（江苏华源建筑设计研究院股份有限公司，江苏常州213000）
摘要：对于现代建筑工程而言，剪力墙是一种相当常见的结构形式，其自身具有良好的抗震性能和刚度，能够显著提升建筑结构的稳定性和安全性，受到了建筑结构设计人员的青睐。而现代建筑的功能是多种多样的，其对于剪力墙结构也必然存在不同的要求。因此，在设计过程中，应该结合建筑工程的实际情况以及相关标准进行处理，确保剪力墙结构的可靠性和稳定性。本文从剪力墙结构的概念出发，对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行了研究和讨论。
关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙；应用
前言
在经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，建筑设计水平也在不断提高。而城市规模的迅速扩大和城市人口的增加，使得城市的人地矛盾冲突日趋紧张，对于建筑结构设计也提出了更加严苛的要求。剪力墙结构作为建筑结构的一种，较之常规结构具有更好的整体性、抗震性和刚度，而且施工成本更低，在高层建筑中有着非常广泛的应用。因此，对于建筑行业而言，加强对于剪力墙结构的研究和应用，有着非常重要的意义。
1剪力墙结构概述
剪力墙是指设置于构筑物之中，以承受风荷载、水平荷载以及竖向荷载为主要功能的墙体，能够防止建筑结构的剪切破坏。在建筑工程领域，根据设置方式以及表现形式的不同，可以将剪力墙分为筒体剪力墙和平面剪力墙两种，筒体剪力墙主要存在于高层建筑或者悬吊结构中，包括了电梯间、辅助用房的间隔墙等，采用现浇钢混墙体，具备较大的刚度和强度，对于水平荷载的承受能够较强；平面剪力墙则多存在于无梁楼盖体系、升板结构或者钢筋混凝土框架结构中，从结构的强度和刚度考虑，可以在特定位置应用现浇或者预制钢筋混凝土剪力墙。
相比于传统建筑结构，剪力墙结构具有非常显著的优点，当然也存在一定的不足，需要建筑结构设计人员的重视。其优点在于，能够减少建筑结构中的用钢量，从而实现对工程成本的有效控制，同时整体性能和刚度较强，可以有效抵抗各类荷载。在高层建筑中，应用剪力墙结构，可以实现部分隔墙与承重墙的相互结合，从而对建筑内部空间进行拓展，具有经济性、可靠性、稳固性和美观性的优点。其缺点在于，较之框架结构，剪力墙的重量更大，在地震作用下所产生的地震反应也相对更大；剪力墙较大的刚度可以对侧向变形进行有效抵抗，但是需要对建筑的基础及上部结构进行适当加强，这就对成本提出了更高的要求；在剪力墙结构中，可以减少钢筋的用量，节约钢材，但是会在一定程度上减小结构延性。因此，在建筑设计中应用剪力墙结构，应该结合工程具体情况，采取切实有效的措施，充分发挥剪力墙结构的优势，消除其缺陷和不足。
2剪力墙结构设计
2.1结构方案确定
对于建筑设计人员而言，在对建筑结构进行设计时，应该立足工程的具体情况，合理选择剪力墙结构方案。对于高度在20层以内的住宅建筑，应该选择短肢剪力墙，这种结构相比于现浇剪力墙而言，能够有效降低结构自重，受到了地震作用较小，而且其强肢的承载能力可以得到最大限度的发挥。不仅如此，短肢剪力墙可以节约工程造价，减少成本投入；对于高度超过20层的住宅建筑，应该选择现浇剪力墙结构，与短肢剪力墙相比，可以减少结构顶点位移和层间位移，实现对底部剪力系数的有效控制，充分满足相关安全标准的要求。
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2.2墙肢参数选择
在建筑结构设计中，剪力墙的长度应该适宜，如果过大则容易导致工程成本的增加，同时影响墙体的强度和稳定性。对于剪力墙墙肢厚度的选择，应该从墙体的稳定性和刚度出发，通常的住宅建筑剪力墙厚度应该在200mm左右。对于没有设置地下室的高层住宅建筑，从主体结构的稳定性考虑，基础埋深一般不能低于2.5m，墙体高度则不能低于5m。在这种情况下，如果依然按照以往经验，以1/16的比例对剪力墙的厚度进行确定，则其可能会超过填充墙的厚度，影响建筑整体结构的合理性。因此，结构设计人员应该结合建筑工程的实际情况，依照高层建筑设计技术规程的要求进行剪力墙的设计[3]。
2.3连梁合理设计
