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摘要：随着社会的进步与发展，人们对建筑工程的质量要求不断提升，为满足不断提升的社会需求，建筑行业内一直在积极的探索创新路径，多种先进的建筑工艺和施工方法被不断应用到建筑的建造过程中，在一定程度上提高了建筑工程的建筑质量，推动了建筑行业的综合发展。剪力墙结构就是近年来获得广泛应用的一种建筑结构设计，通过科学的应用剪力墙结构，能大幅提升建筑的综合性能。但目前行业内关于剪力墙结构设计的尺寸、安装位置等尚未形成统一的规范和标注，主要依靠设计人员的经验展开设计，使得不同建筑中剪力墙结构的设计和安装都存在一定差异性，也可能存在一些安全隐患。设计人员应充分掌握剪力墙结构的设计要点，保证剪力墙结构设计能满足建筑的建设要求。
关键词：剪力墙结构；建筑结构；设计；应用
1剪力墙结构的基本概念及优势
1.1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。
1.2优势
建筑工程设计中，采用剪力墙结构具有十分显著的优势。首先，剪力墙结构具有很好的承载能力，而且有很好的整体性和空间作用，比框架结构具有更好地抗侧能力，因此，剪力墙结构可建造较高的建筑物。其次，剪力墙墙体布置无凸出，剪力墙结构的楼盖一般采用现浇钢筋混凝土楼板，楼板周边不设明梁，所以空间利用比较好，可节约层高。最后，剪力墙的抗震性能好，用钢量小，可大量的适用于开间较小的住宅、公寓、旅馆项目。
1.3优势
建筑结构设计中，剪力墙的应用优势可概括为以下几点：一是承载能力好，能够确保结构空间的完整性。相比于框架结构，剪力墙还具有较好的抗侧性，可保证高层建筑的质量和安全。二是剪力墙结构的楼盖多以现浇混凝土钢筋为主，周边不会设计明梁，结构完整性得以保障，避免过于突兀。三是降低钢材应用量，优化建筑抗震性能，在一些商业建筑中也得到了广泛应用。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
2.1剪力墙结构的设计
剪力墙结构需要采用双向设计，使墙体内部形成空间结构，尤其是抗震防御区，在进行双向设计的过程中尽量将来自两个方向的刚度保持一致。剪力墙结构的设计中尽量保持其平面均匀分布，刚度中心接近建筑结构整体的中心，最大化减少扭转效应，若刚度中心与建筑中心的偏离程度较高，可在条件允许的情况下通过调整墙肢长度和连梁的高度对刚度中心位置进行调整。由于剪力墙具有较强的抗侧刚性，结构自振周期较短，承受的水平地震作用较大，可能影响结构的整体性能。为减少水平地震剪力对建筑结构的影响，可通过减少墙体厚度，在主次结构设计中增大墙体间距，减少墙体总数等方式降低结构整体自重，增加结构的抗侧移刚度。剪力墙结构最显著的优势就是具较好的承载能力和平面刚度，但平面外承载力和刚度却相对较弱，若在设计中直接将平面外方向梁与剪力墙相连，可能会使墙肢平面外弯矩增大，为改善此种情况，在楼面截面不大的条件下，可采用半刚接的设计方案调整墙肢平面外弯矩。
2.2大墙肢处理
在进行剪力墙结构的设计过程中，应充分考虑其具有的延伸性，若未能对其进行科学的处理，可能会影响剪力墙结构的稳定性和耐久度。
在保证剪力墙结构满足建筑承载要求的前提下，可采用封层间隔的设计形式将长度较大的剪力墙结构划分成一定数量的独立墙段，提高其稳定性，避免建筑在投入使用后因外力的作用对剪力墙结构整体造成破坏，若想实现该目的可在施工过程中在长度较长的剪力墙结构中适当开孔，即是将长墙肢转化为短墙肢，施工结束后对开设的空洞进行必要的封堵。另外，还可通过调整配筋数量提高长度较小的剪力墙结构的承载能力，可在设计剪力墙结构时适当留洞，以适当调整墙肢的配筋数量。
2.3剪力墙厚度的控制与配筋
一般情况下，剪力墙的高度和宽度数值较大，但厚度较小，受力特点与柱形结构相似，主要存在高厚比的差异性，若高厚比小于4，可借鉴柱的设计方法对剪力墙结构进行时设计；若高厚比约等于4，可借鉴异形柱的设计方法设计双向受压结构。设计人员应结合自身设计经验，通过概念设计分析，重新规划墙肢轴压比，验算剪力墙墙体截面的强度，科学设置配筋率，在确保剪力墙综合性能符合建筑要求的情况下，减少墙体厚度。国家明确规定，在设计抗震等级为一、二、三级的剪力墙结构时，水平和竖直方向的最小配筋率不应小于0.25%，部分框支剪力墙底部加强位置配筋率不应小于0.3%。该要求在长度较大或高度较高的剪力墙结构中应用能显著提高结构的稳定性，但是在低矮剪力墙结构中应用时应反复确认配筋率的科学性。
2.4连梁的设计
连梁主要承担连接墙肢的作用，墙肢会在强大的水平负荷作用下发生弯折现象，进而影响连梁的平直度，破坏墙肢整体结构的稳定性。通过改善墙肢的受力情况能有效规避墙肢的弯折，因此，连梁设计的合理性也会在一定程度上影响剪力墙结构的整体性能。
3剪力墙结构设计中的优化措施
3.1转角窗剪力墙的设计优化措施
转角窗剪力墙的优化可以采取以下措施：（1）用钢筋固定转角窗的两侧，维持转角结构的稳定性；（2）加大转角窗周边楼板的厚度，以免在转角窗自重过大的情况下影响其抗震性能；（3）加强对转角窗与周边墙体的处理，可以在二者间增设防护结构，并对结构材料进行优化，例如，可适当增加连梁结构内的钢筋，提高连梁的受力性能，以免在后续使用过程中发生转角窗受损扭转、墙体脱落的现象。
3.2连梁的设计优化措施
剪力墙与建筑主体间的连接需依托连梁结构而实现，若连梁局部受到损伤，将难以发挥连接的作用，从而影响剪力墙及建筑主体的稳定性，并严重破坏建筑结构的受力性能。针对该问题，一方面需要以建筑结构特点为出发点，切实提高连梁的强度，确保该结构在与剪力墙连接时能够充分发挥作用；另一方面，适当增加连梁的裕度和韧度，提高连梁的抗压能力，避免在使用期间出现折断问题。
3.3剪力墙结构布置的优化措施
在剪力墙结构的优化过程中，需要充分考虑结构类型、材料类型以及用量关系、剪力墙结构与周边乃至建筑整体结构的协调关系等，提高细部结构与建筑整体的协调性，否则容易出现剪力墙结构偏移的情况。由于建筑结构的类型多样，需要根据实际结构特点合理调整剪力墙的墙脚间距，目的在于提高建筑主体的抗压能力，维持稳定性。
4结语
综上所述，剪力墙是建筑结构中的关键组成部分，合理应用该结构有助于提高建筑的质量，从而维持建筑的稳定性，改善人居环境。但剪力墙结构设计是一项系统性的工作，同时具有较高的精细化水平，因此，需要在科学设计理念的引导下展开设计。
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