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摘要：在建筑建设中，剪力墙结构设计影响着整个建筑工程的质量、安全以及进度，严重的影响着建筑企业的经济利益，做好建筑工程结构设计中剪力墙结构设计的工作十分重要。本文分析了剪力墙结构的优缺点，重点分析了剪力墙结构设计在建筑结构中的应用，以供参考。
关键词：建筑结构；剪力墙结构；优缺点；应用
随着城市发展进程速度的不断加快，逐渐扩大了建筑设计的发展空间，使建筑结构设计行业更趋向国际化。由于城市建筑的发展造成大部分城市资源呈现紧张化，并给建筑结构设计带来了挑战。由于剪力墙结构自身存在较多优点，可以在使用过程中有效地提高建筑性能，如抗压、抗震等性能，所以对剪力墙进行研究至关重要。通过分析剪力墙结构自身优势得知，只有将剪力墙结构设计应用于建筑结构设计中，并加以完善才能满足当前社会发展的需求。剪力墙又称为结构性墙体以及抗震性墙体，其具备较强的抗侧功能，同时还具备良好的抗震功能，所以将其用于建筑结构设计中可提高建筑施工寿命，降低劳损度，为建筑设计质量提供保障。
一、剪力墙结构的缺点及优点
1.缺点
剪力墙结构在应用方面存在部分缺陷，其主要体现在以下几个方面：由于刚度比较大，因此在受到外部作用的情况下会形成抵抗侧变这一作用，在此过程中容易产生变形；基于结构与框架来说，会增加建筑本身和剪力墙的重量；剪力墙结构各部位的承载能力未能获得充分发挥；虽然剪力墙可以节省部分材料的使用，但在使用时会减少结构的延续性。
2.优点
通过大量的实践显示，剪力墙结构的使用不但可以降低建筑设计成本的支出，同时还能提高建筑的使用性能，为建筑质量提供保障。由于该结构具备较为完善的整体性功能，同时拥有较强的刚度，这样可以抵抗各种载荷并将过量的载荷进行转换，使之形成平衡载荷。在实际的住宅建筑设计过程中，将剪力墙进行应用可以对内部的承重墙和分割墙体进行合理组合，不仅扩大了内部空间，还提高了安全性和美观性。剪力墙结构应用的优点往往大于缺点，可以通过在设计过程中将优点不断扩大化。
二、剪力墙结构设计的应用
将剪力墙结构应用在建筑结构设计中，其属于一个专业、系统性的过程，在此设计期间所牵涉的步骤较多。因此在应用时需要对所包含的步骤进行了解和熟悉，需要保证墙肢的厚度与长度在合理的范围内；对连梁结构各个位置的尺寸进行科学、有效地设置；再次对边缘结构的零件进行规范设置；对抗震能力、位移、不同内力等进行计算。
1.墙肢厚度与长度的选取
剪力墙结构在应用的过程中其墙肢与长度需设计合理，不宜过小也不宜过大。如设计过大则会降低结构设计质量，因此在设计过程中需对墙肢的厚度与长度给予重视。对墙体厚度的设计应以稳定性和刚度性为主，一般的高层建筑在进行墙厚度填充时，数据应控制在20 cm内较为合理，则剪力墙的厚度也应设置为20 cm较为合理。如部分建筑未设计地下室其基础深埋可设置为＞2.5 m，墙体的高度设置为＞5.0 m，则墙肢厚度需要依照1/16的比例进行设置，很有可能大于填充墙的厚度；就这一现象来说，不符合建筑结构的设计。因此在应用、设计时，需要通过科学的方式再结合建筑实际状况，根据《高层建筑设计技术规程》进行合理设计。通常情况下墙肢长度一般以＜8 m为准，不宜过长也不宜过短；而下跨的高度应＞6 m，这样才能保证剪力墙结构的质量，在建筑设计中才能合理应用。
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2.连梁的科学设计
剪力墙中的连梁主要是指墙肢和墙肢之间的连接，其不但可以将墙肢进行连接，还能防止剪力墙在应用期间发生变形，这样会对墙肢和连梁形成一定的约束性。连梁在设计和应用的过程中存在较为重要的作用，因此需对连梁进行科学、合理地设计。在对连梁进行设计时需要对结构中截面的尺寸和跨高比给予重视；如连梁的刚度过大需对其折减，在对剪力墙进行折减时需根据相关规定实施，但在操作期间较为困难，当遇到以上情况时，需要通过合理开裂将内力转换到墙体中，以此达到折减的效果，在操作期间，设计人员应对折减指数给予重视。通常情况下，防裂指数越小那么折减的指数就越小，如防裂指数越大则折减指数越大；但不管怎样进行折减，一般指数是＞0.5，这样才能确保连梁的承载力度。除此之外，可以通过扩大剪力墙洞口的宽度来降低连梁的刚度，当整体的刚度得到降低，那么地震的影响也会相对降低，从而连梁承载的力度也会减小。
3.边缘构件的合理设置
边缘构件在建筑设计应用中占据重要作用。根据相关资料显示，未存在约束能力的边缘构件剪力墙与存在约束能力的边缘构件剪力墙具备显著性区别，有约束能力的边缘构件剪力墙具备较强的承载能力，通常显示是大于40%。同时可将边缘构件分为两种类型，一种是构造边缘构件；另外一种是约束边缘构件。以上两种类型需要根据建筑实际情况进行合理设置、应用，通常情况下如果建筑墙体压轴指数低于指定值，那么可应用约束边缘构件。如属于非抗震性和三、四级建筑，底部加强位置以及临近上层轴压小于指定数值的双层或多层剪力墙，均需要以构造边缘构件为主，这样才能符合建筑设计的实际情况，才能确保边缘构件设置的合理性。
4.抗震力、位移、不同内力的计算
剪力墙在设计和应用期间如果整体结构设置较为简易，那么就需要使用空间协同平面框架的方式对其进行计算。如整体结构设置趋向于复杂化，在对位移、内力进行计算时，可以运用空间分析程序这一方式进行计算。在一般情况下，可以通过简化的方式给予计算。对剪力墙内部底盘长度进行计算时，需要综合分析内部结构的宽度以及长度，但在实际情况中，需要按照两者的比例实施计算、设置。剪力墙结构设计中对大墙肢进行处理、设计时，通常会把细高形状的剪力墙设计为弯曲性高、破坏性能低的剪力墙，这样整体结构就具备较强的延展性，避免出现脆弱性剪切破坏的情况。只有通过合理、科学地计算以及设计才能准确设置位移、抗震力以及内力的数据，为剪力墙的设计应用提供有效保障。
三、结语
剪力墙结构的设计应用在建筑结构设计中占据重要位置，其不但能提高建筑整体质量，还能改善人们的居住环境。因此必须做好这项工作，合理、科学地应用剪力墙。通过对剪力墙结构大墙肢进行处理、设计时，通常会把细高形状的剪力墙设计为弯曲性高，破坏性能低的剪力墙，这样整体结构就具备较强的延展性，避免出现脆弱性的剪切破坏。本文通过对剪力墙结构的优缺点、墙肢厚度与长度的选取、边缘构件的合理设置、抗震力、位移、不同内力的计算等进行分析，以此加强剪力墙的设计以及应用水平，这样才符合时代发展的需求，为当前建筑结构设计提供更为科学的设计数据。
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论文作者:王华文
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 构件论文; 边缘论文; 厚度论文; 《基层建设》2016年7期论文;