摘要：近年来，建筑建设技术得到了快速发展，新型建筑结构也得到了创新，在当前的建筑结构设计当中，剪力墙结构设计的应用效果是比较显著的，剪力墙的应用优点比较多。在实际的剪力墙结构设计应用当中，必须全面考虑剪力墙的应用优势以及劣势，要根据建筑结构设计的具体情况，最大程度提高剪力墙结构应用率，促进建筑行业的长期稳定发展。
关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构设计；应用分析
1.剪力墙结构的含义
剪力墙结构是用钢筋混凝土的墙板代替原来建筑物中的框架结构，以便更好的制约建筑结构产生的水平力，最大程度的承受建筑物产生的负载量。简单来讲，就是把建筑物之前承担竖向和水平方向的负载墙体用钢筋混凝土墙板代替。因剪力墙结构有较好的经济效益，被广泛地运用于我国大多数高层建筑中，节省了建筑资金的成本投入。当然，如果一个建筑需要多个剪力墙，可以把剪力墙和筒体一起使用，最大程度承受建筑物水平方向上的荷载作用。虽然剪力墙结构有很多优点，但是在建筑结构中也不可全部使用，否则会影响建筑物的质量，缩短建筑物的使用寿命。建筑物中剪力墙结构数量较少，可以减轻剪力墙墙体承受的倾覆力矩，并控制在15―40%范围内。
2.剪力墙结构的具体分类
根据能否开洞和开洞具体宽度，可以把剪力墙结构分成四个类别。
第一个剪力墙类别是曲型剪力墙，这种类别的剪力墙是无法实现开洞的，即使开洞，其宽度也是比较小的，会在15%以下，这种剪力墙结构其实和悬臂墙差不多，在墙肢的具体高度上，这种剪力墙的弯矩图是不存在弯点的，当然也不能会出现突变现象。
第二个剪力墙类别是弯曲型剪力墙，这种剪力墙是有一个小开口的，但在这样的小开口剪力墙上，开洞宽度却是比较大的，在15%以上。在墙肢的具体高度上，这种剪力墙是没有反弯点的，另外该种剪力墙的弯矩图相对位置也是会出现突变的。
第三个剪力墙类别是双肢型或者多肢型，这种类型的剪力墙开洞是比较特殊的，主要呈现出成列分布的形态，但它的开口相对来说比较大，和小开口类型的剪力墙是存在差异的，但在剪力墙受力上面，此类剪力墙和小开口剪力墙是比较相像的。
第四个剪力墙类型是壁式框架剪力墙，这种类型的剪力墙连梁线刚度是比较大的，其洞口宽度也比较大，在变形形态上，该类剪力墙属于剪切型，在受力形态上，该种剪力墙和框架结构是很像的，这类剪力墙在很多高层楼层当中是存在反弯点的，也会出现弯矩图突变现象。
3.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1剪力墙合理平面布置
剪力墙的平面布置应尽可能按照对称、均匀原则，尽量使墙面结构的质量中心和刚度中心完全重合从而减少扭矩，对于内外剪力墙则应尽量拉通、对直；1对于抗震设计中剪力墙结构应该特别避免仅单向有墙的结构布置形式；2剪力墙最好能够沿主轴方向或其他方向进行双向布置；；3剪力墙的抗侧力刚度不宜过大；4为充分发挥剪力墙的承载能力和抗侧力刚度，增大剪力墙可利用空间，剪力墙的间距不宜过密，应保证结构具有适宜的侧向刚度。可以选用经验公式T=（0.05一0.06）n，其中n为结构层数，判断剪力墙数量与结构侧向刚度的适应程度。计算结果中的TI值与搭模计算的周期T2相比较，若T2Tl则需要增加剪力墙数量。
3.2剪力墙结构长、厚度及配筋
根据上面所说的剪力墙结构设计原则，剪力墙结构的厚度及配筋也有相关的规定和标准。根据建筑抗震相关资料的要求规定，剪力墙结构的厚度和长度也要根据抗震等级系数来调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆据相关规定，为了保证剪力墙结构的稳定性、抗震性以及钢性，剪力墙结构厚度的最小值为200mm，而且其高厚比要小于1/6。也就是说，居住建筑物的剪力墙结构厚度一般要小于200mm，其高厚比也要符合要求。如果一些高层建筑物的剪力墙结构厚度和长度出现比值不均，在不满足条件的情况下，就要采取L、T形截面剪力墙代替一字形剪力墙，并增加其翼缘长度或者采取其他方式，使得剪力墙结构满足其设计构造原则和要求。对于一般剪力墙结构中的水平和垂直风险上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墙底部加强部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情况下的剪力墙结构的配筋比也要根据实际情况来调整。
