张鸿斌
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摘要：剪力墙结构作为目前建筑工程结构设计中较常使用的形式，具有抗侧刚度大、抗震性好等特征，尤其是对于现阶段的高层建筑来说，剪力墙结构的运用能够确保建筑的稳定性和安全性，提高建筑的实用价值。基于此，本篇文章对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行研究，以供相关人士参考。
关键词：建筑结构；剪力墙结构设计；应用
引言
现阶段的建筑结构，需要满足抗震性能，其中剪力墙结构的应用显得尤为重要。在现浇式的剪力墙施工项目中，因为施工质量要求较高，整体施工难度相对较高，如何合理应用剪力墙显得格外重要。剪力墙的抗震性能得到保证，可以简化施工过程，缩短工期。剪力墙结构本身具备侧移量小、刚度大的优势，同时抗震性能相对较高，在建筑结构设计方面可达到比较突出的应用效果，施工部门为了进一步提高经济效益，往往会在剪力墙结构施工中提高施工质量水平，为后续施工质量提供支持。
1剪力墙结构的基本概念
建筑结构设计中的剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。剪力墙的宽度和高度较大，但厚度相对较小，这使得剪力墙具备几何特性以及不同于其他结构的受力特征。由于剪力墙厚度较小，相当于板的厚度，所以如果单独使用，在地震灾害下，很容易因刚度不足引起结构变形、断裂等问题。所以在设计过程中，除要考虑增大剪力墙刚度外，还需对弹性变形能力和抗震性进行综合分析，合理设计结构种类和规模，确保结构的稳定性、安全性。通常情况下，剪力墙结构设计以延性弯曲型为主。
2建筑设计剪力墙结构设计的应用策略
2.1剪力墙结构设计优化
剪力墙结构布置原则为沿主轴方向双向布置，进而成为空间结构。因此高层建筑需要做好抗震设计，因此对剪力墙进行布置的过程中，不能使用单向布置方法，使剪力墙空间增加，减少结构重量，进而有效提升其抗侧刚度与承载性能。首先需要对剪力墙墙面进行简单规划，保证开设洞孔的整齐，为后续形成梁提供便利，以防洞孔错开、分布不平衡等情况，对结构造成不利影响。其次，在具体设计阶段，设计人员需要对建筑物结构进行全面分析，保证设计结构符合墙体水平面内刚度、承重性能等要求，基于位移、周期比等相关指标，对墙体厚度加以明确。如果指标不符合标准，需要继续优化，根据具体情况对剪力墙结构进行设计，确保其稳定性以及高层建筑的整体安全性。
2.2科学控制剪力墙的弯矩
建筑工程中剪力墙结构的设计需要结合实际工作要求，对剪力墙的结构以及特点等进行分析。剪力墙自身的抗压能力以及承载力比较强，但是平面外的承载力相对来说却比较低。导致剪力墙连接的位置可能会由于外部承载力能力差的情况导致墙体出现弯矩，这也是剪力墙比较容易出现的问题。针对这个问题首先在剪力墙设计中需要控制好弯矩。可以在剪力墙墙面连接的位置设计与剪力墙外侧的连接结构。具体的操作中可以先设计梁轴线的位置，并结合轴线的位置和方向以及剪力墙的方向，合理计算弯矩，保证设计的科学性。同时，做好扶壁柱的设计工作，合理设计扶壁柱可以提升剪力墙的强度和刚度，保证剪力墙质量。如果在剪力墙设计中出现扶壁柱设计问题，需要及时更改设计，如果无法更改，必须立即采取有效的改善措施，可以通过在梁墙间设计暗柱的形式做好配筋的预估和计算，控制好弯矩。此外，也可以设计对梁端稳定构件对弯矩进行控制。
