摘要：随着科技的迅速发展，我国的建筑行业也随之取得了突飞猛进的发展。越来越多的剪力墙施工结构被应用在建筑工程施工中，成为建筑施工结构的重要组成形式。因此，在进行建筑物设计施工时，要进行实地的的考察与研究，对结构特点仔细分析，以满足建筑的安全性、稳定性和经济性。本文阐述了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的概念分类、常见问题分析以及其应用。
关键词：剪力墙结构；结构设计；应用
引言：随着建筑行业的快速发展，人们对建筑质量提出了更高的要求。为了满足人们对建筑结构的需求，剪力墙结构设计的应用越来越普遍了，剪力墙结构由于具有抗震、抗侧刚性等优势，在建筑结构设计中占据的比例成分日益增高。因此，对于建筑结构设计而言剪力墙结构设计起到了举足轻重的作用。
一、剪力墙结构设计中的概念及分类
1.1剪力墙结构设计中的概念
剪力墙高和宽尺寸都比较大，但是其厚度却非常小，这就决定了剪力墙的几何特征和受力形态。其几何特征类似于板，但是受力形态却和柱子惊人的相似，但是在比值上与柱子有着一定的区别。在剪力墙的结构中，墙是一个平面结构，它承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。地震作用和风载下剪力墙仅仅满足刚度强度是远远不够的，其还必须满足非弹性变形反复循环下的延性和能量消耗和控制结构断裂却不倒的要求。所以，在剪力墙的设计中要求将其设计成延性弯曲型。
1.2剪力墙结构设计中的分类
（1）实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，其就像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；
（2）整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小，但是其开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点，弯矩图的主要位置发生了突变；
（3）双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大，或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但是它们的受力特点却十分类似；
（4）壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近，其整个受力墙的变形则为剪切型，受力特点与框架结构相似。其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，弯矩图在楼层的地方也会产生突变。
二、剪力墙结构设计中常见问题分析
建筑结构设计中最重要的一环是剪力墙结构设计，设计质量的好坏直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。因此，在实际设计过程中，设计剪力墙结构的侧向刚度不能太大，若采用的是全剪力墙的结构，也就是除了门窗洞其他都是剪力墙，没有任何后砌填充墙，则其侧向刚度就会太大，此时的地震作用也就会变得较大，显然是不经济的，也是不合理的。而对底层剪力墙设计厚度要求为：在对抗震进行设计时，筒体与一般的剪力墙承所受的第一振型底部的地震倾覆力矩是不允许小于总底部地震的倾覆力矩的50%。对于短肢剪力墙比较多的结构中，不少的设计人员会将较短的墙段画成约束边缘构件或者是构造边缘构件，并把计算所需要的纵向钢筋均匀的配置于整个的墙段内，很显然这样是很不妥的，因为配置于墙肢中以及轴附近的钢筋是不能发挥其作用的，所以其纵向的钢筋必须向着墙肢端部来集中，同时可以打印出剪力墙边缘构件配筋的计算结果来加以复核。另外，抗震墙的墙肢长度应不超过墙厚的3倍时，要按柱的设计要求来进行设计，箍筋必须沿全高进行加密和SATWE等的程序在计算时，都要按照该条的规定进行办理。如墙厚的是200mm和墙肢的长度为600～800mm，此时墙肢的长度虽然为墙厚的3～4倍，但还是认应该按柱来配筋。某些设计人员在电算总信息里输入的配筋率为0.30%，剪力墙的竖向和横向分布筋也不需要过大，若墙厚的是200或者250mm，那么纵和横向的分布筋都配Φ12@200双排（配筋率达0.565%～0.452%）就是没有必要的，但其钢筋间距应不大于200mm，以此来防止剪力墙的开裂处。
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三、剪力墙结构设计在建筑设计中的应用
3.1剪力墙厚度的确定
在实践的房屋建筑结构设计之中剪力墙厚度和长度的选取是两个重要的工作环节。由于剪力墙结构的宽度和长度尺寸较大，所以针对上述两个指标的选择，可以按照双向受力结构以及柱形受力结构等特性来进行设计。根据我国所制定的抗震规定，在剪力墙结构当中需要加强墙体的厚度，针对厚度的选取应当结合建筑楼层高度来进行确定。
3.2处理剪力墙中存在的连梁超筋现象
在剪力墙结构中，比较容易出现连梁超筋的现象，主要表现是墙体整体的剪力与设计过程中对剪压比规定的数值要求不相符。在墙体中出现连梁超筋的现象，主要是由于剪力墙整体结构的高度，位于建筑整体结构高度的三分之一处。如果在平面结构中，墙体较长，就会比较容易出现连梁超筋的现象。在出现连梁超筋时，墙体会发生严重的剪切变形。如果是墙体中较容易出现连梁超筋现象的部位时，可以采用铰链的形式进行处理。
3.3对剪力墙进行合理定位
在剪力墙设计的过程中，要顺应建筑物的主轴方向进行双向布置，在建筑结构的抗震设计中，要尽量减少出现单项墙的形式。在进行建筑结构设计的过程中要做好以下几点：
（1）在结构的设计中如果呈现出T型或矩形等平面结构，就需要沿着自身结构的两个轴线的方向进行设计。
（2）如果在建筑的设计中牵涉到弧形、圆形或多边的平面结构，可以将剪力墙设计为环形或者沿着径向的位置设置剪力墙。
（3）在设计中如果呈Y型的结构，就需要根据建筑自身的三个轴线的分布方向进行剪力墙的设置。
因此，在进行剪力墙结构的设计过程中要保证结构的对称和均匀，将整体结构中的质量核心和刚度中心进行重合设置，以保证建立的墙体不会产生扭矩。在建筑结构的设计过程中，要保证剪力墙的墙肢的设置能够满足规则，并且遵循建筑结构设计简单的原则。
3.4剪力墙墙肢长度的确定
墙肢的长度指的是整个剪力墙的截面高度，此参数的确定对于保证剪力墙结构稳定性和外观的协调性有着巨大的作用。一般情况之下剪力墙墙肢长度需要控制在八米以内，而在剪力墙结构之中为了进一步的确保墙体构造的延伸性，合理的避免外力对于墙体的损坏，还可以将宽度和高度比例相差较大的部分采取弯曲设计的形式，设计成延伸性的剪力墙，合理的避免了弯曲对于墙体造成的损害。但是在实践设计之中部分建筑的墙体长度比较大，所以为了进一步的确保剪力墙的墙体宽度和高度之间的比值，需要采取开洞的方式，将墙体分隔成为连续的、均匀的、长度比较小的连续肢墙，针对其开洞的设计应当采取弯矩约束比较小的弱连梁的设计形式，来增强墙体的结构稳定性和刚性。
结束语：综上所述，随着社会的发展，剪力墙结构设计的应用也在不断增加，而在设计中所存在的问题将成为制约其发展的主要因素。因此，为了提高建筑结构设计的性能，要正确设置剪力墙的数量，合理分布位置，提高剪力墙结构的扭刚度，并且还要充分结合剪力墙的受力性能，积极发挥剪力墙的优点，提高建筑物的安全性以及经济性，从而促进建筑结构设计水平的提升。
参考文献：
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[2]李敏，罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2014（24）.
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[4]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（24）.
论文作者:陈军龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
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