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摘要：钢筋混凝土剪力墙结构已经成为众多高层结构的主流结构体系，不仅建筑的结构经济性更强，而且在使用时也有更强的实用性。文章结合实际问题，分析了高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计过程中的内容，供大家参考。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土；剪力墙结构；设计
引言
剪力墙结构是一种广泛应用于高层建筑的结构体系，其主要特点在于其纵向和横向墙体均可用于承载。对于混凝土剪力墙，模板工程、钢筋工程和混凝土工程是三个主要分项工程，具有技术要点多、施工难度大的特点，因此容易出现质量问题。这些问题如果没有得到及时处理，轻者将影响建筑物美观，更为严重的将造成安全隐患，影响建筑的正常使用功能。因此，如何针对混凝土剪力墙的常见质量问题进行处理是施工人员十分关注的话题。
1剪力墙结构的受力特点
剪力墙的结构本身是由一系列的纵向剪力墙、横向剪力墙和楼盖所共同组成的一类空间结构，这样一类剪力墙结构本身也是广大建筑中最常见的结构形式。由于纵向和横向的剪力墙在使用的平面内部都会表现出较强的刚度，所以在水平的方向也会承受较小的移动。从实际使用的情况来看，剪力墙本身的抗震和抗风的性能都较强，对承载力的要求也较高。所以，这种技术一般应用于高层建筑的建造中，图 1 具体显示了高层建筑内部剪力墙结构的样式，可以看出，整个剪力墙结构显得较为紧凑。
2剪力墙结构的分类和设计原则
1 剪力墙结构的分类
在进行剪力墙结构设计时，可以结合墙体是否需要开洞以及需要开洞的尺寸将剪力墙分成 4 个类型，分别是整体墙、小开口整体墙、连肢墙以及壁式框架。（1）整体墙是指进行剪力墙结构设计时不需要进行开洞的墙体，或墙体开洞面积小于整个墙体面积的 15%的墙体。（2）小开口整体墙是指墙体开洞面积大于整体墙总面积的 15%，但是洞口依然是比较小的墙体[1]。（3）连肢墙是剪力墙上开有一列或多列洞口，且洞口尺寸相对较大，此时剪力墙的受力通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢承受，故称连肢墙。连肢墙的墙体开洞数量较多而且面积较大，因为墙体的洞口多且面积多，直接破坏了整个墙体的承载力，因此，为了避免墙体出现变形进而造成质量以及安全问题，需要通过一系列的连梁约束墙巩固连肢墙的质量。（4）壁式框架剪力墙的洞口尺寸比较大，而洞口上的连梁线刚度已经接近或大于洞口侧边墙体的线刚度时，剪力墙的受力性能就发生改变，非常接近框架的受力性能，在进行壁式框架设计过程中，能够在弯矩图上看到明显的反弯点和突变。
2.2 剪力墙结构设计原则
进行建筑剪力墙结构设计时，应遵循 4 个基本原则：（1）设计计算过程中，要整体考虑剪力墙竖直和水平方向的结果，考虑不同方向上剪力墙的受力情况，在得知内力的情况下，要结合剪力墙的偏拉情况以及偏拉对剪力墙和界面和主界面造成的施力情况进行分析验算。（2）剪力墙和平面外的梁进行衔接时，容易导致墙体向平面产生外弯矩，因此，进行剪力墙结构设计时，要避免和墙外的平面梁相互连接。（3）剪力墙结构是一个平面结构，需要承受竖直方向的压力，因此，进行剪力墙结构设计时，要保证墙体结构对外力的承受能力以及墙体的刚度。（4）由于剪力墙的尺寸比较大，而且厚度比较薄时，为了保证剪力墙的受力合理，当剪力墙的长厚比在 3～5 时，应将墙体设计成异形柱形状；当长厚比小于 3 时，要将墙体设计成柱形。
3高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计
3.1水平荷载在剪力墙设计时发挥巨大作用