2.3剪力墙连续梁方案
连续梁指的是剪力墙中连接墙肢结构的梁，具有跨高比小、连接墙肢刚度大等特点。
连续梁除起到连接作用外，还具有较为明显的支撑作用，能够有效抵抗地震荷载、风荷载带来的影响，一旦连续梁结构出现问题，建筑结构也将受到较大影响。所以在设计中需结合实际情况，合理设计连续梁施工方案，增大其刚度，保障结构的稳定性。在工程实际设计中，剪力墙连续梁的设计宜按“强墙肢弱连续梁”原则进行抗震设计，为了提高连续梁的延性，通常情况是对于跨高比较小的连续梁内宜设置交叉斜筋，交叉斜筋的走向与主拉应力的走向一致，目的是抵抗弯剪作用下主拉应力的变化，从而控制应力变化产生的裂缝问题。另外，交叉斜筋的延性、耗能和抗震性能，相较于传统配筋连续梁具有更大优势，在提高剪力墙结构质量，增强建筑结构整体性和稳定性上起到了显著作用。
2.4优化上下部结构
因为现代高层建筑结构复杂，所以剪力墙墙体布置设计中经常会在于刚度突变的难题，即在复杂结构下，剪力墙的受力大小出现差异，这就会导致剪力墙刚度发生突然的变化。为了应对这一变化，在剪力墙墙体布置设计时要着重优化上下结构，具体方法为：（1）降低结构上部的刚度，即在设计过程中最大限度的减少上部剪力墙的数量，使得上部结构满足压轴比要求，随后再缩短墙肢；（2）提升结构下部刚度，保障墙体落地建立满足实际要求，同时在这种设计方案下，必须对剪力墙结构布置的均匀性进行控制，保障剪力墙结构均匀的布置在平面层中。此外，在优化上下部结构时要规避一个误区、注意一个问题，即误区是指上下结构的刚度选择，很多设计人员认为上下结构刚度越大越好，但实际情况中刚度超标会导致剪力墙更容易受地震影响，因此刚度必须合理选择；问题是指上下结构布置时的沉降问题，要解决该问题就要合理设计剪力墙界面尺寸，并对刚度进行严格控制。
2.5合理控制剪力墙厚度
建筑墙体设计工作开展中，需要保证建筑墙体的厚度满足建筑标准，提升剪力墙的承载能力，有效预防墙体结构损坏，实现对剪力墙墙体寿命的延伸，并强调剪力墙质量的安全性。建筑剪力墙结构设计中，还需要剪力墙厚度与规划要求相符，结合具体施工情况，可以适当在剪力墙中设置一些构件，做好建筑剪力墙的支撑作用，使剪力墙结构质量能够与建筑规划要求相符。
2.6剪力墙结构配筋优化
对高层建筑工程造价来说，合理控制剪力墙配筋具有重要意义。分析过往高层建筑结构设计，多数情况下剪力墙配筋均根据相关规范标准的最小配筋率进行配筋的构造，因此需要对墙体厚度进行控制，进而实现对剪力墙身钢筋用量的有效控制。在正式施工前选择合理、优质的材料十分重要，主要在于钢筋材料的选择，需要对其进行检查，保证其质量性能达标后方可进场投入使用。在选择剪力墙结构配筋时，需要确保材料符合工程测算及相关标准要求，水平钢筋需要设置在外侧，垂直钢筋需要设置在内侧，根据具体情况展开优化设计，进一步降低成本。
3结束语
综上所述，剪力墙结构属于现代建筑工程领域中非常重要的技术措施，对于建筑产业的影响非常显著，对我国建筑工程建设综合经济效益及社会效益也存在直接影响。因为建筑物本身的特征，建筑结构设计期间需充分考虑经济、效率及安全等多方面因素，并基于剪力墙结构的运行需求保持可行、经济、安全及持续等特性。对此，在今后需要进一步优化关于剪力墙结构的设计，尽可能保障建筑工程的整体施工效益，为我国建筑工程及经济建设发展提供可靠支持。
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