摘要：在建筑行业发展中，剪力墙结构是建筑结构中的重要组成部分。剪力墙由于抗震性能好、抗侧刚度大等优点在目前建筑施工中得到广泛推广和应用。为了提高建筑水平、保证建筑质量，在建筑结构设计中应严格遵循剪力墙结构设计原则，规范剪力墙结构设计要点，科学、合理地运用剪力墙结构在建筑结构设计中的优势。
关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计；应用
1导言
随着人们的生活质量得到了明显的提高，对于建筑物的要求也变得更高，现阶段的建筑物不仅需要有较强的功能性，同时具备较高的质量也是人们追求的。通过加强建筑结构来实现人们对建筑的质量要求是相对有效的方法，而经过研究发现，剪力墙的结构设计在建筑结构中具有较强的稳定性、抗震性，能够有效的提高建筑物的质量，并且经过大量的实际应用，已经成为我国现阶段建筑结构设计中很重要的一部分，剪力墙的结构设计在建筑结构设计中受到设计师的广泛喜爱。
2剪力墙结构设计的原则
2.1剪力墙一般应沿建筑物的主要轴线双向布置。应避免仅单向有墙的结构布置形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。剪力墙应尽量拉通对直，以增加抗震能力。门窗洞口上下各层对齐，形成明确的墙肢和连梁，使受力明确，计算简单。在抗震结构中，应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合错洞墙。叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，而且还在洞口之间形成薄弱部位，对抗震尤为不利。较长的剪力墙宜开设洞口，将其分为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用连梁连接。墙长较小时，受弯产生的裂缝宽度较小，墙体配筋能够充分的发挥作用，因此墙肢截面高度不宜大于8m。
2.2剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高。剪力墙沿竖向改变时，允许沿高度改变墙厚和混凝土等级，或减少部分墙肢，使抗侧刚度逐渐减小，避免各层刚度突变，造成应力集中。
2.3不宜将楼面主梁直接支承在剪力墙之间的连梁上。因为一方面主梁端部约束达不到要求，连梁没有抗扭刚度去抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁本身不利，连梁本身剪切应变较大，容易出现裂缝，因此应尽量避免。
2.4高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式，短肢墙应尽可能设置翼缘。在短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），以形成共同抵抗水平力的剪力墙结构。
3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1剪力墙数量要适当
剪力墙的正常使用状态主要是承受竖向荷载或者风荷载。从竖向荷载方面入手，剪力墙的数量主要参考轴压比，与墙所负荷的层数、开间大小和房间面积有关。然后是地震力计算，根据侧向位移、底部剪力及合理的平面布置刚度分配，还有竖向刚度的连续性。
3.2平面布置时的注意事项
在设计中要注意剪力墙平面布置情况，因为剪力墙机构主要对于竖向荷载的承受力较强，而在横向荷载承受方面只依靠大楼板来传递，导致墙体平面外的承受能力较弱。在具体的墙体布置工作中，要确保墙体的质量中心和刚度中心尽量重叠，在设计剪力墙结构时，要尽量确保剪力墙结构平面布置的对称性，从而有效减少结构扭矩。同时，不应采用仅单向有墙的结构布置，宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置，两个方向的侧向刚度不宜相差过大。
3.3墙面合理规划
建筑墙体除了需要保持均匀与对称，结构重量与刚强度重合，墙体直通外，还需要注意墙体的主轴路线，应当考虑到主轴双向与多向性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从抗震功能的角度思考时，如果剪力墙抗震动力度大时，就墙体的刚韧性有所降低，两者应当控制在合理的数值范围，避免相互制约的现象，其中剪力墙侧向刚度的数值可以用K=GA/h的公式来推算出，公式中的h表示剪力墙结构的高度。在施工过程中，还需要考虑到的就是剪力墙的施工工期、材料耗费等投入的成本问题以及施工过程中存在的安全隐患问题等，规划好各个方面，从而对剪力墙结构进行科学构建。
3.4控制墙体配筋中的应用
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，合理控制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。
3.5短肢剪力墙的应用
短肢剪力墙在《高规》中有明确规定：指截面厚度不大于300mm，各肢横截面的高度与厚度之比应在4～8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，但是与长肢剪力墙相比，短肢剪力墙仍存在许多待解决和待提高的问题，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，共同抵抗水平力作用的剪力墙结构。
3.6约束边缘构件
在剪力墙结构之中，其边缘构件主要是由约束边缘以及构造边缘构建构成。相比于由构造的剪力墙构件，由约束边缘构件构成的剪力墙，其楼层间所具有的延性会出现较大的提高作用，同时结构的抗震能力会提高大约20%左右，矩形截面所具有的极限承载力可能会提高40%，同时还会导致剪力墙结构的墙板可靠性以及稳定性增加。对于一般设计，依据剪力墙结构墙肢所具有的轴压比大小和等级确定边缘构件等级和形式。
3.7剪力墙连梁结构设计
剪力墙肢之间相连接的梁体就是剪力墙的连梁，而剪力墙的连梁具有能够均衡墙肢的水平受力，并能够协调剪力墙肢变形，起到一定的约束和稳定的作用，因此，剪力墙之间的连梁设置对剪力墙的整体结构具有非常重要的作用。对于剪力墙的连梁来说，其连梁长度和截面大小受到诸多因素的影响，一旦设计出现失误，或者不合理的地方，就会影响整个连肢墙的结构设计。因此，在设计剪力墙结构连梁时，其设计师要主要对剪力墙的连梁结构的刚度按照相关规定进行一定的折减，对于剪力墙结构连梁根据方案布置调整墙肢长度以达到调整连梁长度增加跨高比的目的，从而减少连梁吸收的剪力，缓解地震力下计算配筋超筋的影响。此外，设计师也要适当增加剪力墙结构厚度，进而增加连梁截面的宽度，使得剪力墙连梁结构装置能够发挥其最大的优势和特点，保证其承载力和抗震力度。
4结语
总而言之，剪力墙结构以其独有的优点在建筑结构设计中越来越受欢迎。在实际设计的过程中，应严格遵循相关规范和标准，做好剪力墙布局、高度、宽度、刚度等的设计。既要以建筑行业的各项标准为参照，同时也必须具体问题具体分析。应着重对结构的关键部位进行分析，确定合理可行的结构方案并处理好剪力墙的平面设计、配筋的使用细节及连梁的科学设计等环节。
参考文献
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[4]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用，2012，（09）：164.
论文作者:薛武洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/5
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 刚度论文; 建筑论文; 墙体论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;