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摘要：在建筑结构的整个设计环节，作为能有效提高建筑稳定性的关键性结构形式，剪力墙结构在现代建筑的各种结构设计中，获得了较为广泛的推广应用。所以，为了设计出更为合理的建筑结构，应从实际的结构要求出发，科学地设计剪力墙结构，以此来促进建筑工程整体质量的全面提升，确保人们的人身财产安全，为整个社会的建设打造出优质的工程项目，从而促进社会经济的快速、稳定增长。鉴于此，本文主要分析剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构概念设计；运用
1、引言
剪力墙在建筑设计中十分重要，需要设计人员结合现场的实际情况和建筑结构展开受力分析，根据不同的楼层高度建设需求展开建设工作。剪力墙的设计要有不同方向上的受力，以横纵多个方向的受力进行设计，能够更加有效地对抗建筑体的变形和扭曲问题。但要注意，剪力墙的抗力设计也有一定的限度，如果超出也可能存在不稳定影响。墙体的厚度不同受到的力的大小也有差异，一般需要结合墙体的高度、整体界面和开洞等多个方面的因素共同决定。
2、剪力墙的定义
首先，建筑体的剪力墙的建设强度很大，与承重墙体一样是不允许用私自打孔处理，否则可能会引发较大的稳定性隐患，并破坏建筑体的整个结构设计。剪力墙是建筑结构的重要的抗力构件，其与梁板柱等共同组成建筑物的受力体系填充墙不是承重构件，只起维护和分隔空间的作用。其次，剪力墙的施工处理和普通的墙体有很大区别，其内侧是由混凝土钢筋的组合形式进行建设的，整体呈现出实心的结构，钢筋的用量与墙体的受力之间有很大关系。一般的低层建筑中由于受力更加稳定，不需要加设剪力墙，而高层建筑，尤其是顶部更容易受到风力和地震的影响而产生晃动，剪力墙是必备结构。
3、剪力墙结构的设计原则
3.1、因地制宜原则
建筑建设必须要遵循因地制宜的原则，根据实际情况的地质条件等进行结构设计。而且设计中还需要控制构件的数量，过多的构件将会对建筑楼层间出现扭转以及剪切变形，因此需要根据实际的需求竖向构件的数量，过重的构件会影响建筑的整体重量，导致剪力比重失调，降低建筑的抗震能力。
3.2、系数调整原则
剪力墙结构的设计需要利用实际的数据，通过公式计算得出。计算中的系数调整显得尤为重要，基本的系数调整原则为建筑结构中楼层最小地震剪力小于楼层水平地震剪力。设计人员可以降低建筑自身的重量，以提升建筑的抗震能力。
3.3、连梁调整的原则
剪力墙结构设计中对连梁也有很高的要求，根据研究发现如果连梁的跨度比在 5 以下，就会导致总弯矩中产生的载重比例小，水平方向上就会产生反弯，导致剪切裂缝的出现，当连梁跨度比高于 5 时，连梁承载力与一般框架梁相同。因此需要设计人员根据实际的情况确定连梁的跨度比。
3.4、合理的高度以及宽度
剪力墙结构的设计需要按照严格的建设标准进行，为了确保其发挥最好的性能会根据其实际的需求对其高度以及宽度进行的调整。恰当的高度可以更好的支撑建筑以及承载各方面的作用力。剪力墙的高度较高，但是其厚度较小，为了让剪力墙尽可能的承担更大的负荷就需要进行高度与厚度比的计算，而且在设计中需要注意双向受压的影响。
4、剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用
4.1、大墙肢
在设计长剪力墙时，常常会专门设计其延性，以免在剪切过程中，损坏剪力墙中的墙体表面。如果剪力墙的强度及长均较短，一般受弯并不会形成很宽的裂缝，故此墙体能够真正起到作用。剪力墙结构中，主要通过墙肢来承受剪力。
如果墙肢出现强烈振动，则常常会破坏墙体，故此需要以行之有效的设计措施予以处理，以防出现质量问题。所以，在具体设计的过程中，针对长墙肢需要开洞，然后通过填充墙来施工砌筑，化长墙肢为短墙肢，以满足设计要求。
