徐思燕
惠阳城市建筑设计研究院 广东惠州 516000
摘要：高层建筑结构设计的关键组成部分是剪力墙结构设计，随着建筑行业的迅速发展，在建筑设计中剪力墙结构设计越来越重要，剪力墙结构设计自身就是一项专业性非常强的工作。另外剪力墙在详细运用的众多优点也让其受到业主和开发商的广泛欢迎。然而为了可以更有效的提升建筑的质量和安全性，在具体运用中要充分了解到剪力墙结构的优缺点，以提升剪力墙结构的综合运用。
关键词：建筑结构；剪力墙；设计
引言：随着城市化进程的加快，人地矛盾越来越突出，高层建筑的产生极大的缓解了这一现状，而剪力墙结构作为高层建筑的关键结构，其设计水平直接影响着高层建筑的质量与功能发挥。所以，在建筑行业以后的发展中，设计师只有持续的增强建筑剪力墙的构造设计，才可以满足人们实际需求。建筑剪力墙越大的刚度，则建筑就越好的整体性。把剪力墙融入到建筑设计中，可以起到非常好的抗震作用，不但这样，剪力墙的成本价格也相对实惠，因此被普遍的推广与运用。因为人们生活水平的提升，造成人们对建筑设计的要求也愈来愈高。所以设计出满足人们需求的建筑是现在建筑行业的目标。
1、剪力墙结构设计原则
剪力墙结构关键由剪力墙和由于剪力墙开洞产生的连梁结构组成，具有优良的抗震功能与相对高的刚度。为了让剪力墙结构在建筑构造中的优势充分发挥出来，一定要对其实施合理设计与安排。在设计的时候，要遵循下面原则：因为剪力墙结构要具有合理的侧向刚度。（1）剪力墙结构要使用简单的平面、立面布置与合理的侧向刚度。在抗震设计时要在构造的两个主轴方向设置剪力墙，防止两向动力特点的太大差异。（2）剪力墙布置要由下到上连续布置，防止刚度突变。（3）对剪力墙上的洞口要实施结构的规则化处理，剪力墙的门窗洞口要上下对齐，成列布置，产生明确的墙肢与连梁，而且防止导致墙肢宽度相差太大的洞口设置让墙肢刚度相差太大。在实际项目中，对具备不规则洞口的剪力墙，首先要实施剪力墙开洞的规则化处理，对具备不规则洞口布置的错洞墙，要依照弹性平面有限元方法实施应力分析，并依照应力计算结果实施设计或校核截面配筋。（4）墙体水平、垂直方向上的作用力和墙体整体构造作用力一定要充分考虑，同时，进行计算正截面承载力，并要实施验算平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力。在集中荷载作用下，墙内没有暗柱时还要实施部分受压承载力验算。
2、建筑结构中对剪力墙设计的要求
2.1剪力墙平面内的现实承载力和刚度要相对大，换句话而言剪力墙平面外的承载力和刚度要比内平面小，这是剪力墙自身固有的特点。建设墙的这一特点，让其和平面外的梁连接时，容易发生墙肢的外弯距的情况，而在一般验算时并不对平面的承载力和外刚度实施验算。所以要尽可能的防止外搭接的状况，当实在不能避免时，要选择合理科学的方法，让剪力墙的安全和质量有保证。
2.2计算剪力墙设计需要思考竖向作用和水平作用2个方面的原因，在这基础上再整体的分析结构，第一要求得内力之后依据偏拉或偏压实施验算斜截面和正截面的承载力。假如受到相对大的集中荷载作用，对部分受压承载就再增加验算。实施计算剪力墙承载力时，当带翼墙是以下状况时，计算宽度对其取最值。计算剪力墙承载力取最值状况；当剪力墙厚度和两翼墙厚度都是6倍长度；门窗和洞口之间的翼缘宽度；剪力墙彼此之间的间距和墙肢高度取其高度的1/10。
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3、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1剪力墙合理平面布置
