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【摘 要】剪力墙是建筑工程的重要构件，普遍用于剪力墙结构（住宅占多）及框剪、框筒结构（公共建筑占多）。剪力墙结构复杂多变，剪力墙布置直接影响建筑功能、结构性能。因此，需要通过深思而灵活的结构设计完成建筑的抗震能力以及建筑使用需求。本文仅针对剪力墙结构（地上部分）设计的基本原则及策略做简明的探讨。
【关键词】剪力墙；结构设计；抗震
建筑物的墙体有承重墙与剪力墙两种，这种分类根据是按照受力特点进行的，承重墙主要是竖向的承载受力，而剪力墙则是横向水平方向（风及地震等作用）的承载受力，因此也被称为抗震墙。剪力墙也存在一些缺点与不足，比如剪力墙相对于框架柱而言竖向构件布置密度大，限制了建筑平面与空间的布置，但对高层住宅而言，剪力墙结构是能满足大部分建筑功能的（若底部几层需要大空间要求，可以框架局部拖换部分墙体实现，本文暂为对此结构作展开）。
一、剪力墙结构设计的原则
首先，合理的剪力墙结构应当是刚柔并济的。在结构的安全可靠度问题上，“刚”是为了保证在受到强烈震动（风、地震作用）中，能够保证结构的稳定性；“柔”则是在受到震动冲击的过程中，能够更好的缓解、吸收冲击瞬间的冲击力，从而保护建筑不被破坏。
其次，在整体结果满足了剪力墙合理性的同时，应设置多道防线（楼板安全储备、耗能构件的合理布置），以保证结构设计的安全有效性。
最后，在满足了多道防线防止崩塌问题的前提下，加强对剪力墙体系内的强剪弱弯设计、严格执行锚固体系的设计规则，以剪力墙结构内部的设计体系来把握好对结构方案的全面架设。
二、剪力墙结构设计中的问题
1．忽视结构设计概念
在进行结构架设中，地震因素为不确定因素，可导致模型结构产生较大的使用差异。结构设计者在结构布置上，仅照搬通用计算机点算模型结果完成结构设计，这势必造成结构的不合理、工程成本的提高。
2．荷载问题
建筑设计人员经常出现荷载考虑不周或出现漏载，以此直接对结构安全和承载能力进行不同程度的“精确”设计和计算，从而导致结构设计的不合理，在建筑投入使用后埋下安全隐患。
3．锚固原则
重锚固的架设，主要从结构设计的理念上，在不破坏原有梁架结构的基础上，实施局部改良，更加有效的完成对梁墙节点的保障性，从而有效保证结构节点不因外部反复作用下破坏，更好地保证结构主体的完整性。往往由于目前业主开发周期一再压缩，工程设计周期一减再减，在锚固构造上容易被结构设计者忽视。
三、提高建筑剪力墙设计安全性的有效策略
1．满足规范要求
我国制定及修订完善了相关的《建筑结构荷载规范》，《混凝土结构设计规范》，《建筑抗震设计规范》，《高层建筑混凝土结构设计规程》……..。在剪力墙结构建筑中承受水平荷载和竖向荷载的主要部位就是剪力墙，因此，在进行结构设计上应满足规范要求，尤其剪力墙的计算及构造更是需要重视。不可在未采取可靠周密设计、有效论证的前提下，超规范设计。
2．结构荷载、作用的准确把握
结构荷载、作用是结构计算的最基本资料，其取值的准确与否直接关系到结构设计的准确性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构荷载、作用主要包括有永久荷载、楼面和屋面活荷载、雪风荷载、温度作用、偶然荷载、地震作用等。
其中永久荷载、楼面和屋面活荷载可依据建筑使用功能，较为准确的录入考虑的。活荷载中设计者会对施工活载（地下室顶板、裙房顶）考虑不周，往往在施工过程中出现安全隐患，施工活荷载必须与永久荷载、楼面和屋面活荷载的进行合理组合，才会有即经济缺不失安全的设计；地下结构水压力、温度作用、偶然荷载也是设计重点，本论文主要针对地上结构，故暂不展开。
在雪、风荷载的设计中，重点在于建筑物的体型系数、地面粗糙度的取值是否恰当，在体型系数取值上设计者往往忽略建筑较大凹凸面、竖向收进、围护构件等特殊定义；在地面粗糙度的取值上过于保守或冒进也会造成结构的造价过高或安全度有欠缺的情况，可借鉴广东省的《建筑结构荷载规范》2014版附录K-地面粗糙度类别判定指导方法；对于在山区地区的建筑物，还需考虑地形影响。
在地震作用上，工程师应在设计前结合建筑使用功能、拟建场地情况（基本设防烈度、场地类别、特殊地形）、结构构件的重要程度按有关规范对地震作用做恰当的评估，并进行严密计算，做出对可能产生的问题的应对办法。
3．加强对重概念不忘精度的贯彻
在方案阶段，应贯彻其设计概念，并依据结构初期的设计标准、结构设计的基本原则来进行方案的拟定和判定，配合方案设计顺利完成的同时尽可能的避免出现特不合理的结构。在施工图阶段，要求结构布置、计算简图尽量与实际受力情况一致，应有明确的计算简图和合理的地震作用传递路径，避免造成结构扭转、平面和立面的里出外进、竖向传力构件的不连续等其它不规则，达到小震不坏，中震可修，大震不倒的基本抗震设防目标。比如对结构模型总体信息的输出结果上，运用工程经验、简化手算方法进行复核、判断；又比如在进行结构的构造尺度设计中，就应当注意轴压力和钢筋的配比率，通过对配比率的调整，从而设计出一个更加符合规范结构承受力要求的均衡配比。在这个基础上，通过计算信息的调整，从而更清晰的完成对工程的有机设计，从而减少了人为失误造成的一系列后果。
4．加强板墙、梁墙间的锚固
在进行设计中，如遇到了本文提及的问题，那么就应当根据实际结构体系中的实际阶段问题尽心探析。在考虑上述问题时，应根据实际的结构受力需要进行设计、构造调整，并以已知的改良设计方针来进行的有效设计及改进，从而实现构件层面的保障。
5．优化剪力墙构造及合理布置耗能构件
在剪力墙结构中，主体结构的工程造价是否合理，剪力墙设计最为关键。以合理的结构布置为前提，剪力墙的构造最为关键。针对以上实际情况，剪力墙设计可按以下几点进行：
（1）在边缘构件设计上，在满足计算配筋前提下合理布置纵向受力钢筋及箍筋（拉筋）。
（2）在墙身设计上，在满足计算配筋前提下，稍稍加强底部加强部位及抗震不利构件（一字型、短柱剪力墙）竖向、水平分布钢筋，其余剪力墙构件按构造的较低限值进行设计即可。
在剪力墙结构中，连梁为主要的耗能构件，连梁刚度对墙肢的内力及变形有很大的影响，是调整结构主体的刚度重要构件，因此需优化连梁的布置，使其恰如其分的发挥有利影响。
综上所述，建筑剪力墙的结构设计要充分考虑到建筑物的安全性需求，同时结合结构设计与具体布置，满足建筑物的功能要求，最为明显的就是满足建筑物空间要求，将剪力墙均匀地布置在建筑水平及竖向的位置，平面方向要尽可能地与抗侧刚度接近、竖向则需要刚度的连续，在构造措施上有的放矢的加设，从而保障建筑剪力墙结构设计的合理性。
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论文作者:潘作棉
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/10
标签：结构论文; 荷载论文; 剪力墙论文; 结构设计论文; 建筑论文; 构件论文; 作用论文; 《工程建设标准化》2016年6月总第211期论文;