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摘要：在建筑工程建设过程中，结构设计属于整个项目的基础，就相当于人体的骨架。只有保证了这一环节的科学、合理性，才能促进整个工程质量的提升。在社会不断发展过程中，高层建筑项目也在不断增加，剪力墙作为现代高层建筑中较为重要的一个结构，得到了较为广泛的应用，而为了最大程度保障剪力墙设计的有效性，笔者也就剪力墙设计进行了相关概述，同时对剪力墙设计过程中所存在的问题进行了分析，最后也提出了具体的设计措施，以期能够为我国建筑工程剪力墙结构设计作出一点贡献。
关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙设计
1剪力墙结构布置的要求与特点
1.1剪力墙布置要求
由于在整体建筑中，剪力墙承担着承受由传导荷载力、抗风以及抗震产生的轴力和剪力的作用，同时，其还是建筑物的隔离墙，因此，在通常情况下，剪力墙结构的布置都是顺着主轴线进行的。剪力墙具有较强的弯曲延性、延性变形和抗脆性，因此，设计人员在对剪力墙结构进行设计时，应注意剪力墙的宽度与高度要相对大一点儿，而其厚度要相对小一些。
1.2剪力墙结构特点
剪力墙结构具有较高的结构规整性与结构承载能力，同时，其本身还具有变形较小与刚度较大的特点，因此，剪力墙结构被广泛地应用于宾馆与高层住宅。当然，剪力墙结构也具有一定的缺点，比如空间有限、自身重力较大等，因此，在实际剪力墙结构设计过程中，设计人员为了扩大使用空间，通常利用其它结构来替代剪力墙，比如框架—剪力墙，它是将剪力墙结构分为承载竖向作用力的框架与承载水平作用力的剪力墙两个结构构件。
2剪力墙结构的分类
在剪力墙结构的设计中，因剪力墙的墙体是否开洞以及洞口尺寸的大小而分为以下几类：整体墙、小开口整体墙、连肢墙、壁式框架等。
2.1整体墙
整体墙是四种墙体中唯一一款剪力墙墙体可不开洞的情况。在剪力墙设计中，墙体不开洞或者洞口面积小于整个墙面侧面积的15%，洞口长边尺寸小于洞口到墙边净距离的设计被称为整体墙设计。墙体设计的主要特点在于弯矩图上无法看到反弯点和突变点，其在变形期间以弯曲型为主。
2.2小开口整体墙
若剪力墙上的门窗洞口沿竖向成列布置，且洞口总面积大于墙体总面积15%但洞口仍然很小时，此时的墙体结构被称为小开口整体墙。墙体在荷载作用下，墙体连梁处的墙肢弯矩图有突变，然而，在整个墙肢的高度上，却未出现反弯点或仅有个别楼层出现反弯点，此时整个剪力墙的变弯曲线仍以弯曲型为主。
2.3连肢墙
相比于剪力墙的其他墙体，连肢墙在墙面上具有较多且较大大洞口，由于洞口多且大的原因，剪力墙截面的整体性已被破坏，此时，剪力墙若在进行变形则将会带来质量上的问题，对此，需要由一系列连梁约束墙肢来保证连肢墙的整体质量。
2.4壁式框架
相对其他种类的剪力墙来讲，此种剪力墙的洞口尺寸一般较大，当洞口上连梁的线刚度已接近甚至大于洞口侧边墙体的线刚度，剪力墙受力性能已接近框架，此时剪力墙的弯矩图上出现了较为明显的反弯点与突变。
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3剪力墙结构设计的计算原则
3.1调整楼层间的最小剪力系数
通常来说，为了提高建筑物的抗震能力，应该尽量减少剪力墙的数量，然而，必须确保短肢剪力墙能够承受40%以上的建筑物底端地震倾覆力矩，为了达到这一日标，应该选择大开间剪力墙，这样才能确保建筑物结构的侧向刚度，使得建筑物各个楼层的最小剪力系数走向规定的科学范围，从而提高建筑物的牢固度，也控制工程成本。
3.2调整楼层间最大位移和层高比例
一般来说，建筑物设计的关键与核心体现在楼层与楼层之间的设计，这其中主要包括：扭转变形与剪切变形。对于剪切变形一般通过合理掌控竖向构件的数量达到设计目标，因为，如果竖向构件太多，则可能引发剪重比过大，影响设计质量，甚至会使扭转变形也超出合理范围，这样楼层间的位移就不合理。因此，实际设计中必须控制扭转变形。
3.3调整剪力墙连梁超限
