赵保卫
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摘要：在民用住宅的剪力墙结构设计过程中，要注意对各个环节因素的把控，从而更好的加强剪力墙结构的质量与性能，为住宅整体以及居民生活的安全性作出保障，以此推动建筑行业的不断发展。基于此背景下，本文针对民用住宅剪力墙结构设计中的优化策略做出了简单的探讨，以供参考。
关键词：民用住宅；剪力墙结构；设计；优化策略；
一、民用住宅剪力墙结构受力特点
现如今，剪力墙结构已经是民用住宅建设中使用最为广泛的建筑结构，其整体来看，结构较为简单，主要是由横向、纵向剪力墙以及楼盖组成，能够很好的抵抗外力冲击，因此，对住宅有着良好的保护作用，另外，剪力墙还有着高抗性的优势，其刚度较强，即使受到冲击，墙基的位移也较小，其还具有较强的稳定性，能够最大程度的保持墙体的稳定，因此，能够有效提升房屋的抗震性及抗风性，而随着城市化建设的进程不断加快，城市人口基数越来越多，民用住宅也逐渐趋于高层，这就对剪力墙结构的整体性能提出了更高的要求，因此如何优化民用住宅中剪力墙的结构设计已经成为了亟待解决的问题[1]。
二、民用住宅中剪力墙结构的优化设计原则
（一）墙肢对其布置，避免错位
剪力墙作是民用住宅中有着重要的抗侧移作用的构件，因此，在实际的设计过程中，要注重墙肢之间的联动效用，从而避免其独立抵抗水平作用的情况，基于此，在进行结构布置的时候，一般同一方向的墙肢建议均匀对其布置，从而让多道剪力墙能够在同一平面上协同工作，更好的发挥作用。
（二）均匀布置，加强边缘位置墙肢
剪力墙结构在民用住宅中，也有着重要的竖向承重作用，因此，设计人员还要重视这一问题，通常来说，想要避免住宅楼体基础不均匀或沉降的问题发生，就需要尽可能的在布置墙肢时，使其轴向压力最大化的减少，从而使得受力更均匀，另外，建筑结构除了对于竖向荷载以及结构抗侧移刚度有着较高的需求之外，对于抗扭转刚度也有着一定的要求，据相关实践研究表明，想要实现加强剪力墙结构的抗扭转刚度，减少结构扭转效应的结构布置目的，可以通过将平面两个方向的边缘部位的抗侧移构件不断加强，结构工程师在实际的设计过程中，则可以依靠这一原则适当加强周边剪力墙以及外圈梁，从而更好的去调整结构整体刚度中心、平面几何中心以及质量中心的位置，以此达到“三心”重合的理想状态。
（三）合理确定墙肢长度，减少短肢墙和超长墙
短肢墙与超长墙是现代民用住宅中剪力墙结构较为常见的两种墙肢类型，前者主要指的是截面宽度小于等于300mm/,并且截面高宽比为4-8之间的剪力墙，后者主要指的是墙肢长度在8m以上或者是单片墙肢且其能够承载该方向上的水平地震剪力保证大于楼层总剪力30%以上的剪力墙，对于短肢墙来说，其一般延性较差，钢筋需求量多，且整体构造要求加高，因此其实际的应用经济性较差，而反观超长墙，若使用较多超长墙，那么其一般在整体剪力墙结构中会相对较集中，当发生强烈地震时，超长墙集中地部位就很容易因承载较大的地震力而首先遭到损毁，从而导致整体结构出现坍塌问题，因此为了改善这一系列情况，在实际的剪力墙结构设计的过程中，结构工程师要尽可能的减少短肢墙与超长墙的应用[2]。
（四）优先L型、T型墙，减少一字墙
L型、T型墙在剪力墙结构中也是较为常用的墙肢类型，并且其端部翼墙有着很好的扶壁作用与稳定性，与此同时，剪力墙面外方向上的框架梁需要与翼墙搭接，这就能够很好地满足钢筋锚固长度，且能够有效加强对于框架梁具的锚固作用，而对于一字墙来说，其剪力墙面外稳定性不够强，且对于民用住宅来说，剪力墙结构的厚度往往会有着一定的局限，如果出现结构底部墙肢的轴压过大或是面外单边搭接框架梁的情况，就会容易导致其在受到外界因素冲击的时候，发生失稳破坏的现象，因此在实际的剪力墙结构布置过程中可以优先使用L型、T型的墙肢，尽可能的减少一字墙的应用，但要注意的是，从节省材料角度出发，需要着重考虑L型、T型墙的实际翼墙长度，一定要在相关结构设计标准的指导下进行长度设计，以此更好的保障住房建设的经济效益。
（五）适当折减连梁的刚度
科学合理的连梁设计在民用住宅的剪力墙结构中能够有效地提升整体的结构刚度，并能够将剪力墙墙肢紧密的连接，但其容易受到外界各种因素的影响，一旦其连接的墙肢出现变形或是断裂的问题，则很大程度上是连梁的原因，那么在实际的剪力墙结构设计中，结构工程师要遵循“强墙弱梁”的设计原则，适当的折减连梁的刚度，从而不断增强剪力墙结构的延性，最大程度的降低强结构的破坏几率[3]。
（六）过渡层优化设计
部分住宅的自剪力墙结构设计需要一定的过渡层或者转换层，其具体的结构设计要根据建筑整体的需求以及实际的建设方案来进行选择，一般来说，其能够满足结构数据需求即可，要注意的是，针对过渡层来说，不要过于注重其的抗震力，有实验数据指出，如果过渡层的剪力墙墙体受到垂直荷载作用力与横向荷载作用力的影响，其的抗震力则很容易就会出现比一般情况弱2-3倍的情况，因此在实际的设计过程中，不能够单纯的按照正常墙体的荷载能力去测量计算，要综合考虑，给予该结构抗震力以保障。
（七）整体结构的计算和配筋
剪力墙各类结构部分所需要的材料以及配件较为繁杂，因此，想要优化整体结构，还需要注意各类结构部分的具体用量，尤其是针对纵筋、箍筋、腰筋等配筋的设计，需要按照相关设计规则指导，细致全面的进行测量设计，一般情况下，当剪力墙结构的抗震等级在一、二、三级中，剪力墙竖向与水平配筋率一般为0.25%，在四级抗震设计中，配筋率则为0.2%以下，另外，要注意，竖向与水平之间钢筋距离要保持在30mm左右，且直径不能超过8mm[4]。
结语：综上所述，随着我国社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断提升，越来越多的人流量涌入城市内，对于住房的需求也日益提升，对于民用住宅来说，剪力墙结构是其的主要结构形式，并且已经得到了广泛的推广与应用，然而随着民用住宅的建筑高度不断的提升，住宅的荷载也在不断的变化，这就给剪力墙结构工程师提出了新的考验，其必须要更注重剪力墙结构的优化，从而更好地满足住宅结构的使用及功能需求。
参考文献：
[1]吴昊天. 高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J]. 科技创新与应用,2015(15)
[2]陈雨微,司艳超. 高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J]. 黑龙江科技信息,2015(21)
[3]陶善雨. 高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J]. 黑龙江科学,2014,5(10)
[4]丁晓婷. 绿色住宅剪力墙结构设计优化研究[D].宁夏大学,2016.