摘要：剪力墙结构设计对于建筑结构的稳定性起到了直接的影响作用，从受力角度出发主要分为壁式框架剪力墙、小开口剪力墙等类型，既要发挥承重功能，也要确保水平方向的均匀承载力，因此相较于普通墙体来说对于建筑材料、施工技术、工程造价等提出了更高的要求。
关键词：建筑结构；剪力墙；结构设计
引言：
在建筑结构设计中，剪力墙结构作为其中极为重要的环节，在建筑领域得到广泛应用。剪力墙结构具有整体性能良好、承载力及抗震力较好、弹塑性形变性能优良、侧向具备极高刚度等特点。相较于框架结构，剪力墙结构的变形能力及承载力更加优良，在地震中坍塌的剪力墙结构相对较少。在实际建筑施工中，剪力墙结构并不适用于各个建筑结构，设计人员要结合实际情况，制定适宜的剪力墙结构设计方案，以保障建筑结构设计的有效性。
1 剪力墙结构在建筑结构中的设计原则
1.1 墙体受力
剪力墙结构的主要施工材料为钢筋混凝土，在以往的高层或多层建筑中，多设计为框架梁柱结构，剪力墙结构设计的应用，能够通过钢筋混凝土结构承载建筑内力，确保建筑整体的水平承载力。剪力墙结构设计需要科学计算墙体受力状况，深入分析墙体结构的各部位受力因素，由于建筑项目中墙体属于平面构件，因此需要多个方向受力，无论是水平剪力还是竖向压力，都需要在设计中充分计算，确保设计完成之后墙体能够承受各个方向的剪力，使墙体强度达到建筑项目的实际要求和标准。
1.2 墙体搭接
剪力墙结构是建筑结构设计中的特殊结构设计，由此该结构在同一平面需要承载的压力、剪力以及刚度都相对较大，平面外的压力、剪力、刚度则相对较弱，由此墙体搭接就尤为重要。若剪力墙结构与梁体结构直接连接，很可能出现平面外弯矩增加的状况。剪力墙结构设计应该注重平面外刚度、承载力的计算和验算，确保验算结果与剪力墙承载的实际要求一致，若没有经过精确的计算贸然连接墙体，则很可能为整个建筑留下安全隐患。防止平面外连接隐患是剪力墙结构设计的重要原则，若特殊情况难以避免，应该在保障建筑质量的前提下，按照相关的要求和规定设计加固措施，进而提升剪力墙平面外的稳固性。
1.3 超限控制
超限控制和调整是剪力墙结构设计的核心要素，主要体现在自连梁设计中。在设计过程中，连梁跨高比最低为 2.5，因此要保障其在 2.5 之上，才能发挥剪力墙结构的实际作用。若跨高比低于最低限度，则很可能出现剪力超出要求、弯矩过大等重要问题，在实际设计过程中，要结合工程项目的实际状况，按照相关的要求和标准展开设计，通过科学的计算和调整，避免剪力超限，同时也能一定程度的减少造价成本。
2 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体运用
2.1 平面布置与结构定位
从平面布置角度出发，其借助钢筋混凝土墙承担竖向与水平的荷载，因而其在方向上的布置应当沿平面主轴线方向进行延伸，为确保质量与刚度的中心点趋于一致，还应当注重平面布置的对称性，有效消解扭矩作用。在考虑剪力墙结构的抗震性能的基础上，还应当规避单向平面布置，最大限度提升剪力墙的抗震实效。具体来说，针对矩形、L 型以及 T 字型的平面，应当沿两个主轴方向进行平面布置；针对正多边形以及圆形平面，则应当采取径向或环向的方法完成平面布置。
从定位角度出发，鉴于建筑结构设计对于剪力墙的结构延展性提出了明确要求，因此应当着力确保结构的整体性，提高具体施工力度。需要注意的是，在剪力墙结构设计的过程中常出现墙体过长的问题，加大了整体结构产生弯曲的可能，进一步导致脆性破坏问题的出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在针对墙体长度要求较大的剪力墙进行设计时，应当确保其承载力符合结构设计要求，进而展开分层间隔式设计，将墙体均匀分割为细小、独立的多个墙段进行独立设计，从而在整体上有效提高剪力墙结构的承载力。
2.2 墙身设计与大墙肢处理
