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摘要：近年来，随着社会经济的迅速发展，人们对居住与办公环境质量的要求越来越高，为了更好的满足人们的实际需求，剪力墙结构得到了广泛的应用。加强剪力墙结构设计，不断提升建筑物整体质量，方能促进我国建筑行业健康发展。本文分析探讨了建筑工程设计中的剪力墙结构设计，以供参阅。
关键词：建筑工程；设计；剪力墙；结构设计
引言：建筑工程结构设计中最重要的要求是结构稳定、建筑安全，而对于建筑结构设计来说，剪力墙结构设计的可靠性以及准确性是整个建筑工程项目中的最主要基础。剪力墙结构设计的抗震性以及抗测刚度大的特点使得其在建筑设计中应用广泛，但是随着公众对建筑结构的要求越来越高，剪力墙的结构设计也出现一些问题。因此，对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析是很有必要的。
1剪力墙结构设计的优势
①稳定性：由于剪力墙使用含有钢筋的混凝土，相较于传统的框架式梁柱来说，剪力墙结构设计整体的性能好，对于整个建筑来说，钢筋混凝土的支撑效果也更好；②经济性：因为剪力墙的结构设计混合钢筋与混凝土，因此不需要过多填充钢材料，也减少了用混凝土浇筑钢材料对建筑结构进行加固的步骤，不仅节省环节，而且降低了建筑工程项目的成本，更有利于企业的经济效益；③美观性：由于剪力墙结构的刚性较大，可调节性强，应用较为广泛，可以较大范围的满足人们对于美观的要求；④规则性：一般每一个建筑内都会被分成不同的区域，每一个区域的作用也不尽相同。在结构设计中，设计师往往会更倾向于使用剪力墙的结构设计。因为剪力墙的结构设计既简单又规则，不仅可以将建筑分为不同的区域，而且钢筋混凝土的使用使得后期的维护与扩展更加容易展开与完成；⑤连续性：剪力墙结构设计的主要目的是作为分隔构件对建筑进行不同区域的划分，以及对各个区域进行相应的水平方向和竖直方向的维护。因此，在整个建筑设计中，剪力墙的结构应该具有一定的连续性，既要保证建筑物的稳定性，又要使得建筑物之间不同的格局彼此分开又彼此相连。
2建筑工程设计中的剪力墙结构设计
2.1剪力墙结构方案的选择
建筑结构设计中的剪力墙结构设计方案有许多种，在保证建筑工程结构安全的基础上，应该选择合适的剪力墙结构形式，这样能够有效的降低工程成本。对于层数在20层以下的建筑工程，通常采用短肢剪力墙结构，因为墙体采用构造配筋，各个墙肢的实际轴压值会比计算值小，导致墙体的承载力不能完全的发挥，因此应该采用短肢剪力墙结构设计方案，这样能够有效的解决上述个问题。在采用短肢剪力墙结构设计方案时，应该将水平地震剪力、位移、结构顶点周期等控制在一定的范围内，这样既能够保证结构的抗震性能、增加结构的延性，还能够有效的降低工程成本；对于层数比较高的建筑工程，应该采用现浇剪力墙结构，主要是因为建筑工程的高度非常高，建筑结构体系的层间位移、剪力系数以及顶点位移等都难以控制，影响建筑结构的安全性，因此应该采用传统的现浇剪力墙结构。
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2.2剪力墙结构的平面设计
实际建筑结构设计中的剪力墙结构设计是以平面布置入手，为了保证剪力墙结构的功能性质，在进行布置时需要遵循对称的原则，避免出现单向墙的设计。建筑结构设计中对单向墙的刚度要求和承力要求较大，尤其是高层建筑，一旦单向墙的施工强度不足，就会对工程质量带来严重影响，为了杜绝这类问题的发生，我们在设计初级就不予采用单向墙的设计方案，以对均匀对称的双向墙或者多向墙分布为主，从根本上避免单向墙承力不足的现象，提升建筑整体的稳定性和可靠性。为了提升建筑整体的质量安全，在进行剪力墙结构设计时，应适当减少抗侧力的刚度，降低墙体施工成本，当墙体的抗侧力过大时，墙体的震力和自身重力也会随之增加，增加建筑地基工程的负荷，使建筑工程的整体性能受到一定影响。针对剪力墙侧向刚度值的确定可以依据楼层结构数值来决定。
