（天津大学建筑设计研究院，300073）
【摘 要】近几年来，随着社会经济与科学技术的飞速发展，我国建筑事业取得了越来越多的成就，因此，业主们也越来越注重建筑结构的安全性和美观性。现如今，在很多建筑结构设计当中，都是利用的剪力墙结构，剪力墙结构既能够保证建筑结构的质量及稳定性，又具有很强的抗震功能，已经得到了越来越广泛的运用。然而，剪力墙结构在建筑结构设计当中的运用仍旧还存在着一些问题，只有找到这些问题的改善措施，才能够更加提高其整体性能。本文主要针对建筑结构设计内剪力墙结构的运用进行分析。
【关键词】建筑结构；结构设计；剪力墙；运用；分析
由于剪力墙结构具有刚度大、抗震性能好、整体质量优等特点，因此在建筑结构设计当中被广泛运用，并推动了我国建筑行业的可持续发展。然而，目前我国在剪力墙结构设计的技术方面尚还有所欠缺，并且相关法律也不够健全，这无疑给设计人员的工作带来了较大的难度。若想进一步提高剪力墙结构的质量和性能，就需要对其的运用进行更加深入地分析和探讨，这关系着我国建筑行业的进一步发展。以下笔者就根据自己多年的工作经验，来简单谈一谈建筑结构设计内剪力墙结构的运用问题。
一、建筑结构设计内剪力墙结构的简介
1、剪力墙结构的概念
剪力墙结构是一种厚度比较小、但高和宽尺寸都比较大的建筑结构，它是利用钢筋混凝土墙板来取代传统的框架结构梁柱对建筑进行支撑，具有独特的几何特征和受力形态。具体来说，剪力墙结构的几何特征类似于板，面积大而薄，但是其受力形态却与柱子非常相似，只不过在比值上面较柱子有一定的差别。剪力墙结构中的墙是一个平面结构，可以同时承受住竖向压力和水平剪力这双重力的作用。另外，为了满足其抗震性能，剪力墙结构不仅仅要达到一定的刚度和强度，还必须要在非弹性变形反复循环的情况下具有一定的延性，能够控制结构断裂，因此，剪力墙结构一般都被设计成延性弯曲型。
2、剪力墙结构的分类
依据其墙体是否开洞及开洞面积的大小，可以将剪力墙结构大体分为四大类，具体如下：①第一类剪力墙结构的变形主要为曲型，它可以被喻为一个整体的悬臂墙，其弯矩图在整个墙肢的高度上既没有弯点、也不会发生突变，这种剪力墙结构的实体墙或截面墙没有开洞，或者其开洞面积＜15%；②第二类剪力墙结构的变形也是曲型，但是其弯矩图在整个墙肢的高度上基本不存在反弯点，且位置发生了突变，这种剪力墙属于整体小开口剪力墙，其开口虽小，但开洞面积却＞15%；③第三类剪力墙结构为双肢或多肢剪力墙结构，其一般开口较大，或者洞口成列分布，这种剪力墙结构的开口虽然与整体小开口剪力墙有所不同，但受力特点却极其相似；④第四类剪力墙结构呈壁式框架，其变形主要为剪切型，弯矩图在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，个别楼层会发生突变，这种剪力墙的洞口尺寸较大，连梁线的刚度与墙肢线比较接近，受力特点与框架结构类似。
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3、剪力墙结构的优点
总体来说，剪力墙结构主要具备以下五个优点：①剪力墙结构的承载力较大，其不能够被随意拆除；②剪力墙结构的刚度很大，但用钢量较少，整体性能优；③剪力墙结构能够承受较强的建筑重力荷载，并且能够抵抗风荷载和地震作用；④剪力墙结构能够同时承受住竖向压力和水平剪力这双重力的作用；⑤剪力墙结构既具备较高的安全性和稳定性，又能够满足人们对建筑结构的美观性需求。
二、建筑结构设计内剪力墙结构的运用
1、剪力墙结构的整体布局
剪力墙结构的整体布局对高层建筑的结构设计来说是非常关键的，由于剪力墙结构承担着承载高层建筑的自身重力荷载、风荷载以及地震作用等多重力荷载的重任，因此其必须要拥有一个非常好的整体布局。具体来说，在整体布局上面，首先要考虑到轴线受力最小和对称布局更稳定等特点，在进行布局设计之时慎重运用一些抗震性能较低的短肢剪力墙结构，要尽量将设计当中出现的洞口合并处理，并尽量避免独立墙肢的出现，以及要有效控制整个剪力墙结构的整体刚度，使其能够达到规定的位移限值要求，从而提高剪力墙结构的抗震性能。
2、剪力墙结构的数值选取
剪力墙结构的数值主要说的是长度数值和厚度数值。通常情况下，剪力墙结构的墙肢长度和其墙肢截面高度是相同的，这个数值一般不超过8米。再者，在进行剪力墙结构设计之时，必须要确保其结构的延性，如为了避免结构发生脆性的剪切破坏，可以将原本高宽比＞2的细高剪力墙结构设计成为弯曲的延性剪力墙；不过，由于有些剪力墙结构的墙体长度很长，因此为了确保其高宽比＞2，就需要通过开洞的方式将较长的墙分布成为一些长度较小的均匀连肢墙，而其洞口最好是采用约束弯矩较小的弱连梁。
3、剪力墙结构的计算原则
在剪力墙结构设计当中，需要涉及到钢筋配比计算，而其又分为墙体本身的钢筋配比计算和连梁的钢筋配比计算两部分。在进行墙体本身的钢筋配比计算之时，需要计算水平的钢筋抗弯承载力、竖向的钢筋抗弯承载力、斜截面的抗剪承载力等，从而控制其钢筋用量，保证剪力墙结构的抗震性能。通常情况下，剪力墙结构的抗震性能共分为三级，这三级的竖向与水平配筋率都不能＜0.25%，并且其竖向钢筋与水平钢筋之间的距离最好控制在300mm左右。在连梁的钢筋配比计算当中，由于连梁的作用是提高剪力墙的刚度并紧密连接墙肢，因此这就要适量地减少连梁刚度，但其折减值不能＜0.5，最适宜取值为0.5-1.0；如果折减之后其结构的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力不足，则可以通过适当地降低连梁高度或减少整体刚度来加以改善。
结语：
综上所述，随着现代科技的不断发展与建筑工艺的不断进步，剪力墙结构在我国的建筑结构设计当中得到了越来越广泛的运用。为了更加提高剪力墙结构的质量和性能，保证其抗震性能，设计人员必须要不断地加强对这方面的研究和实践，通过科学的布局和精确的计算来对剪力墙结构进行合理设计，从而促进我国建筑行业的可持续发展。
参考文献：
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[2]景毅. 建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J]. 门窗，2014，09:196.
[3]张柳. 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J]. 门窗，2014，10:182.
作者简介：
张超，女，1987.2，籍贯：天津，学历：大本，研究方向：土木工程，职称：助理工程师。
论文作者:张超
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿
论文发表时间:2015/10/14
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 钢筋论文; 开洞论文; 刚度论文; 《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿论文;