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摘要：在建筑工程中，建筑结构设计中剪力墙结构设计是十分重要的内容，剪力墙结构在建筑结构中主要承担着各种作用力的作用，它对建筑结构的完全稳定有着直接的关系，同时也是保护建筑工程内人员和财产安全的必要的措施。因此，为了更好的实现建筑结构的性能，建筑企业必须要把握剪力墙设计的原则，进而合理有效的应用到建筑结构的设计中，来提高建筑工程的质量。本文根据笔者工作实践，对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行了分析和探讨。
关键词：剪力墙；结构；设计；建筑结构；应用
1剪力墙结构分类
剪力墙结构可以分以下四类：
（1）整截面剪力墙，不开洞，或开洞面积不大于15%的墙，该类型的剪力墙如同一个整体的悬臂墙，整个墙肢高度上没有突变，也没有反弯点，变形主要为弯曲型变形。（2）整体小开口剪力墙，开口较小，但开洞面积大于15%的墙，该类型的剪力墙弯矩在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度没有反弯点或仅仅个别楼层出现反弯点，变形任以弯曲型变型为主。（3）双肢、多肢剪力墙，有较大洞口或开口，并且从整体形式上来看，分布呈分列方式，其开口虽然与整体性小开口存在一定差异，但是两者在受力上较为相似。（4）壁式框架剪力墙，开洞较大，连梁的线刚度大于或接近墙肢线刚度，弯矩在楼层处有突变，而且在大多数楼层都出现反弯点，整个剪力墙的变形以剪切变形为主，受力与框架结构相似。
2墙体布置形式
剪力墙结构设计过程中，为了确保设计的合理性，要对墙体的整体结构进行合理布局，在布置过程中，主要依照主轴和其他某一方向的双向布置，避免仅单向布置，使其具有较好的空间工作性能。剪力墙要均匀布置，数量适当，同时，尽量布置在建筑的外侧，具有较好的抗扭性能。在设计过程中，应当使墙体的墙长较大，这样的设计可以使墙体承受较大的弯矩、水平剪力，避免结构遭受破坏，确保建筑结构的稳定性。为了避免脆性破坏，较长的剪力墙宜开设洞口，分成若干墙段，之间用弱连梁连接。此外，在设计结构剪力墙结构中，设计人员需要加强对建立墙体抗风、抗震等各项内容的重视。需要特别注意的是，剪力墙受本身结构限制，将会对建筑的室内布局造成一定程度影响，基于此，在设计剪力墙结构期间，要对剪力墙的应用形式进行全面分析，确保设计的合理性，通过综合分析可以发现，剪力墙结构设计适合在宾馆、住宅等不同建筑结构设计形式中应用，并且从实际应用情况来看，也取得了不错的成绩。
3剪力墙结构设计原则
3.1控制剪力墙的高度和宽度
通常来说，剪力墙的宽度和高度都要与厚度相比要大出很多，同时因为其是几何特征向板，因此剪力墙结构受力形态与柱子的受力十分相似，但是仍然存在细微差别。如果肢长与厚度的比未超过3，可以将剪力墙设计看成柱子，若比值在3~5之间，则可将其作为异形柱。剪力墙结构中的墙面是平面构件，其在建筑中，一方面需要承受水平方向的弯矩与水平剪力，另一方面还需要承受竖向压力，若剪力墙结构自身的强度可以满足抗震需求，在具体设计过程中，不仅需要对刚度内容进行充分考虑，而且需要考虑其延性，只有这样，才能确保剪力墙结构设计的合理性。若剪力墙在同一平面内，其承载力和刚度较大，平面外两者则较小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果平面外梁与剪力墙连接，容易使墙肢在平面外出现弯矩，因此具体设计期间，应当尽量避免同平面外梁进行连接，如果受建筑结构限制，必须连接，则应当采取相应的保护措施，避免意外情况的发生。
3.2避免剪力墙与平面外梁相连
剪力墙的结构主要是承载平面内的承载力，而对于平面外的承载力一般都是比较小的，因此，在剪力墙的结构中，如果和平面外梁相连则很容易就会造成墙肢向外弯曲的情况，为了避免外墙向外弯曲，在对剪力墙结构设计的时候就要特别注意不要和平面外梁相连，而如果剪力墙不能避免和平面外梁相连的时候，在对剪力墙的结构设计中就还要涉及相应的保护措施，这样当两者相连发生问题的时候，也能够很好的进行处理和解决。