2.3剪力墙厚度与长度的设计
①对于墙体厚度的确定，应依据相关抗震规定要求，当建筑抗震等级大小处于一、二级时，在剪力墙结构的底部加强墙厚，此时应将其厚度控制在200mm左右，但需要超过楼层高度的1/16，其余地区的墙厚应控制在160mm。在进行具体设计工作时，如果建筑工程项目的情况较为特殊，应采用概念设计分析，并对墙肢轴压的比值进行充分、有效的控制，以提升建筑墙体的整体连结，减小墙的实际厚度。②对于墙肢长度的确定，由于剪力墙结构的墙肢截面所具有的高度等同于其墙肢的长度，所以需将剪力墙结构的墙肢长度控制在8m内。此外，在进行剪力墙结构设计时，应确保剪力墙结构具备一定的延性，以避免脆性剪切破坏问题的出现。对于高剪力墙结构，由于其高宽比往往超过2，设计人员可将其设置为具有弯曲破坏情况的延性剪力墙结构。
2.4剪力墙大墙肢的设计
建筑结构设计中的剪力墙结构应该具有一定的延展性，呈细高状的剪力墙非常容易被设计为弯曲破坏的延性剪力墙，这样能够防止受到脆性的剪切破坏。剪力墙结构设计中存在少量的长度超过8m的大墙肢，并且楼层的大部分剪力都是由这些大墙肢来承担，当发生剧烈震动或者地震时，很容易导致大墙肢被破坏，影响建筑工程的整体抗震性能。为了能够防止这种现象的出现，对于长度大于8m的大墙肢，应该采用以下处理措施：其一，开计算洞，在进行剪力墙结构计算时没有开洞，在施工时依然为混凝土墙；其二，开施工洞，即在施工的过程中在墙上留洞，施工完成之后砌填填充墙，将大墙肢分割成若干短墙肢。
2.5剪力墙钢筋的设计
在高层建筑中，连梁是一个重要的承重构件，可以有效增加结构自身的刚度和延性，增强结构的抗震性能。因此，在对剪力墙的结构进行设计时，要对其连梁进行相应的承压计算，确保连梁的弯曲破坏优先于剪切破坏，从而确保结构的稳定性。在进行配筋时，必须严格按照设计标准进行，小能凭主观意识增加连梁的纵筋，以免出现安全隐患。
3剪力墙结构的优化设计分析
实际工程中，剪力墙结构的优化设计可归纳为以下4点：首先是剪力墙结构的优化设计过程中，应考虑建筑物的抗震性、抗风性和刚度实际需求，并需对存在的缺陷进行合理改进，如剪力墙结构可能产生的剪切变形情况，这些问题会使得剪力墙结构设计对结构优化未能达到设计要求。因此在实际结构设计过程中，特别是剪力墙结构的设计应以实际建筑要求和特点进行优化，以保证剪力墙结构的设计的有效性。其次是确保建筑物质量的基础上，剪力墙结构设计应保证相应投入成本的有效控制，优化设计中采用的新材料、技术和方法应根据实际工程成本进行优化调整，确保建筑资金运用的合理性和有效性。接下来是剪力墙设置数量的合理控制，剪力墙设置的目的是承受建筑物的水平荷载和保证整体建筑物的安全稳定性。如剪力墙的数量过量，则使得建筑物的重量增加，导致抗震性能的降低。后是平面布置问题，剪力墙平面布置应考虑竖向和水平的荷载，以降低荷载和有效实现墙体作用大化的目的，剪力墙需根据建筑设计的主要轴线进行相应设置，并保证设置数量的合理性。
结束语
总而言之，剪力墙在建筑中的应用较为广泛，在进行相关剪力墙的结构和设计时，要充分结合相关工程的实际情况，严格按照剪力墙结构的设计原则以及相关的设计要点进行设计，建造出质量合格、经济性良好的建筑工程。
参考文献：
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[2]张媛，王禹.浅谈建筑工程设计中剪力墙结构设计的应用[J].决策与信息旬刊，2015（6）：216.
[3]张晓辉.浅谈建筑工程中框架剪力墙的设计要求和要点[J].工程建设与设计，2015（6）：309.
论文作者:孙建
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 墙体论文; 大墙论文; 延性论文; 《防护工程》2018年第26期论文;