摘要：随着建筑技术的发展，建筑结构设计水平也在不断进步，剪力墙结构设计广泛应用于建筑结构设计当中。剪力墙结构侧移较小，且抗震性能较高、抗侧刚度较大，可适用于不同结构和风格的建筑。合理、科学的设计及布置剪力墙结构，对于整体建筑结构的设计可靠性具有重要意义。本文就剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行分析研究，以期确保剪力墙设计的效果和水平，保证建筑工程施工顺利展开。
关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构
1剪力墙结构概述
剪力墙结构是应用范围较广的承重体系，是纵向与横向的钢筋混凝土墙的结合，因能承受水平方向与竖直方向的力而得名，同时还能制约建筑在水平方向上产生的力。剪力墙由钢筋混凝土墙体构成，它的产生是建筑结构的一种革新，用钢筋混凝土墙体代替最初起承重作用的梁柱来承担荷载以及荷载自身产生的力。剪力墙结构在高层建筑中应用的十分广泛，发展至今已经成为一种十分常见的结构体系。
剪力墙结构的优点：剪力墙结构具有较好的稳定性和整体性，能够提高建筑物的承载能力；侧向刚度较大，对建筑物水平方向的荷载有较好的限制作用，适合高层建筑；无外露梁柱和构件，不会影响建筑内部空间美观和功能的分布。
剪力墙结构的缺点：剪力墙虽然稳定性好，承载力佳，但对建筑的类别限制较大，因其承重原理是靠墙体和楼板形成的受力系统，且一旦建成就不易拆除，在空间上更是宜小不宜大，所以对于住宅和宾馆等空间间隔不大的居住类建筑，比较适用剪力墙结构；除此之外，剪力墙对钢材的消耗也较大，在经济性上不具备优势。
总的来说，剪力墙结构整体性好，水平荷载作用下侧向变形小，刚度好，但空间布局不够灵活。
2剪力墙结构设计原则
2.1剪力墙位置选取原则
剪力墙的位置选取，要遵循对称、均匀、分散的原则沿着建筑纵向及横向布置，还应布置在房屋的端部以及形状变化多的地方，恒荷载大、处于端部楼电梯处应减少剪力墙的布置；剪力墙在平面布置中尽可能对称，若无法满足，则尽量让质量中心与刚度中心接近；剪力墙上设置洞口时，其位置应尽量位于截面的中部，避免位于柱子处和墙端。
2.2剪力墙间距和厚度确定原则
剪力墙的间距和厚度布置原则：剪力墙的最大间距应控制在一定范围内，在确保屋盖侧向刚度的情况下，使水平荷载作用下楼盖平面内的弯矩变形得以避免；剪力墙的厚度取值原则包括通过周期比、位移比和最大层间位移等各项指标确定剪力墙厚度原则；不同抗震等级下的轴压比控制混凝土厚度原则；满足稳定性和构造性要求的原则；剪力墙厚度选取还应满足《高层建筑规范》中的相应要求。
2.3剪力墙的墙肢长度确定原则
剪力墙的墙肢长度应按具体项目而定，但大多不宜超过8m，避免配筋拉断的可能性，且也不宜过短。剪力墙墙肢长度的确定一般是厚度的8倍多一点，且剪力墙整体长度应在4m以内。当需要将墙体设计为较长的长度时，可以通过在墙体上开洞的方法将墙体的高宽比值控制在2以上，且确保开洞均匀、尺寸不宜过大，采用弱连梁，避免剪力墙的剪切破坏。
2.4剪力墙的数量设置原则
剪力墙数量的设置需要适度，并不是数量越多，性能越好，反而有时布置的数量的增多会使结构自身所承受的地震力加大，消耗建筑材料等。因此剪力墙的数量布置原则是在满足建筑侧向变形的限值情况下，尽量少的布置剪力墙，以此减轻结构自身的重量，避免剪力墙数量过多反而承载力不好的现象。
2.5梁板布置原则