4.2、墙体配筋
在设计剪力墙时，应合理控制配筋，以从源头上使建筑结构足够稳定，增大建筑企业的经济收益。鉴于剪力墙结构量大、涉及面广，在配筋设计中，需要将方向各异的配筋，安置在相应的位置，再根据最小配筋率来展开计算。倘若选用双向钢筋组成的网片，则宜设计保护层厚为 30cm 及以下，以免浪费不必要的墙体配筋资源。这样，剪力墙在各个方向均拥有较理想的抗弯性。目前，在超高层建筑中，剪力墙主要使用构造配筋，但在具体配筋中，针对边缘构件，宜以最小配筋率来设计配筋。从一定的规定、要求出发，一般在脆弱环节，设计一定的钢筋。此外，倘若竖向配筋量大，则宜适当增强抗弯设计强度，从源头上控制剪力墙的设计抗震能力。
4.3、剪力墙截面的厚度标准规划
剪力墙的设计要有一定的规划性，在对横截面结构进行设计时，还应符合国家有关规定，而国家有关剪力墙厚度的规定，则是必须根据剪力墙结构的具体类型而定，如短肢剪力墙，其下截面厚度一般大于 0.2m，而除底面外的其他部位厚度不得小于0.18m剪力墙结构最重要的材料是钢筋，钢筋必须要具有优良的刚度和强度，因此采用剪力墙结构可以提高剪力墙的承载力和抗震能力，而且剪力墙的施工是连接梁施工的关键，对提高剪力墙的安全性和稳定性起着重要作用，因此在连接梁配钢筋时，必须科学合理地选择和控制所选钢筋，这不仅是为了降低施工成本，而且给实际施工过程带来一定的安全保证。
4.4、墙体钢筋配置
剪力墙内是钢筋混凝土结构，钢筋配置可以较好地提升墙体的韧性，需要提前进行钢筋配置后再进行浇筑施工。钢筋作为剪力墙的建设骨架，可以增加与混凝土的凝合力，在出现振动影响时也可以顺着钢结构进行传到，使整个墙体的受力更加均匀。根据建筑体抗震性能需求，0.2%的钢筋用量可以较好对抗四级地震对建筑体造成的影响。而不同的剪力墙结构的配筋量也有一定的差异，如孔洞开挖较多的墙体应当适当增加钢筋结构的引入以维持墙体的韧性。设计人员要根据剪力墙的压力进行计算，根据计算的结果适当增加一些钢筋用量基本可以满足需求。由于剪力墙的形状和厚度都是固定的，如果盲目增加钢筋的用量会占据一部分混凝土的浇筑体积，并增加墙体本身的重力。在计算时不仅要考虑建筑体的重力影响，还需要考虑到剪力墙自重问题。
4.5、优化连梁（LL）超筋
在设计剪力墙结构时，应专门处理好连梁超筋方面，以更加合理地控制剪力及剪压值，令它们与设计的具体需要相符，以防发生连梁超筋现象。从剪力墙结构上来看，通常会在楼层高的 1/3部位，发生连梁超筋现象。倘若墙体很长，则位置相应地也会变动，且以中部位置最为常见。倘若墙段墙肢的实际截面高之间有差异发生，则在墙肢部分也会发生连梁超筋现象。具体的剪力墙剪切出现的形状变化，一般是受到了来自连梁方面的影响。倘若剪力墙无法统一连梁设计尺寸，则需要有效控制连梁截面的设计高度，以提升科学、规范的水平。同时，还应及时调整连梁的设计弯矩、剪力，增强剪力墙的整体抗震性。倘若连梁在振动下，发生皮坏问题，则墙体结构会失稳，故此应控制墙肢独立，深入研习其应力，算出最大墙肢内力，再按内力来配筋。
5、结束语
在现代建筑结构设计中尤其是在高层建筑设计中，剪力墙结构由于具备很大的优势，因此得到了广泛的应用，在设计过程中，设计人员要结合专业理论，根据剪力墙种类多、灵活性强的特点，结合实际情况对设计进行反复论证，在降低建设成本的前提下进行合理设计，以保证建筑质量的稳定性和安全性，使剪力墙结构能够最大限度地发挥其作用，提高建筑的使用寿命和使用效率，同时，使剪力墙结构在建筑结构设计中能够持续向好地发展。
参考文献：
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