3.3全面分析剪力墙所承载的作用力
剪力墙的作用主要是对建筑物中的各种荷载进行承受，因此，在对剪力墙结构进行设计的时候，还要对其所承受的各种作用力进行全面的分析，从而来保证剪力墙结构的性能符合使用的标准。在对剪力墙结构的设计中，首先要对墙体所承受的水平和垂直方向上的作用力要进行准确的分析，并进行相应的安全性判断和验证，然后，对于墙体的斜截面的承载力也要进行分析和判断，并验证它的稳定性，同时，对于墙体所集中承受压力的极限也应该进行分析，保证剪力墙的结构合理性和稳定性。
4建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
4.1平面的布置
剪力墙结构设计中，首先要对墙体平面进行布置，根据相应的设计原则来保证剪力墙平面的中心和刚度正好完美结合，发挥出其最大的性能特点，从而实现更好的墙体均衡作用力。在对剪力墙平面进行布置设计中，首先要沿着其主轴的方向进而进行多方向以及双重方向上的布置，这样就可以很科学的实现墙体的均衡设计，然后，在保证剪力墙安全性能的前提下，还要采取一定的措施来科学的减少剪力墙施工的成本，就可以采取降低剪力墙墙体的侧抗力的刚度来进行，同时也能够有效降低剪力墙墙体的自重。
4.2剪力墙截面的厚度
剪力墙结构设计中，对于剪力墙横截面厚度的设计也是有着相关标准规定，其厚度是根据具体的剪力墙的结构类型而定的，对于短肢剪力墙结构来说，其底部的厚度设计一般是不能低于0.2m的，除了底部以外的部分，其厚度不能低于0.18m，这样才能保证剪力墙结构性能的稳定性。
4.3连梁钢筋的配置
剪力墙结构的实现主要使用材料就是钢筋，钢筋材料具有着很好的强度和刚度，因此，用于剪力墙结构的使用中，就能够有效的提高剪力墙的承载能力以及抗震能力。在剪力墙结构设计中，连梁的设计是很重要的一部分，它对增强剪力墙墙体的安全稳定性有着重要的作用，因此，在进行连梁钢筋的配置的时候，就要对其使用的钢筋材料进行严格的控制和选择，不能为了控制施工的成本而选择不符合使用要求的钢筋材料，对建筑工程的安全造成影响。
4.4墙身钢筋的配置
墙身是剪力墙结构设计中的主体部分，它也是剪力墙承受承载力的主要基础，因此，对于墙身钢筋的选择来说，就要严格地按照相关规定或者国家标准来进行，并对剪力墙结构设计的钢筋配比进行有效的验算，在对剪力墙结构进行钢筋配率的计算时，需要对垂直以及水平两个方向的承载力进行全面的分析和计算，保证其抗震的能力符合要求。在剪力墙结构的墙身钢筋配置一级、二级、三级的抗震设计中，垂直和水平的墙身配筋率都不能低于0.2596，同时，对于钢筋使用的间距也会有严格的要求，不管是垂直方向还是水平方向，钢筋之间的间距一般在300mm左右，直径也不能低于8mm。
4.5剪力墙中的墙肢处理
剪力墙具有一定的延伸性，因此在对剪力墙结构设计的时候，一定要考虑其延伸性的影响，而在剪力墙结构中最为注重的地方就是剪力墙的脆性破坏现象，这就需要根据剪力墙的具体长度来进行设计。对于墙体长度比较长的剪力墙，要采用分层间隔的设计方法来进行，对墙体进行多分段的切割来避免墙体的延展性的破坏，对于前提长度比较短的剪力墙，就通过配筋的方法来进行，充分发挥其支撑作用，当墙肢的长度大于8m时，可以采用设置施工洞的方式将长墙肢变为短墙肢。
结语
建筑结构设计中剪力墙结构设计是重要的一个部分，它对建筑结构的安全稳定性有着至关重要的作用，因此，在对剪力墙结构的设计中，就要严格按照相关规定来进行，全面地对剪力墙的情况进行分析，充分发挥其作用和性能，进而提高建筑工程的整体质量。
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，2012（17）：125~125.
论文作者:郭开振
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/21
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 结构论文; 墙体论文; 平面论文; 钢筋论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;