摘要：剪力墙结构自身平面内抗侧移刚度较大，平面刚度较小，因此能够承受住大部分建筑主体所给予的水平剪力，具有很强的稳定性和刚度。剪力墙结构的设计，需要经过精密的计算，选择合适的构架，才能保证建筑的强度与抗压能力，保障使用者的人身财产安全。在剪力墙结构的设计阶段，需要综合考量整体建筑的功能性和稳定性，设计整体结构，再根据实际情况选择合适的参数值，计算剪力墙结构所承受的作用力，设计墙肢长度与厚度，地下室墙体结构上部选择合适的嵌固端，同时进行底部加强，确保建筑的根基稳定性。
关键词：剪力墙；结构设计；墙肢；结构嵌固端
1剪力墙结构特点分析
剪力墙结构与传统框架结构相比，具有更高的稳定性与安全性，施工效果更佳。从建筑工程建设现状来看，卧室与客房空间环境比较小，结构上存在较多的分间，可以选择用现浇剪力墙结构的方式，将承重墙与隔间墙进行合并处理，进而解放出更多的空间。但是剪力墙结除了以上稳定性高、经济性高等优点外，也存在一定缺点。例如剪力墙结构抗侧刚度比较大，在遭遇地震作用时，会加大对地震作用的吸收，对建筑结构造成不利影响；另外，剪力墙结构大部分为构造配筋，此种设计方式与框架结构相比配筋率更低，会对结构延展性造成一定影响。
2整体剪力墙结构的设计
剪力墙结构是一种钢筋混凝土墙板，是整体建筑的主承重结构，具有承担建筑纵向横向作用力、分割空间的作用，它的结构和大小都是可以依据建筑强度和抗压性的需求来改变的。一般来说，剪力墙结构具有自身平面内较大的抗侧移刚度，以及平面外的较小刚度，因为这一结构特点，所以该墙体结构能够承受住大部分建筑主体所给予的水平剪力，因此被称为剪力墙。
2.1剪力墙结构设计原则
剪力墙结构的设计，包括自身结构、结构参数、墙体参数等，都是要严格按照整体建筑的物理力学分析来设计，其质量标准和设计原则要严格按照《建筑抗震设计规范》以及《高层建筑混凝土结构技术规程》的设计要求执行。由于剪力墙结构的设计要符合整体建筑的构造以及强度要求，因此在设计过程中，可能会出现不规则结构以及剪力墙平面不规则的情况。在特殊情况下，剪力墙设计参数的计算方法是不同的，而大多数设计者都会忽略这些特殊因素，造成参数设计的不合理，使得整体建筑的建设质量降低，埋下安全隐患。
2.2结构计算参数的取用标准
剪力墙结构的设计，建立在物理力学分析的基础上，在力学分析计算中，各种设计参数的取值是根据建筑的实际应用要求以及设计方案来确定的。剪力墙结构设计常用计算参数的取用标准为：振型数，在计算振型数时，所得有效质量系数大于预设值，则说明结构设计是合理的，振型数的设置是根据建筑类型来划分的，一般结构复杂的高层建筑其振型数不小于15，多塔结构建筑振型数不小于塔楼数的9倍；墙体竖向分布筋配筋率，一般情况下配筋率数取值为实际配筋率，否则会使得整体计算结果出现误差，影响受弯钢筋数值；楼层最小地震剪力系数，抗震作用时衡量建筑抗压性与稳定性的基础指标，在实际计算时，经常出现建筑底部楼层最小地震剪力系数不符合设计要求的情况，这一问题可通过地震放大系数法解决；周期折减系数，剪力墙结构具有较强的抗侧移刚度，施工过程中常用填充墙作为剪力墙结构的墙体，能增强抗震作用，因此可以应用周期折减系数正确评估抗震作用。
2.3剪力墙结构连梁设计
连梁是剪力墙结构中连接不同墙肢平面的结构，跨度小，截面大，在建筑使用过程中，由于地震作用和风载荷，因此连梁产生的内作用力较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在考虑到强震作用时，会忽略重要连梁部位的承重作用，对独立墙肢进行受力分析，从而确保剪力墙刚度、侧移刚度以及墙体刚度能承受强震作用。剪力墙结构的连梁设计要求精确度比较高，因为其跨度较小，理论剪应力的设置要求较严格，一旦连梁界面不满足剪压比限值要求，就会引起连梁超筋问题。针对剪力墙结构中常出现的连梁超筋问题，常采用的方法有降低连梁截面高度和加大结构洞口，也可以通过设置双连梁的方式解决。