3.3约束边缘构件处理
无约束边缘构件的矩形截面剪力墙与有约束边缘构件的矩形截面剪力墙相比，极限承载力约降低40%左右，极限层间位移角约减少一倍，对地震能量的消耗能力降低20%左右，且对培板的稳定不利。剪力墙设置的边缘构件分为构造边缘构件和约束边缘构件。根据不同级别的剪力墙相关轴压比，应选取不同边缘构件。对于一、二级剪力墙底部加强部位以上的普通部位和三、四级非抗震设计的高层建筑及相邻上层或底部加强部位轴压比小于多层房屋剪力墙，因此处理方法中均应设置构造边缘构件；而对于一、二级剪力墙结构的墙底部加强部位和相邻的上层，高层建筑及在重力荷载作用下墙体平均轴压比大于等于多层房屋，所以应设置约束边缘构件。
3.4剪力墙连梁结构设计
3.4.1连梁的作用
实际的剪力墙的结构中，连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在水平力的复合作用下，使墙肢弯曲，这样连梁的端部就会产生转角，造成连梁内力的出现。这样会对墙肢有着一定的约束的限制，从而可以改善墙肢的受力情况，所以连梁对剪力墙结构是比较重要的。
3.4.2连梁设计的解决措施
在带有连梁设计的剪力墙结构中，其跨高和截面的大小受到很多因素影响，一旦设计的不合理就会影响连梁的实际承载力或者造成截面与设计的需求不符的情况，所以设计的时候需要考虑几点：
（1）对连梁的刚度进行折减。连梁由于跨高比较小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减小，内力重分布。因此，在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。高规中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析，但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难。通常，设防裂度低时可少折减一些（6、7度时可取0.7），设防裂度高时可多折减一些（8、9度时可取0.5），但折减系数不宜小于0.5，以保证连梁承受竖向荷载的能力。
（2）增加剪力墙洞口的宽度、减小连梁高度。增加剪力墙洞口的宽度，即增加连梁跨度，和减小连梁高度，其目的都是减小连梁刚度，同时由于减小了结构的整体刚度，也就减小了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。
（3）增加剪力墙的厚度。可以增加剪力墙实际的厚度，这就是增加连梁截面的具体宽度，这样的增加之后，一方面可以加大结构整体的刚度，从而使地震所造成的内力加大，另一方面连梁承载力和其宽度是正比的关系，一旦剪力墙的厚度增加，地震时产生的内力不能依照墙的厚度加大的比例逐渐的分给剪力墙，是小于这个比的，所以这样会造成连梁的抗剪承载力超限的情况。所以实际需要按照具体的情况和设计的需要进行相应的解决办法，以便做到最好的保证剪力墙效果的发挥，保证建筑的质量和安全。
4.结语
总之，建筑工程设计人员应当不断的对剪力墙设计技术进行研究，合理选择剪力墙的类型，保证剪力墙结构达到期望的要求，后续还应当对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行更加深入的研究。
参考文献：
[1]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播，2015，17：45-46.
[2]陈宇峰.浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑，2014，04：57.
论文作者:叶博文
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/18
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; 构件论文; 开洞论文; 《基层建设》2017年4期论文;