江西利恒建设有限公司 江西省高安市 330800
摘要：自21世纪以来，经济发展和科技发展的速度越来越快，人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高，因此在建筑行业的发展历程中，部分建筑工程为了满足人们提出的要求，取得更高的经济利益，在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变，所以，剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时，因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高，因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用。
关键词：高层及多层民用建筑；剪力墙；结构设计
引言
在社会经济发展的当下，人口基数不断增加，土地资源日益匮乏，建筑工程项目中高层建筑的比例逐渐提升，同时人们的建筑工程质量安全意识也逐步提升，基于此，建筑工程必须不断提升自身的剪力墙结构设计能力，全面提升建筑工程的质量安全，以满足建筑使用者的需求。
1剪力墙结构介绍
1.1剪力墙结构概念
剪力墙结构指的是由大量构件组成的墙体，可以承担水平作用力的结构，能够降低建筑结构遭受剪切力的破坏，组成墙体的主要材料为钢筋混凝土，施工的过程中将梁柱使用钢筋混凝土能够有效承接水平方向的作用力，剪力墙应为提升了建筑的稳定性，以此被广泛应用到建筑结构中。但是在实际施工中，因为施工预算等因素的影响，剪力墙的厚度会降低。
1.2剪力墙结构类型
根据所受到的力不同，使用剪力墙的类型也不同。剪力墙的结构类型主要有以下四种：①整体性剪力墙，这种剪力墙洞口的数量不多甚至没有洞口，如果要开洞口要控制洞口的面积在墙体整体面积的1/6，而且对洞口长边尺寸的距离也规定，还要注意减少剪力墙的反弯作用；②壁式框架剪力墙墙体上的开洞尺寸较大，产生节点区，形成较大的刚性区域；③洞口成列布置的联肢墙体剪力墙，该结构的剪力墙稳定性更高；④整体小开口剪力墙，其开口竖向成列分布，洞口在整体面积中所占的比重依然不大。
2高层及多层民用建筑设计中剪力墙结构设计策略
2.1剪力墙结构受力分析
剪力墙结构主要由纵横两个方向的剪力墙、剪力墙之间的连梁以及楼盖形成的空间结构。剪力墙结构因其整体性较好、抗侧刚度大、承载力高等优点，在水平荷载作用下结构的侧移较小，抗震及抗风性能都较好，具有很好的延性；同时由于剪力墙均可隐于建筑墙体中，不影响室内使用空间和建筑功能，因此越来越多的高层及多层民用建筑采用剪力墙结构。一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙；短肢剪力墙是指截面不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比最大值大于4但不大于8的剪力墙。由于短肢剪力墙较一般剪力墙的延性较差，高层及多层民用建筑抗震设计时应尽量避免短肢剪力墙的设置，规范也通过限制短肢剪力墙的轴压比来保证结构的稳定性及安全性。对于高层及多层民用建筑，剪力墙结构在竖向荷载和水平荷载作用下主要有四种破坏形式：①弯曲破坏；②弯剪破坏；③剪切破坏；④滑移破坏。剪跨比λ是影响剪力墙破坏形态的主要因素，试验表明当λ≥2时，剪力墙的破坏形态以弯曲破坏为主；当1≤λ＜2时通过合理设计可实现弯剪破坏；当λ＜1时，呈现剪切破坏。设计时应尽量避免脆性的剪切破坏，将剪力墙设计为延性较好的弯曲破坏或弯剪破坏。实际工程中滑移破坏很少出现，一般出现在施工缝位置，大多是由施工不当引起，可以避免；近年来随着装配式建筑的不断推广，高层及多层民用建筑中也开始采用预制剪力墙，由于现阶段施工工艺以及灌浆检测手段的不完善，装配式剪力墙结构的住宅应重视施工缝处的滑移破坏。
2.2剪力墙结构计算优化
