摘要：社会经济的快速发展，促进了人类生活水平的持续提高，从而人们对物质生活提出了更高的要求。在现阶段的社会发展中，高层住宅建筑结构种类繁多，从而设计人员不仅要追求对外观设计的创新，更应该在确保住宅功能的前提下，使空间结构设计能够更加美观、人性化。剪力墙结构具有独特的优势，从而引起了设计师们的高度重视。所以，本文基于对剪力墙结构的概述及种类的介绍，重点研究了剪力墙结构在高层住宅建筑结构中的应用，最后结合某设计案例进行了剪力墙结构应用的有关实践探讨。
关键词：剪力墙结构；设计；高层；建筑物
在高层住宅建筑结构的实际设计环节中，剪力墙结构发挥着非常重要的作用，决定着建筑整体的质量。近几年，大部分高层住宅建筑项目工程越来越重视剪力墙结构设计工作，并深入地研究了剪力墙结构设计工作中的具体内容，如：设计要点、设计方案和技术方法等，进而促进了该类结构设计工作的有效开展。而在进行施工的过程中，常常会存在一些因素会影响整个剪力墙结构的设计质量，从而引发各种不同的问题。所以，有关建筑企业应重视对剪力墙结构的研究工作，使其在高层住宅建筑工程结构设计中的真正作用，得以发挥出来。为此，本文进行了有关研究分析。
1 概述剪力墙结构
剪力墙结构就是常用于承载由负荷所产生的各类横、纵向力的结构，主要采用钢筋混凝土板结构而不是旧式的框架结构，特别是能对结构的横向力进行有效控制。目前，剪力墙结构在高层及超高层的建筑结构有关设计中，得到了广泛的应用。
2 剪力墙的种类划分
根据开洞情况可以将剪力墙划分为以下四种：
2.1整体墙类型
剪力墙如果没有洞口或其开洞面积比墙面积的15%小，并且洞口间距、墙边与洞口的距离比洞口最大尺寸大时，可以忽略开洞对剪力墙的整体性能的影响，可以通过平截面假定计算截面的法向应力，但是剪力墙仍会出现弯曲变形现象，此时其属于整体墙类型。
2.2 小开口整体剪力墙类型
剪力墙的开洞面积如果比整个墙体面积的15%要大，并且墙肢发生局部弯矩，叠加墙肢局部弯矩应力及整体弯矩直线分布后的结果即为截面法向应力，剪力墙变形通常属于弯曲型，此时其属于小开口整体剪力墙类型。
2.3 联肢剪力墙类型
剪力墙开洞面积如果更大时，会破坏剪力墙的整体性，墙肢刚度远大于连梁刚度，在连梁中部存在反弯点，不可以采用平截面假定计算截面法向应力，剪力墙变形逐渐由弯曲型过渡到剪切型，各墙肢单独作用更加显著，可视为由多肢剪力墙利用刚度较大的连梁连接而形成的剪力墙，此时其属于联肢剪力墙类型。
2.4 壁式框架类型
剪力墙开洞面积如果很大，并且墙肢长度很短，墙肢刚度接近于连梁刚度，而且形变改为剪切型，受力性能与框架结构更接近，此时其属于壁式框架类型。
3剪力墙结构设计在高层住宅建筑中的应用
3.1 平面布置墙肢
剪力墙结构设计与很多的工作都有联系，而墙肢的平面布置环节是最基础的部分。为了使剪力墙结构的整体设计质量水平及后期使用效果得以有效提高，在进行墙肢平面布置的过程中，施工人员应重视以下三点内容。①进行施工时，相关人员应熟悉墙肢的平面布置原则。以便在进行墙肢平面布置时，能控制剪力墙结构的相关稳定性。②进行墙肢平面布置时，施工人员应使刚度中心和结构质量中心的具体位置符合标准要求。从而降低楼层间的位移比例，同时还能提高剪力墙的坚固性。③进行剪力墙布置时，施工人员还应使每组剪力墙都对齐，从而使墙肢的效果真正发挥出来，进而提升剪力墙体的水平体系，而且也能使剪力墙的有关抗震性能得以提高。
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3.2 竖向布置墙肢
