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摘要：因具有抗震性能好、荷载能力强等诸多优点，剪力墙结构被广泛应用于建筑结构设计中，本文基于剪力墙结构的优点，对其结构在建筑结构设计中的应用进行了解析。
关键词：建筑工程；剪力墙；结构设计；应用
前言
剪力墙结构是一项保证建筑物稳定性的重要结构，其在建筑结构设计中广泛应用，为了提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果，必须对剪力墙结构进行合理的设计。
1建筑工程剪力墙结构的概述
1.1剪力墙结构的简述
在建筑中主要用以承受风荷载或地震作用下引起的水平荷载的墙体则称之为剪力墙，因此，剪力墙在建筑设计中又被称作抗风墙、抗震墙或结构墙。在建筑结构设计中，剪力墙的应用主要是为了防止建筑结构受到剪切破坏，一般使用钢筋混凝土作为剪力墙的建筑材料，从而保证建筑物结构的坚固性。在房屋或构
筑物中，由梁、板、柱等构件，在一定的数量使用中连接构成能够承受一定荷载的空间体系就是建筑结构。建筑结构根据施工方法的不同可分为混合结构、框架接结构以及剪力墙结构等，按照其他标准，建筑结构也可有其他分类。在建筑领域内，习惯将有竖向的钢筋混凝土墙板搭建成的结构成为剪力墙结构，一般用以
承受竖向和水平方向的各类荷载，对建筑结构产生的水平力能进行有效的控制。剪力墙结构不仅具有良好的抗震性能，且抗侧刚度大、用钢量小，因而在我国建筑结构设计中的应用越来越广泛。
1.2剪力墙结构体系特点
剪力墙结构是现代建筑结构设计中一项必不可缺的构件和组成部分，剪力墙在建筑结构设计的应用中有其独特的体系特点，加强对剪力墙结构体系特点的研究和分析能使剪力墙结构更好的发挥作用。承载力和平面内刚度较大是剪力墙结构的优点，然而，剪切变形相对较大、平面外薄弱，以及剪力墙状态常常会受到外力因素的破坏在其结构发生变化时影响其抗震性能，这些都是剪力墙结构在实际应用过程中的缺点，加上建筑工程中的诸多不确定因素，剪力墙结构中存在的缺陷对建筑结构的稳定性有很大的影响。在建筑结构中具备的较强的承载能力是剪力墙结构最大的优点，其水平荷载和竖向荷载的承受能力都十分强大，特别是剪力墙的侧向刚度大，对建筑物的安全性有极大的保障。此外，由于剪力墙结构设计中是将石柱与房梁隐蔽起来的，这在很大程度上有利于建筑内部的美感度提升。然而，由于剪力墙结构具有较高的成本费用，因此其在建筑结构设计中的应用会给建筑单位带来一定的经济压力。
2建筑工程剪力墙结构的类别
许多剪力墙为满足功能和使用要求，要在墙体上设置洞口，这就会影响到剪力墙的承载力，因此，剪力墙结构以此为分类依据。
2.1实体墙
实体墙是唯一一种剪力墙墙体不开洞的类型，或者是截面墙体开洞的面积未超过墙体面积的15%。实体墙的剪力墙一般会发生曲型的变形，在正常情况下，实体墙的承受能力是比较强的，其反弯点处不会发生反弯和突变情况。
2.2小开口整体剪力墙
当剪力墙上所开的洞口面积超过整面墙体面积的15%时，从受力图中能看出本应在洞口处呈直线状的正应力已经变成在洞口两侧，此种情形虽然不会使剪力墙产生异常情况，但是在连梁处有反弯现象。
2.3联肢剪力墙
剪力墙上的洞口开的过大，或者过多以至于墙体的整体性已经被破坏，此时墙体截面的正应力分布不再是规律的直线，连梁将比它自身承受荷载能力大得多的墙肢联系起来，形成墙肢剪力墙，其中仅一列连梁连接两个墙肢的称为双肢剪力墙，一列连梁连接墙肢的称为多肢剪力墙。
2.4壁式框架剪力墙
壁式框架剪力墙是开洞尺寸最大的一种剪力墙类型，其墙肢线刚度与连梁线刚度较为接近，这样使得整个受力墙的变形为剪切型，其受力特点与框架结构类似。
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3建筑工程剪力墙结构的具体设计
3.1剪力墙位置的选取
剪力墙的位置选取，要遵循对称、均匀、分散的原则沿着建筑纵向及横向布置，还应布置在房屋的端部以及形状变化多的地方，恒荷载大、处于端部楼电梯处应减少剪力墙的布置。剪力墙在平面布置中尽可能对称，若无法满足，则尽量让质量中心与刚度中心接近。剪力墙上设置洞口时，其位置应尽量位于截面的中部，避免位于柱子处和墙端。
3.2剪力墙间距及厚度确定
剪力墙的间距和厚度布置原则：剪力墙的最大间距应控制在一定范围内，在确保屋盖侧向刚度的情况下，使水平荷载作用下楼盖平面内的弯矩变形得以避免。剪力墙的厚度取值原则包括通过周期比、位移比和最大层间位移等各项指标确定剪力墙厚度原则；不同抗震等级下的轴压比控制混凝土厚度原则；满足稳定性和构造性要求的原则；剪力墙厚度选取还应满足相关建筑规范中的相应要求。
3.3剪力墙的数量设置