结构设计人员应在高层及多层民宅建筑剪力墙设计的过程中注重刚度等重要性参数的优化设计，除了调整剪力墙平面及竖向布置方案，还应重视剪力墙结构体系整体计算参数的优化。目前，在我国剪力墙结构体系整体计算中常用的结构建模及计算软件为PKPM和盈建科。结构建模及计算软件前期处理中的参数设置是非常重要的，忽略重要性参数的优化选取将得到不一样的计算结果，稍不注意将致使整个建筑结构体系的安全性、稳定性及经济性受到较大损失。①结构设计人员应重视剪力墙结构体系层间位移比的控制，该参数不仅是我国规范强制性规定，也是影响剪力墙结构整体性的重要性参数。剪力墙结构体系层间位移比数值与剪力墙结构的弯曲变形、扭转变形、上下层剪力墙刚度、剪重比等众多参数相关，结构设计人员应在调整剪力墙结构层间位移比时全盘考虑所有因素，不得顾此失彼，不得仅提升剪力墙刚度来解决层间位移比超限问题；②剪力墙结构的剪重比与剪力墙结构的抗震性能密切相关，从多年结构设计工作经验分析可知，剪重比数值的大小与建筑物剪力墙结构整体刚度关系密切，可通过增大建筑物剪力墙侧向刚度的方式降低结构整体基本周期，在增大水平地震作用的情况下增大结构整体剪重比，促使其接近规范限制；③解决连梁抗剪或抗扭超限问题，如果连梁的高度比介于2.5~5之间，可采用剪力墙开洞设计方案；如果连梁的高度比超过5可采用框架梁的设计方案。当通过调整混凝土等级、高度比等方式都不能合理解决连梁超限问题时，可采用布置交叉斜筋的方式，但应将剪力墙的厚度控制在300mm以上；④调整剪力系数，适当降低建筑物剪力墙结构体系的重量，在提升剪力墙结构抗震性能的同时还能降低工程投资成本。
2.3剪力墙边缘构件设计
①剪力墙边缘构件设计应综合考虑梁构件对边缘构件的约束作用。一旦剪力墙边缘构件所承担的剪力或弯矩数值过大将会导致建筑物结构整体的层间位移不受控制、边缘构件计算不通过的情况；②经过内力调整后的钢筋混凝土构件的刚度分配宜合理，结构设计人员应确保所有钢筋混凝土结构构件断截面的内力计算是准确无误的；③增大边缘构件截面长度（加大边缘构件翼柱或翼墙的尺寸）可有效抑制结构体系层间位移角超限问题，但相应的工程造价成本也会上升；④边缘构件选用HRB400钢筋可降低工程造价，具体应依据建筑工程项目抗震参数确定；④边缘构件的箍筋宜选用封闭箍的形式，少使用拉筋具有多种优势；⑤当边缘构件的Lc长度大于阴影区长度时边缘构件的阴影区域外部不要做成约束边缘构件，否则边缘构件内纵筋及箍筋的配筋均会增大。
2.4剪力墙结构梁板构件设计
①剪力墙结构中的梁板构件厚度会影响整个项目的用钢量，可依据规范要求和计算结果（挠度、裂缝、设备穿管要求等）控制梁板构件厚度；②梁构件传力路径应清晰简单；③除特殊情况下，连梁的宽度宜与剪力墙厚度相同；④小跨度板或板厚较厚时可不设置梁，如果板上砌有填充墙，可在板上附加加强筋。
结语
总而言之，在进行高层及多层民用建筑剪力墙结构设计的过程中，要结合实际工程合理布置剪力墙，同时满足规范要求的各项指标，采用适当的方式调整连梁刚度，保证剪力墙结构的抗震性能以及较好的延性，避免出现安全问题。
参考文献
[1]阎晓斌.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计解析[J].中国住宅设施，2019（11）：56-57.
[2]李奇.高层及多层民宅建筑设计中剪力墙的结构设计建议[J].中国标准化，2019（22）：61-62.
[3]吴涛.高层建筑的剪力墙体系结构设计应用探讨[J].建材与装饰，2019（30）：91-92.
[4]武丽君.基于高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].居业，2019（9）：72-73.
[5]傅银新.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].居舍，2019（25）：78.