3剪力墙结构截面设计
3.1墙肢长度
一般来说，剪力墙结构的墙肢长度不超过8m，同时墙肢截面高宽比大于2，进行弯曲破坏设计，就能使墙体具有延性，抗压能力大大增强，确保墙体结构的稳定性。有时候，为了满足建筑的功能性要求和设计要求，墙肢长度过大，为了保证墙体稳定，会采用短肢剪力墙联用的方式，来保证墙肢截面高宽比，其具体设计方法是在墙体上设置洞口，将整体分割为数个长度相同的连肢墙，在洞口部位，设置弱连梁（其约束弯矩小，跨高比通常大于6），将墙体分为相对独立的墙肢。
3.2墙肢厚度
由于城市土地资源紧张，大部分新型建筑物其高度都比较高，因此剪力墙结构高度也随之增高，且结构不规则。在设置墙肢厚度时，必须要保证墙体的稳定性，能承载自重及建筑带来的作用力。由于剪力墙结构和作用力的特殊性，因此在墙肢厚度满足轴压比限制时，应尽量减小整体厚度，通过墙体结构底部加强（比如一字形墙肢、边角加厚等）的方式来提升墙体稳定性。通常情况下，墙肢厚度是根据抗震等级二确定的，根据最新的“墙肢厚度参考表”，若抗震等级为一、二级，则底部加强区有端柱或翼墙的最小厚度需控制在200mm，同时无端柱或翼墙的最小厚度也需控制在200mm；而对于其他部位，有端柱或翼墙的最小厚度需控制在160mm，无端柱或翼墙的则需控制在180mm。
4结构嵌固端和底部加强部位的设计
4.1上部结构的嵌固设计
对于上部结构的嵌固设计，在高层建筑中通常会建有地下室，作为商业场所以及地下停车场，这些场所面积宽广，没有太多的墙体，大多是梁柱部分，因此必须要依靠上部结构的嵌固，将上部结构的受到的地震建立传递到地下结构中。同时还要确保地下部分能够承受住来自上层的压迫力以及地震作用力。剪力墙结构刚度大，内力大，在进行上部结构的嵌固时，需要综合考虑各方面的因素，确定嵌固端。
4.2底部加强部位的设计
对于底部加强部位的设计，为了减少墙肢厚度，设计师通常会采用剪力墙结构底部加固的方式，使得整体结构在发生纤维屈服时也不会遭到破坏。一般来说，墙体底部需要加强的部位是从地下室顶板到上部嵌固端。在很多的剪力墙结构设计图中，存在底部加强区域错误的情况，高度不足或加强部位错误，都无法实现应有的效果，造成地下室承载力不足，影响到建筑的稳定性与抗震作用。此外，对于没有地下室的高层住宅，由于其基础埋深通常大于2.5m，因此底层墙体高度一般大于5.0m，这样就比填充墙厚度要大。
结语
对建筑工程剪力墙结构进行设计时，需要结合工程结构特点，对存在的问题进行分析，确定各类问题发生的原因，有针对性的来采取措施进行优化，降低各项因素对工程结构的影响，争取不断提高结构设计的合理性，提高工程建设综合效果。
参考文献：
[1]张举涛.8度地震区高层建筑短肢剪力墙结构的判别及设计探讨[J].土木工程学报,2011,(9):65-70.
[2]陈建伟,苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术[J].世界地震工程,2013,(1):38-48.
论文作者:陈莹
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：结构论文; 剪力墙论文; 墙体论文; 建筑论文; 刚度论文; 厚度论文; 稳定性论文; 《基层建设》2017年4期论文;