为了保证连梁的剪力、弯矩都处于合格范围，就要尽量使剪力墙连梁的跨高比在2.5以上。当跨高比大于5时，应该依照框架梁的标准设计连梁；当跨高比趋向于6时，如果连梁刚度保持不变，则可能使剪力、弯矩都大于规定范围。因此，必须积极对连梁超限做出科学调整，从而提高设计水平，减少工程建设投资。
4建筑工程结构设计中剪力墙设计分析
4.1选择合理的设计方法
在建筑工程剪力墙结构设计过程中，设计方法的选择是基础也是整个设计的前提，只有选择了合理的设计方案才能最大程度提高建筑工程整体的强度和安全性，最终才能发挥出剪力墙的最大程度价值。在对设计方法进行选择的时候，因为剪力墙结构本身一旦处于受弯这一状态的时候，就会有着较为良好的延展性，所以，在选择设计方案的时候，应该考虑能不能将其形状保持为宽细状。剪力墙如果长度过长的话，就会致使结构成为低宽剪力墙，最终建筑物就不能有效地满足抗震这一要求，所以在设计过程中也需要考虑到这一点。最后，在对设计方案进行选择的时候，设计人员一定要经过大量的实践来证明其科学、合理性，这样才能确保剪力墙结构体系是合理、均匀的，从而才能有效地保障剪力墙结构性能的稳定性。
4.2对剪力墙结构进行合理的布置
在对建筑工程剪力墙结构进行设计的过程中，结构布置也是其中较为重要的一个环节，在对剪力墙水平方向进行设计的过程中，若想将剪力墙刚度核心和其重量核心布置在一起，就一定要在设计过程中采用对称设计的方式来进行结构设计，这样就能有效地减少剪力墙扭曲这一现象的发生，同时还能将剪力墙的抗震性能有效地提升。最后，在结构布置过程中，设计人员还需要将剪力墙侧向刚度最大程度发挥出来，这样也能促进剪力墙抗震性能的提升。
4.3对剪力墙延伸性进行有效地处理
在建筑工程剪力墙设计过程中，延伸性处理可以称之为设计中的核心内容，因此，在设计过程中一定要对剪力墙延伸性进行有效地处理。一般情况下，剪力墙结构本身就存在较大的延伸性，所以，在对剪力墙结构进行设计的时候，一定要确保其具备较为良好的延伸性，这样才能有效地保障剪力墙具备较好的耐久性和整体性。针对这一点，设计人员在进行延伸性处理的时候，为了防止剪力墙结构受到破坏，一定要确保剪力墙承载能力能够满足相关要求，同时采用上下连贯、均匀对称的设计方式来促进剪力墙结构支撑效果提升，从而就能有效地保障剪力墙设计的合理性和有效性。
4.4提高剪力墙性能与强度
在对剪力墙进行设计的过程中，提高其性能和强度属于设计重点，在《高规》中就明显的提出，在建筑工程设计或者是施工过程中，剪力墙水平以及竖向分布筋的配筋率都要得到有效的保障，具体指的是在设计过程中，对于非抗震设以及四级抗震设计都需要大于0.20%；而在对一、二、三级抗震工程进行设计的过程中，设计人员则需要确保其数据要大于0.25%，这样才能最大程度保障建筑工程性能以及抗震强度。除此之外，在对剪力墙性能与强度进行提升设计的时候，设计人员一定要遵守相关规定和标准，对边缘和构造边缘的剪力墙构件进行约束，以此来促进矩形截而剪力墙的极限承载力能够得到最大程度的优化，最终优化到大于40%，同时还要保证其抗震能力能够提升到20%左右，从而就能有效地保证剪力墙设计的合理性，最终促进整个建筑工程质量的提升。
5结束语
总之，随着建筑行业的技术水平的提升，建筑行业的要求越来越严格。不仅包括建筑的设计还有建筑的施工等各个方面。在整个项目中，剪力墙结构设计起着重要的作用，要高度的关注。剪力墙结构设计的规范性，关系到项目的整体进度和建筑的安全性等各个方面。一个合格的建筑行业的工作者，应对这个行业有更深的认识，要不断地学习，使得建筑行业越来越强大完善。
参考文献：
［1］邱鹏．建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨［J］．房地产导刊，2015（13）．
［2］关倩倩．关于建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析探讨［J］．工程技术（全文版），2017（02）．
论文作者:王建良
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
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