佛山市顺德建筑设计院有限公司
摘要：随着我国经济的快速发展，建筑行业也飞速发展，并在我国经济建设中发挥着重要的作用。作为推动我国经济发展的支柱产业，很多建筑结构普遍采用剪力墙结构，剪力墙结构具有较好的抗震性和抗侧刚度。本文对剪力墙结构的概述、分类以及设计进行简要阐述，并对剪力墙设计原则以及一些要点进行分析。
关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计；应用
引言
随着我国经济的快速发展和城镇化的推进，城镇的人口会不断增加，高层建筑会越来越多，根据现行建筑抗震规范，剪力墙结构（包括框架-剪力墙结构）比普通的框架所适用的最大高度高出一倍以上，所以目前剪力墙结构大量应用在高层建筑，剪力墙结构以其特有的刚度大、用钢量小等特点，在建筑工程市场中占据绝对优势。就算一些以钢结构为主的超高层建筑其核心筒一般都是混凝土剪力墙构成，以此作为结构稳定性的一个重要构件；
1剪力墙结构概述
所谓剪力墙结构，简单的说是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱来承受竖向和水平力的结构。在高层建筑中除了由自身重量和垂直荷载外还承受较大的水平荷载，主要是风荷载和水平地震作用，当建筑高度达到一定水平时,水平力作用可能起控制作用;建筑物上大部分的水平作用或水平剪力通常被分配到剪力墙上;剪力墙在其墙身平面内的抗侧移刚度很大，通过不同方向的布置可以抵御各向的水平力作用。
2剪力墙结构的分类与应用
以结构体系分类，剪力墙结构可分为四大类：1.剪力墙结构，2.框架---剪力墙结构，3.框支剪力墙结构，4.筒体结构；
2.1剪力墙结构
单纯的剪力墙结构普片应用于高层住宅、公寓、旅馆等开间小空间要求不高的建筑，优点是整体性好，刚度大，变型小，在小空间上容易解决凸梁凸柱的问题；缺点是空间不容易改动，使用受到很大局限，自重较大。
2.2框架---剪力墙结构
框架---剪力墙结构是指框架柱与剪力墙结和使用的结构，能很好的解决剪力墙结构空间的局限性，适用于高层办公楼等一些需要大空间空能的高层建筑，但整体刚度有所牺牲，侧向刚度相对剪力墙结构小，高度相对剪力墙结构要矮；但在现实使用中柱子用钢管混凝土，核心筒使用剪力墙结构弥补，这样也能达到剪力墙结构的高度。
2.3框支剪力墙结构
框支剪力墙结构实际是解决剪力墙结构在底部需要大空间的时候的一种结构，直接说是结构转换，把上部的剪力墙的力通过框支梁或桁架转到框支柱，变成一个巨型框架，从而满足建筑物底部大空间的需要。这种结构重点是解决好刚度突变的问题。
2.4筒体结构
筒体结构一般由外筒和内筒组成筒中筒结构，也有多筒的结够或单筒结构（比较小少见），筒体结构适用的建筑高度相对最高，超高层建筑往往使用的就是筒中筒结构，其内筒一般由可视为密闭筒的混凝土剪力墙组成，外筒侧是多种多样的，有密柱，巨型桁架，密闭筒等，这种结构的刚度很大，也有效的满足多种功能，成本相对也是最高的。
3剪力墙的分类
3.1实体墙
实体墙从字面上就能够理解这种墙体要么是没有开洞，要么就是开洞的面积较小，一般情况下，其开洞面积并没有超过整个剪力墙面积的15%，所以这对于整个墙体而言，并不会产生较大的影响，也不会影响墙体的承载能力。在实际的建筑工程中，实体墙并不会出现突发事件，影响整个建筑的安全性。
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2.2剪力墙整体小开口
就像实体墙一样，剪力墙整体小开口其开洞的面积较小，一般情况下会将开洞面积控制在整个墙体面的15%以内，这样并不会对整个墙体的稳定性产生较大的影响。但是在实际的工程也会发生异常，主要出现在连梁处，所以设计的时候一般把连梁刚度进行节减，避免其吸收过大的内力。
2.3双肢或者多肢类型的剪力墙
双肢或者多肢类型的剪力墙则是在建立墙体上进行开洞，并且这些洞的排列形状呈现列状，也包括开洞面积较大的剪力墙。同样这种剪力墙的弯矩图也不会出现突发异常，但是一旦出现异常，这种剪力墙将会在连梁处体现异常，跟整体开小口基本是同一个道理。
2.4 壁式框架剪力墙
壁式框架剪力墙是一种在剪力墙上开洞较大的剪力墙，这种结构近似与框架结构，每段梁都有反弯点，壁式框架剪力墙在实际的施工中使用较少。
3剪力墙结构设计
3.1剪力墙布置原则
1.剪力墙的布置尽量的平均，以刚心为中心平衡，布置在建筑物的端部及转角处。这样可以约束高层建筑的扭转变形，和刚度的均衡，尽量把刚心接近形心；
2.纵横两个方向均衡布置，这两个方向均衡布置不是平均布置，应根据有建筑物的长宽比来布置；
3.剪力墙应布置在楼梯，电梯等开洞的地方；增强其开洞地方的刚度。
4．应布置带能上下贯通的地方，尽可能避免竖向刚度突变。
5. 剪力墙的长度控制,尽量不要用短肢剪力墙和一字剪力墙，必须要用则要提高其抗震等级来计算;也不要使得剪力墙的长度过长,规范不宜大于8米。
6.控制好剪力墙的厚度，应先以轴压比控制，满足高宽比；但在实际设计中在剪力墙布置密集的刚度集中地方，例如电梯井道等严格控制空间的地方，可以适当放松剪力墙的厚度，但不能太多，具体由设计人员控制。
7.一定要设置成强剪弱弯，强墙弱梁。
3.2剪力墙计算
目前在计算机的广泛应用下，剪力墙一般都以有限元去分析计算，但在输入数据时还是要用简易的方法去估算剪力墙的厚度和所需要的混凝土强度;在垂直荷载下应根据其轴压比来估算;在水平荷载作用下剪力墙其实是一个二维的平面,可以认为计算层是由嵌固面起算的一个悬臂构件,这样可以根据水平力估算所要的总截面,然后大致分到每个构件。
3.3剪力墙的构造
一般剪力墙都应用于高层建筑，都有抗震要求，计算时有根据不同的抗震等级对应不同的地震力去分析计算；计算后剪力墙配筋时应当按规范根据不同的抗震和安全等级进行构造配筋，端部的约束边缘应根据计算结果进行配筋,特殊的边缘构件还应做独立的验算。
3.4剪力墙结构施工
在设计剪力墙时应考虑施工的方便性，不能做的太薄；施工时也要注意，往往这类的竖向构件的混凝土养护不足，这个要十分注意，必要时采用薄膜覆盖养护。
结语
综上所述，为了保证高层建筑的安全，合理的设置剪力墙并贯设到施工过程，使得我们的高层建筑安全，舒适，经济合理。
参考文献
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[4]胡金焱. 浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,31:220.
论文作者:萧铁如
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/30
标签：剪力墙论文; 结构论文; 开洞论文; 刚度论文; 结构设计论文; 高层建筑论文; 框架论文; 《基层建设》2016年18期论文;