关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计；运用
引言：
在建筑领域，剪力墙是由钢筋混凝土浇灌成的墙体，这种墙刚度较大，承受力能力较强。剪力墙不仅可以应对横向的剪力对建筑物的作用，还能在很大程度上承受来自竖向的建筑物的重力。由于这种墙对水平方向的剪力的承受能力较强，因此这种墙被称为“剪力墙”。本文就剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用进行论述。
一、剪力墙结构设计中的基本概念
剪力墙高和宽尺寸较大，但其厚度却非常小，决定了剪力墙的几何特征和受力形态。其几何特征类似于板，受力形态却和柱子惊人相似，但在比值上与柱子有着一定区别。墙在剪力墙结构中是一个平面结构，其承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。地震作用和风载下剪力墙仅仅满足刚度强度远远不够，其还必须满足非弹性变形反复循环下的延性和能量消耗和控制结构断裂却不倒的要求。因此在剪力墙的设计中要求将其设计成延性弯曲型。
二、剪力墙结构的分类
（1）整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙开口较小，但其开洞面积已大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但整个墙肢高度基本上没有存在反弯点，弯矩图主要位置发生突变；
（2）实体墙。截面剪力墙不开洞或开洞面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，其像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；
（3）双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大，或其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但其受力特点却十分类似；
（4）壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度较接近，其整个受力墙的变形则为剪切型，受力特点与框架结构相似。其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，弯矩图在楼层的地方也会产生突变。
三、剪力墙结构的厚度和长度的选取
3.1剪力墙结构的厚度
剪力墙底部加强墙厚一、二级抗震等级时不应小于200mm，不宜小于楼层高度的1/16，其他部位不应小于160mm。在剪力墙结构设计中，遇到特殊情况的建筑物应采取概念设计分析，有效控制墙肢轴压的比值，确保整体连结从而达到减少墙厚度的效果。
3.2墙肢的长度
剪力墙墙肢截面的高度就是剪力墙墙肢的长度，这个长度一般不应超过8m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在剪力墙结构设计中应确保剪力墙结构的延性，为避免脆性的剪切破坏，可将高宽比大于2的细高剪力墙设计成弯曲破坏的延性剪力墙。但有的墙体长度很长，为确保墙体的高宽比值大于2，就要采取开设洞口的方法将长墙分成均匀、长度较小的连肢墙，而其洞口则最好采用约束弯矩较小的弱连梁。
四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
4.1剪力墙截面厚度
规定剪力墙的最小厚度能够保障剪力墙平面外的刚度及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙时，可将其视为剪力墙的支承，有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定。因此在确定墙肢最小厚度时，应按层高及无支长度两者较小值来计算。有关规范规定：在非抗震设计时，不应小于160mm。而在抗震设计时，底部加强区在一、二级抗震等级时不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16，三、四级抗震等级时不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20。其他各层在一、二级抗震等级时，不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20；三、四级抗震等级时，不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/25。分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度不宜小于160mm。
4.2剪力墙结构设计中混凝土的强度等级
剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20；而带有短肢剪力墙和筒体的剪力墙结构的混凝土强度等级不宜低于C25。
4.3设置构造边缘构件和约束边缘构件
剪力墙的两端和洞口两侧应设置边缘构件；在一、二、三级抗震的底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件。
4.4竖向分布钢筋最小配筋率的确定
只有确定了竖向分布钢筋的最小配筋率，才能防止混凝土墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限抗弯承载力。若想进一步防止斜裂缝出现后发生脆性剪拉破坏，就必须规定水平分布筋的最小配筋率。一般剪力墙的竖向和水平分布筋的配筋率为：一、二、三级抗震等级时均不应小于0.25%，四级抗震等级及非抗震等级时均不应小于0.2%，间距均不宜大于300mm，直径不应小于8mm，也不宜大于墙肢厚度的1/10。
4.5剪力墙连梁的配筋
（1）连梁上下纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度抗震设计时不应小于laE，非抗震设计时不应小于la，且均不应小于600mm。
（2）在抗震设计的剪力墙中，沿连梁全长箍筋的构造要求应采用框架梁端加密区箍筋构造要求；在非抗震设计时，沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于150mm。
（3）在顶层连梁锚入墙体的钢筋长度范围内应配置箍筋，箍筋间距不宜大于150mm，直径应与该连梁的箍筋直径相同。
（4）连梁高度范围内的墙肢水平分布钢筋应在连梁内拉通作为连梁的腰筋。连梁截面高度大于700mm时，其两侧面腰筋的直径不应小于8mm，间距不应大于200mm；跨高比不大于2．5的连梁，其两侧腰筋的总面积配筋率不应小于0．3％。
（5）对于一、二级抗震等级的连梁，当跨高比不大于2．5时，除普通箍筋外宜另配置斜向交叉钢筋，连梁截面宽度不小于250mm时，可采用交叉斜筋配筋，连梁截面宽度不小于400mm时，可采用集中对角斜筋配筋或对角暗撑配筋。
若出现剪力墙连梁超筋的现象，一般有以下处理方法：一、减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施；二、抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅；三、当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析，墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。
结束语：
建筑剪力墙结构设计对整个建筑项目的施工质量保证具有关键性作用，必须重视对设计技术的研究和不断探索。另外，建筑的各部分结构之间是具有紧密联系的，不能将其切割、分立，要利用剪力墙结构设计将整个建筑的各部分进行联合，使其成为一个统一的整体，这对提高建筑的结构质量具有重大意义。
参考文献
[1]崔研，刘勋达.剪力墙机构设计在建筑结构中的应用[J].农家科技（下旬刊），2013（4）.
[2]周玲.试论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑与文化，2013（7）.
论文作者:庄树钦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
标签：剪力墙论文; 不应论文; 结构设计论文; 结构论文; 截面论文; 长度论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;