摘要：近年来建筑行业发展迅猛，人们对建筑功能和质量的要求越来越高，建筑结构的优化工作刻不容缓，剪力墙结构顺应时代的发展而出现，并以其独特的优势得到了广泛应用。
Absrtact: In recent years, the construction industry develops rapidly, people's demand for architectural function and quality is more and more high, the optimization work of the building structure is urgent, shear wall construction conforms to the development of the Times, and has been widely used in its unique superiority.
关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构；设计；应用
引言
剪力墙结构与建筑结构施工的质量有着紧密的联系，并且对建筑工程整体结构设计和施工的过程中，提供了相对便利的条件，从而提升建筑结构设计的质量和效果。另外，随着人们的追求不断提升，对居住的条件也提出了相对较高的要求。
一、剪力墙结构设计的基本概念及分类
剪力墙是指建筑工程结构中，主要用来形承受风荷载及者地震作用下，所引起的水平荷载的建筑墙体。同时，在建筑行业中对剪力墙的说法也有很多叫法，有叫抗风墙、抗震墙、结构墙等。换而言之，剪力墙结构主要是避免建筑结构发生破坏，提升建筑结构的硬度和强度。其实，在剪力墙结构设计的过程中，一般情况下多选择钢筋混凝土材料，这样可以进一步的加强建筑结构的稳定、安全等性能。
剪力墙结构的分类：第一，开洞或非开洞剪力墙。类似于悬壁墙，弯曲型变形，弯矩图不仅无弯点，而且几乎不能出现突变现象。第二，开口较小的剪力墙。开口大小一般占整个剪力墙而积的15%，同样为弯曲型变形，墙肢整体上无反弯点，但是弯矩图的定位会突变。第三，双、多肢剪力墙。通常开洞很大，而且洞口按照一定顺序排列，具有同小开口剪力墙相似的受力模式。第四，壁式剪力墙。此类剪力墙有着较大的开口，剪切型变形，受力方式同框架构造类似。一般用于高层楼房时，其容易有反弯点及突变现象。
二、剪力墙结构设计的原则
第一，楼层间最小剪力系数调整原则。在建筑结构设计中，应当调整好楼层间最小剪力系数。为了减低房屋重量，增加建筑物的抗震能力，就要控制好剪力墙的数量，同时对剪力墙进行相关处理，保证剪力墙结构的侧向刚度，这样才能控制好建筑楼层间的最小剪力系数，减少工程的造价，从而降低建筑整体的施工成本。第二，楼层间最大位移与层高之比调整原则。楼层间的扭转变形和剪切变形是普通建筑的设计重点。通过竖向构件来衡量剪切变形。但是如果竖向构件过多，导致剪重比变大，从而设计就不够科学，不能满足楼层间的位移要求。因此，我们需要尽可能减少出现的扭转变形，调整好楼层层间最大位移和层高比例。第三，剪力墙连梁超限调整原则。连梁超限是剪力墙结构一种常见的现象，可用以下方法进行调整，如增加洞口高度，减少连梁计算截面。结构计算中对连梁刚度折减及对连梁调幅处理。
三、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
第一，结构的合理定位。在运用剪力墙结构时，其平面布置要严格遵循均匀与对称的原则，尽可能的使墙体结构刚度，与建筑物质量要求相符合，进而大大减少扭矩。针对内外剪力墙，要尽量对直并拉通，让墙肢截面更加的简约、规范。第二，剪力墙结构的平面布置。平面布置剪力墙的过程中，要严格遵循均匀对称的原则。使得内外的剪力墙保持在对直的状态，从而使得不均衡作用力产生的情况减少。另一方面，剪力墉不能单面设计，要双面或者多项进行布里，与主轴的方向对应。剪力墙具有良好的抗展功能，在设计时，如果进行单面墙设计就不能充分地发挥剪力绪的抗震功能。在施工过程中要尽量保证施建筑的质量与安全性，将施工的成本降低。同时，在进行剪力墙结构设计时，抗侧力的刚度不能太大，因为其力量太大使得致展的力量也会比较大，墙体的重量会加大。所以，在施工中要准确地计算抗侧力的刚度再进行下一步施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，墙肢的截面厚度控制。建筑行业在结构设计中，针对剪力墙厚度进行了相关的规定，要求其厚度最小值要符合规范。尤其是短肢剪力墙，其底部加强的部位，还要大于0.2m，而其他的部位则不可小于0.18m，进而确保剪力墙结构的稳定性与结构刚度，确保整体建筑物质量。因此，在进行建筑结构设计时，要对墙肢截面厚度予以控制；第四，连梁钢筋的科学配置。在高层建筑结构中，连梁属于最为重要的承重结构，能够在增强建筑结构刚度、延展性的同时，增强整体结构的抗震性能。所以，剪力墙结构设计中，要对连梁的承压系数进行精确的计算，以保证连梁弯曲破坏优于剪切破坏，以维持整体结构的稳固性
