摘要：目前，随着各项行业高速发展，我国经济也在不断提高，建筑行业也屡创新高，相应的人们也对建筑行业的标准提出更高的要求。本文介绍了剪力墙结构设计的特点与设计原理，结合多层和高层钢筋混凝土建筑，阐述了剪力墙结构设计的多方面内容。
关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计；应用
剪力墙结构有良好的抗震性能，还因为屋内无房梁、无承重柱，有很好的便捷性，可以省掉很多的空间，在施工时可以省下部分资源人力，满足了现代建筑工业的发展需要，大大提高建筑结构的整体质量。剪力墙结构设计在我国运用广泛，占有很重要的地位，也是目前建筑工程的主要方式之一。
一、剪力墙结构概述
剪力墙是承重墙的一种，属于承重墙。剪力墙分为两种：平面剪力墙和筒体剪力墙。因为受到水平方向的剪切和弯曲，水平荷载承受较大，所以称它为剪力墙。剪力墙的结构复杂，在建筑中承担着多方面的支承作用，尤其是剪力墙侧向，它既承重又围护，这是因为刚度大、变形小，对于住宅和旅游等建筑物都是不可或缺的。
平面剪力墙应用特别广泛，尤其在钢筋混凝土框架结构中，同样在提升楼板结构与无梁楼盖体系中也有着重要地位。为了提高结构的刚度、强度和抗倒塌能力，钢筋混凝土剪力墙可以实现就地浇筑或部分预制。现浇剪力墙就是现场浇筑的剪力墙，与建筑的梁、柱同时浇筑而成，具有良好的整体性。
筒体剪力墙广泛应用于高层建筑、高层结构和悬吊结构中。由电梯室、楼梯间、辅助建筑物和设备的隔墙围成。柱状墙体为现场浇筑钢筋混凝土墙体，其刚度和强度比平面剪力墙要高出很多，可以承受比其更高的水平荷载。
高层建筑与底层建筑都会受到水平剪力，但原因不同，地震是引起前者水平剪力的主要原因，所以剪力墙也有抗震墙这一名称。剪力墙一般都为钢筋混凝土墙。
二、剪力墙的设计原则
各楼层间的最小剪力系数在设计剪力墙结构的过程中，一定要注意调整的。
在施工过程中，为了减少建筑物的重量和结构，剪力墙结构的侧向刚度更好，同时提高建筑物的抗震能力，对剪力墙进行大开间处理。这样楼层间的最小剪力系数就会得到有效地控制，有效降低施工成本。
纯粹的剪力墙很少见，一般情况下只有钢板剪力墙和留缝剪力墙符合传统定义的剪力墙。在建筑框架结构设计中，安放的剪力墙，它们不是为了承担重力的荷载，而是水平方向的荷载，当地震到来时，它就发挥了作用，抵抗地震带来的水平力。
在建筑施工中，应注意地板高度与整体高度的最大位移比。在设计中，应考虑建筑结构的整体变形。同时，建筑结构中的垂直构件很大程度的决定了建筑的剪切变形。因此，在设计中使用的剪力墙数量应适当，避免因布局过大而造成的扭转变形。
在设计中，必须保证连梁达到规定标准的极限。连梁超限设计是指连梁在剪力墙上的高度与跨度比在2.5以上，使墙体中的弯矩和剪力设计值符合剪力墙结构设计规范，同时应保证剪力墙结构的抗震能力在规定的系数范围内，合理布置剪力墙，保证建筑物的最小剪力比满足规定的要求。
应根据楼层间最大位移与楼层高度的比例进行必要的调整。一般来说，在设计普通建筑时，设计的重点是地板之间扭转和剪切变形的处理。垂直构件数决定建筑物的剪切变形。如果垂直构件的数量过多，剪力墙的剪力就会不可避免地增加。剪力墙结构的不合理设计将直接导致地板间的扭转变形，变形程度较大。在这种情况下，剪力墙结构也很难满足建筑地板位移的需要。因此，在剪力墙结构的设计中，建筑物的层间位移响应不能仅通过垂直构件的刚度来调整，还应该尽可能地减少楼层的扭转变形，这就要求工作人员注意调整楼层之间的最大位移与楼层高度的比例。