剪力墙数量的设置需要适度，并不是数量越多，性能越好，反而有时布置的数量的增多会使结构自身所承受的地震力加大，消耗建筑材料等。因此剪力墙的数量布置原则是在满足建筑侧向变形的限值情况下，尽量少的布置剪力墙，以此减轻结构自身的重量，避免剪力墙数量过多反而承载力不好的现象。
3.4剪力墙墙肢长度的确定
剪力墙的墙肢长度应按具体项目而定，但大多不宜超过8m，避免配筋拉断的可能性，且也不宜过短。剪力墙墙肢长度的确定一般是厚度的8倍多一点，且剪力墙整体长度应在4 m以内。当需要将墙体设计为较长的长度时，可以通过在墙体上开洞的方法将墙体的高宽比值控制在2以上，且确保开洞均匀、尺寸不宜过大，采用弱连梁，避免剪力墙的剪切破坏。
3.5剪力墙梁板的布置
通常情况下，高层住宅的荷载较小，因此用钢量主要由楼板的厚度决定，为了使用钢量尽量降低，楼板的厚度在满足必须的板内设备穿管所需厚度、满足挠度和裂缝的情况下，尽量取低值。梁的布置，尽量设计为简单清晰的传力途径，避免次梁过多、传力途径过于复杂的情况。
4剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
4.1短肢剪力墙的应用
短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm，各肢横截面的高度与厚度之比应在4 和8之间的剪力墙。短肢剪力墙的应用越来越广泛，与长肢剪力墙相比，它的肢厚比更小，这种改进对于住宅建筑来说，更有利于空间的排布，室内的布局及二次设计中受到的结构限制也大大减小。虽然短肢剪力墙在灵活性和自由度上较长肢剪力墙更具优越性，但是同长肢剪力墙相比，短肢剪力墙仍存在许多待解决待提高的问题，比如它会使整个建筑结构的受力能力和承载力降低。虽然有过关于短肢剪力墙对结构受力性能影响大小的测试，其结果表明短肢剪力墙对结构受力的影响性较小，但在高层建筑的结构中仍不应选用全部为短肢剪力墙的布置形式。当建筑结构布置中，短肢剪力墙的数量较多时，应布置成筒体或者是一般剪力墙，通过这种方法使短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙形成整体，一同抵抗水平力作用的剪力墙结构。
4.2墙体配筋控制中的应用
剪力墙结构有耗钢量大的特性，而且在我国，这种建筑结构在工程建设中应用较广，控制住配筋量可以在资源和经济上都有很好的节约作用。在具体控制方法上，比较常见的是满足规范配筋最小值的前提下，将水平钢筋外侧、竖向钢筋内侧布置。迎水面保护层在采用双向钢筋网片时，可以很大程度上减少配筋量，其厚度可降为30mm。
4.3约束边缘构件中的应用
在建筑结构设计中，约束剪力墙边缘构件对其进行处理可以使剪力墙在相同条件下发挥更大的作用。由约束边缘构件和无约束边缘构件这两种方式构成了剪力墙的约束边缘构件处理，各有优缺点，综合比较看来，无约束边缘构件在建筑承载力上有更好的表现，而有约束边缘构件则在抗震性和稳定性上优于无约束边缘构件，所以应按具体项目具体需要进行选择。
4.4加强剪力墙结构的应用
由于剪力墙结构在保证建筑物整体结构的安全性与稳定性上的重要作用，建筑设计单位应提高对剪力墙结构问题方面的重视程度。根据实际经验不断提高剪力墙结构的设计水平，优化剪力墙设计方案，使之达到最佳效果。在进行剪力墙结构设计前，相关人员应首先对现场施工环境和条件进行勘察和分析，并以实际施工情况为依据，制定科学合理的剪力墙结构设计方案。在剪力墙结构实施过程中，建筑单位需对剪力墙的施工进行严格的监理和把控，建立健全施工管理体制，使现场一切施工作业按照规范标准进行，严格保证剪力墙的施工质量。
5结语
高层建筑越来越快的发展,使剪力墙的应用更加具有普遍性，在设计过程中遵循相关设计原则，合理的进行剪力墙结构设计，才能使剪力墙结构在建筑结构设计中充分发挥价值。
参考文献：
[1]邵杰．剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J]．科技致富向导，2015（03）
[2]王小引．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J]．门窗，2015（03）
[3]付艳强．论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]．科技风，2014（01）
论文作者:李凌翔 刘琨
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下
论文发表时间:2016/9/19
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; 墙体论文; 厚度论文; 《建筑建材装饰》2015年12月下论文;