四、剪力墙结构设计在建筑结构设计的中应用问题处理
第一，短肢剪力墙。由于短肢剪力墙的抗震性能较差，地震区运用经验不多，故在设计中应限制其使用范围。高层建筑结构不应全为短肢剪力墙结构；短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙）与其组成的结构体共同抵抗水平力。设计主要从建筑的最大适用高度、底部地震倾覆力矩比值、抗震等级、轴压比、配筋率、墙厚等方面采取加强措施确保高层建筑的安全。短肢剪力墙宜设翼缘，有效翼缘可以提高墙肢的稳定性能，但不能改变墙肢的短肢剪力墙属性；一字形短肢剪力墙的延性和平面外稳定均十分不利，故要限制使用。此结构房屋总质量会比一般剪力墙结构减轻一些，但数值相差有限，混凝土用量会少些，刚度减小地震效应变小，但总用钢量增大，填充墙也需造价，并有抹灰湿作业，工期会增加，因此，房屋的综合经济效益无明显优势。第二，少量框架柱的剪力墙结构。带少量框架柱的剪力墙结构，其结构体系没有变化，仍属于剪力墙结构，结构的侧向位移限值按剪力墙结构确定；剪力墙的抗震等级按纯剪力墙结构确定，框架柱的抗震等级可不低于剪力墙或按框剪结构中的框架确定。结构分析分两步，先把框架柱定义为上下铰接柱，不考虑抗侧作用计算一次；再按框剪结构计算对框架进行剪力调整，取两次较不利值对剪力墙和框架柱进行包络设计。
五、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践应用
1、工程概况
本高层住宅建筑，建筑的总层数为32层，其中，地下为1层，整个建筑的总高度为96.5米，地面粗糙度为B类，风荷载体型系数为1.4。该建筑抗震设防烈度6度，地震分组为第一组，场地土类别为Ⅱ类，设计地震基本加速度为0.05g。该建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级。结构主体采用剪力墙结构，抗震等级为三级。
2、设计要点
第一，主体结构设计。根据该建筑工程的层数、高度，并结合高层建筑结构的特点综合分析，其主体结构采用剪力墙结构。采用集中布置的方法，形成核心筒，这样才能充分发挥出剪力墙结构的功能。核心筒的布置采用平面均匀分布的方式，连梁的刚度适中，两方向墙的刚度应大致相同，单肢墙的长度控制在8米以内，且保证纵向和横向的比例合理。第二，剪力墙截面厚度及混凝土强度取值。该工程剪力墙截面厚度取值：200-300mm。第三，梁、板布置。高层住宅中，梁板跨度一般不大。楼层梁的布置应有明确的传力路径，尽量避免多重的传力情况。该工程楼层板厚度取值为100-120mm，屋面板厚度取值为120mm。该工程梁、板混凝土强度等级取值为：15层以下取C30，16层及16层以上取C25。第四，底部加强部位的设计。在进行剪力墙结构设计时，底部加强部位的设计是非常关键的环节。一般来说，在高层剪力墙结构中，底部加强部位的高度应取底部两层高度与墙体总高度的1/10中的较大值。该工程地下室的顶板可以作为结构嵌固端，因此底部加强部位取1-4层(标高：地下室顶板-12.000)。
结束语
当前，建筑结构的样式、结构安全性、功能性被提出了更高的要求。在这种环境下，剪力墙结构的运用优势便得到了充分的彰显。为了满足人们对于建筑物的功能要求，提高建筑物的整体质量，就需要对剪力墙的设计原则、应用要点以及应用问题等进行分析，并提高剪力墙结构的技术水平，为高层建筑物创新发展提供基础保障。
参考文献
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论文作者:孙乐
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/12
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 刚度论文; 剪力论文; 《基层建设》2017年6期论文;