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在剪力墙结构的设计中，连接梁的跨高比大于25在剪力墙结构中。还有一点让人无法轻视，在剪力墙的设计阶段，连梁跨高比也不是越大越好。比如说，在建筑中剪力墙的板高比在5-6之间，剪力墙连梁刚度被保证不发生变化的时候，剪切力或弯矩会超过剪力墙规定的极限，例如，当剪力墙的高度比在5至6之间，且剪力墙梁的刚度不变时，剪力墙的剪力或弯矩将超过规定的极限，必然会导致剪力墙的结构异常。所以，当剪力墙梁的跨度比超过5时，应采用框架梁的方式，来设计剪力墙的结构。
三、剪力墙结构设计要点
在剪力墙结构设计中，工作人员要合理规划墙体，应注意建筑的两个主轴及其它主要的反侧向力施工方向。在剪力墙平面布置过程中，必须遵循对称原则，使剪力墙结构的刚度和质量的中心最大可能地重合。对于抗震方面，剪力墙的抗震烈度将直接影响墙体的刚度和韧性。当抗震烈度过大时，墙体的刚度和韧性会减小，反之则会增大。因此，工作人员应合理调整墙体的刚度、韧性和抗震烈度，使其保持在正常的数值范围内。
直拉通式设计不仅适用于内剪力墙，也适用于外剪力墙，想要避免剪力墙发生扭矩的情况，抗侧力的刚度在设计中不宜过大。剪力墙的间距在设计过程中要保证一定增加，侧移的刚度也要保持合理，可以充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载力。
另外工作人员在制定施工计划时，要把施工工期、施工材料等列入考虑的范围内，特别应该注意的是施工成本的预算，既要保证建筑物的质量，同时也要减少成本。这就需要给出更加科学的管理方法，使成本更低，产生的效益更高，更有效率，从多个方面保证剪力墙工程的顺利进行。
剪力墙结构设计中，钢筋的使用非常量非常大，所以钢筋的分配问题也同样不能小觑，。一般而言，根据明文规定钢筋的规范最小值，在确保钢筋满足规范最小值的前提下，可以将横向钢筋和竖向钢筋分别设置在墙体的内侧、外侧。在钢筋网片的选择上，应优先考虑能够增加钢筋强度等级、间距及其直径的网片，这样可以减少结构总配钢筋量，实现节约钢筋材料的目的。
在施工过程中，为了支撑一般剪力墙，剪力墙将在平面布局中相交，可以保证平面的稳定性和剪力墙的刚度。住宅抗震级剪力墙一般为三级，加强底部剪力墙厚度不小于160毫米，并且独立剪力墙加固部分的底部厚度要不小于180毫米，并切要减少壁厚和电梯井筒井，但也不少于160毫米。根据相关规定，剪力墙结构建筑剪力墙的长度应小于8米，并保持一定的延展性，不会造成脆性破坏。
在设计过程中，首先应该做好剪力墙的平面布置工作，如果前期平面布置工作没有做好，会直接影响到后续的所有工作，从而影响到剪力墙结构的质量，最终可能使剪力墙结构发生扭矩，墙面可能出现局部的变形和弯曲。所以在设计初期，工作人员要考虑好剪力墙与内墙、外墙的距离，合理的布置布局，使剪力墙的放置有规范性，达到最高的效率。
结束语
在剪力墙结构设计中，应当结合剪力墙的结构特点，遵循剪力墙的设计原则，进行工程的前期筹备，施工中一定要注意剪力墙设计的要点，保证工程的质量，同时尽可能缩短工期，并且要压缩成本。剪力墙结构有很多的优势，工作人员在设计时，应当确保这些优势可以发挥到最大程度，工作人员要借鉴先进的设计经验，不断实践，提升剪力墙结构在建筑物设计中的地位。
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论文作者:孟庆永1,李琦2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/19
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 结构设计论文; 剪力论文; 建筑论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第5期论文;