通常情况下，高层住宅的荷载较小，因此用钢量主要由楼板的厚度决定，为了使用钢量尽量降低，楼板的厚度在满足必须的板内设备穿管所需厚度、满足挠度和裂缝的情况下，尽量取低值。梁的布置，尽量设计为简单清晰的传力途径，避免次梁过多、传力途径过于复杂的情况。
3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1剪力墙结构的平面设置
建筑结构中的剪力墙结构应有合理的平面设置，要本着整体化的理念来设计剪力墙平面结构，确保结构规则、对称，使建筑墙的每一面的质量中心与刚度中心重合，结构设计过程中要以主轴为中心，向主轴方向和四周展开布置。当剪力墙缺少规则、平整的平面结构，且其长、宽都超出了规定范围时，则需设计伸缩缝，从整体上维护剪力墙结构安全，提升其抗扭转能力。对每一面墙都应尽力做対直拉通处理，减小剪力墙的扭曲程度。剪力墙结构的抗侧力刚度要控制好不宜过大，要充分发挥剪力墙的承载能力以及抗侧力。设计时要有效平衡剪力墙的重量重心与结构刚度重心的关系，减少二者的偏差。以主轴为标准，进行双向或多向的平衡设计，维持剪力墙承载力的整体平衡，合理地加大剪力墙之间的距离，以此来保证其侧向刚度得到有效发挥。
3.2剪力墙建筑结构的截面厚度设计
在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度，是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定性。设计中在确定墙肢的最小厚度的时候，应按层高以及无肢长度两者的较小值来计算。设计时需要注意（1）设计的剪力墙建筑结构是钢筋混凝土材质的话，需要在设计剪力墙建筑结构的横截面时对剪力墙建筑结构进行横截面上所受的建筑体各部分构件的压力和所产生的偏离中心的压力进行调查、分析和计算，设计人员要保证剪力墙建筑结构横截面设计时所需要的资料和数据是准确无误的。（2）设计人员在进行剪力墙的横截面设计时要满足“强剪弱弯”的基本准则：剪力墙横截面压力越强，剪力设计值就越大，剪力墙横截面的压力越弱，弯矩增大系数就越小。
3.3剪力墙连梁的优化设计
建筑剪力墙结构中，由于开间不大或墙体较长时开洞后形成连梁，在计算过程中，容易产生连梁抗剪超限的情况。根据《高规》在连梁设计方面的规定，在对连梁抗震性与非抗震性设计时，从高跨比上来分类主要有两种，同时也对受剪承载力与截面的配筋有着相应的规范要求。（1）增大截面，可以提高连梁自身的抗剪能力，也可通过加宽梁宽，使得抗剪力的提高值仅大于分担剪力的增加值。（2）调整设计内力，在增大连梁截面对提高抗剪能力没有效果的情况下，通过人为的内力调整，对连梁刚度进行折减，控制剪力分配比，解决连梁抗剪问题。在计算的时候需要注意，无论采取哪种算法，在实际使用时都需要来确定相应的剪力和弯矩设计值，并且这个数值要比调整之后的数值要小。设计时也可设水平缝形成双连梁、多连梁或采取其它加强受剪承载力的构造措施来提高连梁抗剪承载力。
结语
综上所述，建筑结构的设计环节可以说直观的影响着建筑的最终质量以及实际使用年限，因此，在开展设计工作的时候一定要严格的依据标准流程来开展。同时，还要将剪力墙的设计以及应用充分重视起来，通过不断明了剪力墙的实际应用形式，进一步的保证剪力墙结构的相关设计工作可以顺利的开展。其中，首先需要注意的是对设计主题的充分明确，及时的明确剪力墙结构设计的关键，严格的依照规定的实际要求与标准来开展有关设计工作，逐步实现剪力墙结构的合理有效性。
参考文献：
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