对于剪力墙的设计结构效果，墙肢的竖向布置也具有重要作用，具体的布置要点为：①布置墙肢竖向时，设计人员应重视上下对齐原则。通过墙肢竖向对齐来确保整各剪力墙结构的平稳性，而且有助于剪力墙的后续设计环节及相关施工的进行。②开动剪力墙时，施工人员应保证剪力墙上的洞口在楼层间的位置相同，从而保证传力规范，也有利于计算工作。③布置结构复杂的剪力墙的相关竖向墙肢结构时，相关设计人员应结合建筑结构特点及下一个施工环节的内容，来合理规划及布置，从而避免影响剪力墙整体结构。
3.3 边缘构件的设计
边缘构件的设计密切联系着剪力墙的变形能力，为了提升剪力墙结构的设计质量，设计人员必须熟悉边缘构件的设计技巧及要点。而施工人员应结合建筑结构特点，在剪力墙两端合理地设置边缘构件。从而提高剪力墙结构的变形能力，同时也能使剪力墙的抗震性能得以提高。而且，施工人员还可以结合抗震等级等要求，合理设计边缘构件大小等。
3.4 水平、竖向钢筋的设计
剪力墙墙肢计算分析主要包括以下内容：偏心受拉墙肢的正截面受拉承载力、正截面受压承载力、斜截面受剪承载力及斜截面受剪承载力等力的计算，通过上述计算可以确定剪力墙受力的水平和竖向钢筋要求。
3.5 墙肢的厚度及长度设计
剪力墙墙肢厚度及长度的设计对于确保力传递稳定性的设计很关键。对于剪力墙厚度的设计，必须结合剪力墙的形式种类来进行，墙肢在两个方向的尺寸差通常会较大，整体剪力墙厚度会影响墙肢的承载能力及稳定性，基于符合基本构造的最小墙体厚度，来控制剪力墙的稳定性及轴压比。对于剪力墙长度的设计，必须基于剪力墙的承载力及经济性，并结合建筑的实际需求及使用功能来进行，而且长度不能太长，以防引发剪切破坏，此外，如果单片剪力墙的长度太长，其整体刚度就会很大，同时水平作用的吸收也会随之提升，剪力墙的墙肢长度通常应小于8米，每个墙肢长度也应大于3米，基于此，发生水平应力传输时，剪力墙产生的弯曲破坏会具有较好的延性，从而可以有效防止之后出现较大的裂缝，而降低墙体的稳定性，而剪力墙的长度也不可以太短，过短时会造成短肢剪力墙，致使某个楼层部位会有反弯点出现，而影响传力性能。所以，应综合各类因素，设计出合适厚度及长度的墙肢。
3.6 连梁的设计
连梁设计环节对于剪力墙结构的设计很重要，不同种类的剪力墙，其连梁的刚性及长度也会有所不同，连梁的跨高通常会较高，水平荷载下的内力较大，竖向荷载下的内力较小，所以，连梁的反弯点常常在跨中附近，而两端的弯矩很相近，考虑水平作用，应计算连梁的上下面积。在剪力墙结构中，连梁具有耗能作用，为了该作用的发挥，将连梁设计为弯曲破坏模式，以便其具有较好的延性，为了满足连梁延性的需求，应改变配筋方式，且钢筋的设计应考虑连梁适应条件和宽度。
4 设计案例分析
某高层建筑属于竖向规模形式，为竖向受力，为了均匀分配竖向荷载力，提升稳定性，可以基于剪力墙结构承受一定压力的情况，对框架结构增加数量一定的剪力墙，并结合好框架与剪力墙，而剪力墙和框架的抗侧刚度差异较大，如果出现横向压力，单独变形也不会发生，从而与墙体一起承受外力荷载，增强建筑的稳定性。
5 结语
综上所述，目前随着人口数量的持续提升及社会、科技的不断进步，必然会产生高层住宅建筑物。通过剪力墙结构的设计，可极大地提高建筑物的实用性及耐用性。因而，在现代建筑工程的设计及施工过程中，剪力墙结构得到了广泛的应用，特别是在高层建筑工程结构设计中，其应用更加广泛。所以，越来越多的高层住宅建筑结构设计都引入了剪力墙结构。
参考文献
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论文作者:何思思
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/17
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 截面论文; 开洞论文; 长度论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第20期论文;