鉴于该工程的剪力墙结构中主要包含竖向与水平向两种钢筋，拟采用定量分析法应用于剪力墙结构设计，针对正截面的抗弯承载力与斜截面中的抗剪承载力进行验算，提升结构设计的科学性与实用性。还应当再次细化配筋设计，以工程建设过程中所提出的抗震需求作为参照，针对 1-3 级抗震设计，应确保配筋率大于 0.25%；针对 4 级抗震设计与 1 级非抗震设计，则应确保配筋率大于 0.2%。此外，应将钢筋的尺寸大小与间距进行合理调控，确保水平钢筋与竖向钢筋之间的间距保持在 0.3m 左右，钢筋的直径应大于 0.8cm。与此同时，还应当针对超过 8m 的墙肢进行细化处理，既可以在施工的过程中在墙上留出足够的孔洞，当完工后添加填充墙，分割出短墙肢，也可以利用开计算洞的方式，提高小墙肢的配筋能力。
2.3 准确定位剪力墙结构
在建筑工程项目中，为充分发挥剪力墙结构的优势，相关工作人员要完善剪力墙结构布局，围绕着平面结构布置及竖向结构布置开展设计工作。基于剪力墙平面结构开展设计工作时，设计人员需明确剪力墙结构的刚度中心及质量中心，并对剪力墙开展拉直处理。总的来说，在设计剪力墙结构时，不宜过于繁琐复杂，需要依据相关规范及原则，开展设计工作，确保剪力墙刚度适宜，符合建筑结构要求，以充分发挥剪力墙结构的作用。
2.4 剪力墙厚度与配筋
（1）剪力墙水平方向上的分布筋主要是为了起到横向抗剪作用，避免墙体在产生斜裂缝以后发生破坏，而且还能抵抗温度应力，避免温度裂缝。在设计过程中，如果建筑物的高度与长度较大，或采用框剪结构，则应适当的增加剪力墙配筋，尤其是在连接处及敏感处。
（2）剪力墙竖直方向上的钢筋具有抗弯作用，当前在很多小高层建筑的剪力墙当中，电算结果均属构造配筋。在配筋过程中，配筋率会扣除掉边缘构件当中配置的钢筋，但最小配筋率必须包含这一部分钢筋，同时竖向配筋在原则上也必须将钢筋设置于边缘部分，同时将钢筋之间的距离控制在 300mm 以内。
2.5 转向空间结构设计
在剪力墙的承重结构设计中，其利用横向承重板与纵向承重板进行交错排布，完成承重系统的构建。要想切实优化其转向结构，应当沿主轴方向进行双向结构设置，确保承重结构的内部形成一定空间，进而从两个方向出发实现重量承载，确保二者的强度保持一致，进而最大限度优化剪力墙的空间结构设计。同时，还可以充分利用剪力墙的侧向刚度进行结构设计，优化结构材料的科学选择，确保降低墙体的自重、扩大内部空间，进而借助侧向刚度的提高实现稳定性的增强。
2.6 连梁结构设计
连梁结构的设计对于剪力墙结构发挥着重要影响，应确保二
者与墙体之间保持平衡、协调，有效巩固剪力墙的刚度，也有助于强化剪力墙与墙肢的连接密度。在具体设计的过程中，应当借助相应设计工具与计算系统，强化建筑工程内部各结构的参数设计，确保数据的精确性，并适当针对连梁的刚度进行折减，将折减度控制在 0.5-1 之间。
结束语：
概括而言，将剪力墙结构应用到建筑结构设计中，既能确保建筑整体功能健全又能缩减建筑投入资金，提高房屋建筑经济效益，促使建筑企业获取较好利润。故而对于今后的建筑结构设计，应对剪力墙结构设计给予高度关注，从而探索更多更好的建筑结构设计方案，以推动建筑业获取可持续性发展。
参考文献：
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[2] 宋巍 . 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用 [J]. 建筑工程技术与设计，2016，（15）.
[3] 谢志斌 . 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用 [J]. 建筑工程技术与设计，2016，（19）：736.
论文作者:吕文杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 墙体论文; 建筑论文; 刚度论文; 平面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;