连梁是指将墙肢与墙肢连接在一起的梁，其本身不仅能够起到连接墙肢的作用，还能够对墙肢进行相应的约束，使得其在水平荷载作用下不会出现较大的变形，保证结构的稳固性和可靠性。因此，对连梁进行科学合理的设计，是非常重要的。一方面，连梁的设计需要关注其截面尺寸和跨高两个关键指标，如果其刚度过大，需要进行适当折减。而从目前来看，在现有建筑结构设计标准的约束下，想要实现折减配置是非常困难的，可以在不影响结构稳定性的前提下，允许其适当开裂，将内力转移到墙体上，以实现相应的目的。通常来讲，当防裂度较高时，可以多折减一些，反之则应该少折减，而在折减过程中，应该将折减系数控制在005以上，以保证连梁对于竖向荷载的承受能力。当连梁刚度减小后，地震作用也会随之减小，从而避免连梁承载能力超限的情况。
与此同时，还应该对连梁超筋的情况进行控制，以减少钢筋的浪费。具体来讲，可以采取的措施包括：（1）适当加大连梁跨高比，加大连梁中间位置洞口的尺寸，或者设置相应的贯穿缝；（2）应该尽量保证洞口竖向中心线位于同一直线上，若条件不允许，则应该在洞口位置进行适当加强；（3）如果剪力墙墙肢过长，可以在中间位置设置结构洞；（4）在对剪力墙结构进行设计时，应该统筹所有的影响因素，从整体上把握，对剪力墙的位置、数量等进行布设，避免其所导致的连梁超筋问题。
2.4边缘构件布设
所谓边缘构件，顾名思义，就是设置在剪力墙边缘，其约束作用的构件。结合以往的经验可知，与不存在约束边缘的构建剪力墙相比，设置了边缘构件的剪力墙承载能力有了很大的提升，最大可以提升40%左右。一般情况下，可以将边缘构架分为构造边缘构件以及约束边缘构件两种不同的类型，需要设计人员根据工程的实际情况进行选择和设置。对于常规多层建筑，应该保证墙体平均轴压比大于规定的数值，因此可以设置约束边缘构件；而对于一些比较特殊的部位，如一、二级剪力墙底部加强部位以上的部分，非抗震设计的高层建筑，又或者多层房屋建筑，在对其剪力墙进行设计时，应该设置构造边缘构件。
2.5各类参数计算
对各类参数进行计算和确定，是剪力墙结构设计中一个非常重要的内容，计算结果的准确性与可靠性在很大程度影响着剪力墙结构的设计质量。对于设计人员而言，如果建筑主体结构比较简单，则可以通过空间协同平面框架的方式，进行相应的计算和分析；而如果建筑主体的平面结构相对复杂，则应该采用空间分析程序，对剪力墙的地震荷载、内力、位移等进行分析。在实际操作中，应该尽量在保证设计质量和设计效率的同时，坚持简化计算原则，以保证计算结果的准确性与可靠性。
3结语
综上所述，社会经济的快速发展，带动了人们生活水平的提高，也使得其对于自身的居住环境提出了更高的要求。而与此同时，城市化进程的加快也使得土地资源变得日趋紧张，做好建筑结构设计，对有效的空间进行充分利用，是现阶段建筑设计人员需要重点关注的问题。在建筑结构设计中，剪力墙结构设计的应用是非常关键的，可以提升建筑主体的强度和抗震性能，有效减少工程造价。建筑设计人员应该了解剪力墙的相关概念，明确其优点与缺陷，对其进行合理设计和应用，推动建筑行业的持续稳定发展。
参考文献：
[1]许晓冬．建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J]．黑龙江科技信息，2014（23）
[2]宁曙伟．刍议建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J]．中华民居（下旬刊），2014（08）
[3]景毅．建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J]．门窗，2014（09）
[4]宋士忠．解析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J]．四川建材，2014（02）
论文作者:孙晔晨
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上
论文发表时间:2016/9/18
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 荷载论文; 刚度论文; 建筑结构论文; 《建筑建材装饰》2015年11月上论文;