布置剪力墙的平面要遵循对称均匀的原则，让墙面构造的质量中心与刚度中心可以完成重合，这样做能够使扭矩有效地减少，同时要增强内外剪力墙的拉通与对直。同时剪力墙为了保证其抗震效果，要在建筑构造中的几个面都安装上剪力墙，防止单单只有单方向有墙。剪力墙的抗侧力刚度不可以太大，依照公式T=（0.05～0.06）n来实施计算，当中n代表了构造层数，这是判断剪力墙数量与结构侧向刚度是不是具有优良适应性的办法。
3.2剪力墙中大墙肢相关处理
剪力墙为了保证质量，一定要具有一定的延展性。最大墙肢假如超过了8m，最好对其实施开洞的处理。通常使用计算洞与开施工洞的办法，所谓计算洞就是在实施结构计算时如果剪力墙存在洞，然而在实施施工时依然是混凝土墙，这样能够让其他相对小墙肢的配筋能力得到加强；而施工洞就是在施工的时候就在墙上留下洞，在施工完成时使用砌填的方法填充墙体，这样能够完成将长墙肢分为短墙肢。
3.3配筋设计
要依据剪力墙的厚度来实施配筋设计，小于14cm的墙厚时，要使用双排配筋；当墙厚为40cm ～ 70cm 时，要使用三排布置配筋；而当大于70cm 的墙厚时，则要使用四排配筋，并且要把受力主筋平均的布置成排。在一、二、三、四级抗震设计和非抗震设计时，剪力墙的竖向和水平分布筋要不小于0.20%的配筋率，钢筋要不小于8mm的直径，其距离要不大于30cm。对于局部框支剪力墙结构，抗震设计时增强位置的配筋率要不小于0.3%，钢筋要不小于8mm的直径，要不大于20cm的间距；非抗震设计时要不小于0.25%。房屋顶层剪力墙、楼梯间、电梯间剪力墙、端部开间纵向剪力墙要控制在0.25%以上的配筋率，并且钢筋不能大于20cm的布置间距。
3.4 剪力墙连梁设计
随着人们对建筑要求愈来愈高，剪力墙连梁设计也因为其可以确保结构的刚度与建筑侧移减小的优点，在建筑构造设计中彰显出关键价值。结构设计中，连梁的设计常受多原因限制，一方面，梁的内力与结构抗侧力刚度需要思考相连的剪力墙的墙肢刚度，假如在设计的时候，连梁跨高比太小，其常常会在反复荷载作用下形成斜裂缝，进而出现剪切破坏。所以，有关的建筑结构设计师需要对剪力墙连梁问题实施具体的处理。能考虑使用跨高比偏大的连梁，让其不过早地出现剪切破坏，确保连梁的可延性。同时，在设计的时候，要实施内力分析，并对连梁刚力实施折减计算，从而使连梁出现剪切破坏的概率降低。
3.5剪力墙边缘构造设计
在实施建筑结构设计时，首先要对剪力墙的结构特点与受力特征等实施分析，增强剪力墙洞口两侧和剪力墙两端的强度，必要的时候还能够在剪力墙中合理的位置安装约束边缘构件与结构边缘构件。在实施约束边缘构件设计时，框筒结构、框剪结构等的设计标准与规范相对严格高于一般剪力墙的设计。对抗震功能要求不算高，而且没有特殊要求的剪力墙，也一定要满足其相关的界限值。很多的研究数据表明，槽形或工字形截面剪力墙的每一项功能要明显好于矩形截面的剪力墙。
结语：
总体而言，建筑结构中的剪力墙设计发挥着特别关键的作用，对于建筑构造的质量与安全性有着特别主要的影响。所以，在以后的建筑设计中，要增强对剪力墙的研究和探讨，进而持续的提升剪力墙的结构设计水平，唯有这样才可以满足人们对建筑的需求，做到与时俱进。
参考文献：
[1]史涌泉；剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]；世界家苑；2013；12（8）：176-177。 [2]王国宏.浅谈高层剪力墙结构设计优化[J].江西建材.2013（05）
[3]邓霁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2012，11：32-33.
论文作者:徐思燕
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第21期
论文发表时间:2018/2/26
标签：剪力墙论文; 刚度论文; 结构论文; 结构设计论文; 承载力论文; 建筑论文; 截面论文; 《建筑科技》2017年第21期论文;