙时，要充分了解建筑荷载等参数，分析剪力墙需要承受的压力，以保证剪力墙的刚度和性能。
3.2把握剪力墙结构的基本设计方法
在设计剪力墙结构时，必须参考剪力墙结构的基本设计方法。设计人员需要了解剪力墙结构的设计方法，并首先进行基础设计。该技术方案包括剪力墙基础结构的设计，确保地基稳定。在设计时，应将建筑物的整体设计作为重要参考。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，应充分考虑工程所在地区的地质条件。方案设计完成后，对技术方案进行循环论证。确定了最符合工程要求的剪力墙结构设计方案，其次是墙体承重结构的设计。在具体的设计过程中，要注意建筑工程的有关施工数据，在符合目前实际施工水平的条件下合理设计剪力墙的承重构件，并计算和选择墙的承重尺寸和方法。墙体承重结构的设计可以发挥适当的承重能力。
3.3合理布置剪力墙
在布置剪力墙结构时，必须尽量避免集中布置。当剪力墙结构过于集中时，两个剪力墙会比较接近。此时剪力墙将承受较大的荷载，从而导致荷载中心和刚度中心偏移。这会引起了大楼发生严重扭转现象。因此，剪力墙的结构应向两个方向布置，以保证剪力墙结构的均匀分布，达到均匀的受力和荷载分布。剪力墙的布局除了不能过于集中外，还要控制剪力墙的布局过于分散。超散剪力墙结构中梁板的跨度增大，剪力墙间距增大。梁板跨度增大时，刚度分布不均匀，增加了建筑结构的整体重量。地震一旦发生，就会造成严重的后果。当剪力墙之间的距离增加时，单片剪力墙的荷载就会提高，从而影响轴压比，轴向压力比一旦增加就会影响结构的延性。在此基础上，剪力墙的平面应分开布置，并加强平面的对角线，并设置L形的墙肢。有许多措施来加强剪力墙平面结构的转角。应根据工程实际需要，选择合适的处理措施。在布置剪力墙的竖向平面时，要保持上下对齐，且实现连续布置。要实现剪力墙结构竖向平面的墙厚度及长度沿高度的均匀变化。
3.4连梁设计
在连梁的设计中，应考虑跨度较小的连梁，并做好设计，避免连梁过度抗剪的发生。具体设计方法包括：根据工程实际情况，适当扩大连梁的截面面积，以提高连梁自身的抗剪能力。这种方式可以对连梁的承载力进行有限的增加。当连梁有固定的梁宽时，适当地加上梁高。如果梁的高度一致，也可以适当地增加梁的宽度，并适当地增加截面的连接刚度。此外，在连梁的设计中，还必须注意内力的调整。有时增加连梁面积不会增加剪切承载力。在这种情况下，应采用人工操作，有效降低连梁的刚度。在人为控制中，应合理分配抗剪性能，以提高连梁的抗剪性能。在连梁的具体设计和计算中，在计算内力配筋时，可以调整连梁的刚度降低系数。当连梁跨高比过大时，框架梁的设计必须做好，在框架梁内设置水平缝，形成双连梁，从而可以有效提高连梁的抗剪承载力。
3.5边缘部件的设计
边缘构件的设计在剪力墙结构的设计中起着重要的作用。边缘构件的科学设计可以提高剪力墙结构的整体延性，从而有效地避免了剪力墙结构的位移。相应剪力墙结构的抗剪性能也将得到提高。剪力墙的边缘构件有两种：暗柱和端柱。在设计边缘构件的过程中，设计人员需要合理地约束边缘构件。同时，为了保证这种约束的有效性，还必须保证边缘构件本身的约束力，从而有效提高整个建筑结构的稳定性。如果剪力墙构件的荷载过大，楼层之间的位移会增加，这将影响整体结构的抗震性能。
结束语：
剪力墙结构设计在建筑工程中占有重要地位，是建筑的重要组成部分。剪力墙的结构设计直接影响工程质量。在剪力墙结构设计过程中，应控制剪力墙的侧向刚度，侧向刚度过大，地震影响越大，施工将变得非常不合理和不经济。在抗震设计中，许多设计人员采用短墙作为结构的边缘或约束边缘，然后将纵向加固的需要均匀地分布在整个墙段，因为壁和轴周围的钢不能发挥作用。所以这是非常不合理的，纵筋必须集中在墙肢。还需要注意的是，当墙的长度是墙厚度的三倍以上时，所需要的箍筋数量必须根据支柱的设计要求来计算。
总而言之，我们应该采取科学的方法，遵循设计原则，设计剪力墙结构，充分发挥剪力墙结构的优势，保证施工安全，降低施工成本，建筑业发展迅速，稳步发展。
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论文作者:吴剑辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/13
标签：剪力墙论文; 结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 刚度论文; 构件论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;