高层建筑不同结构和自身的自重、荷载产生的轴力和弯矩大小有直接的关系，且和楼房的高度呈正比。对于同一个高层建筑而言，自重和其他竖向等荷载基本都是呈现一定的比值，其反应出来的数值都会和本身的结构特性有很大的关系，甚至会在使用的过程中产生较大幅度的变化。
3.2 选择科学的设计方法
为了更好地保证建筑工程中剪力墙结构设计的合理性，在设计过程中，需要掌握几个设计重点：设计人员要选择科学的设计方法，从而更好地保证施工方案的合理性。在设计过程中，由于剪力墙的延展性较高，因此，要将剪力墙的形状设计为宽细状，而且剪力墙的高度不能小于墙体的宽度。为了更好地保证设计的准确性，在设计过程中，设计人员应借助计算机技术进行准确的数据计算，从而更好地保证剪力墙的安全性和稳定性。
3.3强剪弱弯剪力墙设计
此设计有效的让建筑的构件延性得到保证，防止建筑的脆性出现破坏的重要措施。在进行设计的时候，连梁的刚度是需要注意的问题，一定要在设计时将刚度进行合理的折减。之所以如此，是由于剪力墙有着很大的刚度，尤其是在水平力的作用下，剪力墙的连梁会发生着一定的变化，该变化容易让连梁出现脆性破坏的现象，为了不让这种现象发生，就需要将连梁的刚度进行折减，进而去确保连梁可以形成合适的塑性铰，可以满足强剪弱弯的要求。
3.4合理处理剪力墙的延伸性
由于剪力墙具有一定的延伸性，进行建筑工程剪力墙结构设计时，要对延伸性进行合理的处理，一般情况下，设计人员首先要保证剪力墙具有较好的延伸性，以保证墙体的整体性能。其次，为了避免墙体结构受到破坏，要保证墙体的承载力满足相关规定，而且可以通过选用对称或前后连贯的方式提高墙体的承载力，以更好地保证墙体设计的合理性。
3.5 注重把握剪力墙的尺寸和外形
要加强剪力墙结构设计在建筑过程中的应用，进行剪力墙结构设计时，首先要注重把握剪力墙的尺寸和外形，从而实现剪力墙结构比例的优化。由于剪力墙在竖直方向和水平方向的刚度和荷载不同，墙体的截面高度必须大于墙体厚度的 8倍才能保证墙体的基本承载力。为了更好地保证剪力墙结构的稳定性，进行剪力墙结构设计时，应将墙体设计为 T 形或 L形，不仅可以减轻墙体质量，还能有效提升墙体的侧向刚度，从而更好地进行建筑工程项目的成本控制。
3.6框架部分
当发生地震时，由框架和剪力墙两个部分来共同承担地震对房屋的倾覆力，如果框架承担的部分大于倾斜力矩的 50%以上时，说明大部分的框架已经在建造的过程中居于主体的地位，尤其应该在之后加强其抗震能力。如果按照纯框架的要求来确定抗震的等级和轴比，则可以通过纯框架规定的限制来有效地实现。另外，也可以取框架结构和剪力墙结构之间的值来有效地设定高度和宽度的比，当框架部分承担的百分比接近于 0 时，尤其应该让剪力墙结构的内部设置合适的高度和宽度比；如果框架部分承担的百分比已经接近于 100%时，则应该取接近于高度和宽度的比值。
结束语
随着我国经济的发展，我国建筑工程的数量也越来越多，建筑高度也越来越大，剪力墙在建筑过程中的应用也越来越广泛，为了更好地保证剪力墙的质量和结构的合理性，设计人员要加强对当前剪力墙结构设计的优化。
参考文献：
[1]闭璐娜，韦喆.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探究[J].中国住宅设施，2017（12）：8-9.
[2]史嘉梁，王朋.钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究[J].西安建筑科技大学学报（自然科版），2017，49（06）：860-867.
[3]马博伦.房屋钢筋混凝土建筑结构设计方式之研究[J].四川水泥，2017（12）：75.
论文作者:孔越林
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第11期
论文发表时间:2019/5/22
标签：剪力墙论文; 墙体论文; 结构论文; 刚度论文; 开洞论文; 框架论文; 过程中论文; 《建筑模拟》2019年第11期论文;