吴渐伟
珠海市浩丰贸易有限公司 广东 珠海519000
摘要：随着不断扩大的我国的城市化的建设，带动了建筑业的不断发展，居民居住的房产需求量也在不断的增加，尤其是高层建筑的发展，剪力墙结构其优点在于整体性好，侧向刚度大，承载力高，弹塑性变形能力大，具有良好的抗震性，在建筑行业得到广泛应用。本文主要论述了剪力墙结构设计原则及应用，以期提升建筑结构设计水平。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；运用分析
引言
近几年来，由于人们对建筑的需求，促使我国的建筑行业迅猛发展，为了更加合理有效的利用土地的使用面积，更多的高层建筑如雨后春笋般的涌现出来，而人们对于建筑的功能、结构以及设计都提出了新的要求。由于剪力墙具有独特的优势，促使其成为了高层建筑中广泛应用的一种结构，在建筑行业中占有重要的位置，发挥着关键作用。如何通过把握剪力墙结构设计中的要点，充分发挥其作用，做到经济，安全，外形美观成为了广大专业人士关注的重点。
1、剪力墙结构设计原则
剪力墙的结构主要是由墙肢和连梁结构来组成，并且这两种结构分别有着不同的抗震性能和不同的建筑刚度，因此在进行建筑工程结构设计时设计人员应当根据工程的实际需要来对其进行选择。在剪力墙结构体系中，剪力墙作为平面构件，承担着水平方向的水平剪力、弯矩和竖直方向的压力、重力。承担着建筑物抗震、抗风等作用，除具有能够承受地震作用和风压影响的刚度强度外，还具有良好的延伸性能，以抵抗因地震和风吹产生的反复性非弹性形变所带来的延伸、能量消耗等负面影响。为保障墙肢能有效防止墙体发生脆性剪切破坏，剪力墙应尽量设计成延性弯曲型。如果有和墙体不在同一平面的梁体与剪力墙相接，就会在墙肢平面外产生弯矩，导致剪力墙平面外变形过大，影响建筑使用安全，因此，设计人员在进行设计时，要尽量避免剪力墙和平面外梁体相交。剪力墙体的设计要从整个剪力墙体系进行分析，同时考虑竖直和水平方向的结构性能，要结合剪力墙结构的优势与劣势，使剪力墙结构的各个性能都能够达到建筑要求。剪力墙结构设计最基本的原则就是安全、经济，在兼顾设计质量的同时，还要考虑到经济成本，进行设计优化，实现最佳的目标，使剪力墙结构真正的发挥出价值。为了能够使 剪力墙结构在建筑工程的结构中能够充分的发挥出自身的优势，设计人员应当对其进行合理设计和安排。
2剪力墙结构在高层建筑工程的结构设计中应用分析
某高层建筑工程。主要采用剪力墙结构，地下2层，地上17层，共计19层，地下室层高3.8m，电梯机房高3.1m，水箱高3.0m，室内外高度差0.2m。在该建筑工程中应用剪力墙结构来承受建筑自身具有的水平荷载力和垂直荷载力，其自身的刚性结构体系具备高抗侧强度，用来进行抵抗水平侧力。
3关于剪力墙结构存在的主要问题
因剪力墙具有较高的刚度性、整体性以及抗侧力性，现代高层建筑施工中对于剪力墙结构的应用较为广泛。但是其自身也存在着一定的问题：因为剪力墙具有很高的刚度和较强的抗侧力，在地震效应较高的情况下，就会提高建筑基础以及上部结构的建筑成本；在建筑的过程中，如果混凝土使用较多，就会对建筑物自身的重量以及对具有的平面功能造成影响；剪力墙墙肢结构本身的轴压力不高，就不能充分发挥自身承载压力的作用；剪力墙结构都有相应的配筋标准，如果配筋率太低就会影响其延性。所以，将剪力墙结构运用在高层建筑的结构设计中时，不但要考虑到剪力墙结构的抗侧能力，还要对建筑工程的成本进行考量。
4高层建筑剪力墙结构设计的关注要点
在高层建筑中使用剪力墙结构，主要是针对以下几点进行分析：
4.1布置剪力墙结构
钢筋混凝土剪力墙能够承担风荷载力、水平地震作用力以及竖向荷载力，所以在设计剪力墙时，要考虑建筑物的基本要求，布置剪力墙时尽量形成连续的完整框架，尽可能进行规则的对称布置，防止出现扭转效应。
（1）关于短肢剪力墙结构的选择
使用短肢剪力墙结构可以对建筑进行灵活设计，能够减少建筑结构的重量，但是这种结构的抗震性能不高，无法很好的保证建筑的安全性，所以要慎重选择短肢剪力墙结构。
（2）关于独立的小墙肢
高层建筑结构中如果出现独立墙肢，会给施工增加难度。在工程设计中，可以通过合并洞口，科学布置剪力墙的方式来消除独立墙肢，施工难度可以降低。
（3）关于剪力墙结构整体刚度
剪力墙结构刚度很大，一般来说周期较短，相应地震力较大，如果剪力墙结构刚度过大，不仅材料消耗多不经济，而且因为地震效应比较高，连梁超筋、墙肢以及截面无法满足抗剪力的标准，会增大截面设计的难度，所以，对剪力墙结构的整体刚度需要通过合理计算和有效控制，才能确保达到位移限值的标准。
4.2控制结构参数
对刚重比、位移比、侧向刚度比、层间位移角等参数进行控制可以有效的保证结构布置的合理科学性。在高层建筑中，竖向构件本身的层间位移、水平位移与该楼层平均值之间的比值就是位移比，主要是限制结构布置本身的不规则性，可以有效防止出现大的偏心力和防止建筑结构主线的扭转效应。位移比限制是在考虑到偏心力的因素下，根据刚性楼板进行确定，高层建筑中竖向构件中的位移比是不能超过1.2的。剪力墙的布置对
此影响很大，应尽量按4.1条的原则来布置，方可达到即经济且安全性能好的目的。
4.3关于剪力墙结构的计算和配筋
4.3.1关于剪力墙的墙身
剪力墙结构中包括水平向钢筋和竖向钢筋，在进行剪力墙构造和计算时，要对钢筋数量进行确定，主要是对正截面中的抗弯承载力与斜截面中的抗剪承载力进行验算，同时应满足规范的最小配筋率要求。
剪力墙结构的厚度主要是根据抗震等级系数进行选择。为了使剪力墙结构的刚性、稳定性和抗震性能够发挥最好的效果，一级二级剪力墙底部的部位墙厚需要超过200mm，超过高层的1/16，其他部分墙厚需要超过160mm。在墙端头无暗柱或翼墙时，墙厚度要超过高层的1/12，这些规则适合高层建筑，但是不适合八度地震区剪力墙结构的设计。对于高层建筑在1~3级抗震等级的剪力墙中，水平、竖向分布筋的最小配筋率需要大于0.3%，部分框支剪力墙底部的增强部位的配筋率需要大于0.35%。
4.3.2连梁的计算
连梁可以提高剪力墙的刚度，起到连接墙肢的作用。在对高层建筑结构进行计算的过程中，要适当的折减连梁的刚度，折减值控制在0.5以上，最好是控制在0.5~1.0以内。如果折减刚度后发现建筑结构的承载力不足，可以采取降低连梁高度和减小整体刚度的方式来解决承载力的不足。
5、结束语
总体来说，剪力墙结构设计已经在建筑结构设计中得到了非常广泛的应用。但从具体的应用情况来看，目前剪力墙设计应用还存在诸多问题需要结合工程实际情况加以解决。所以在进行剪力墙结构设计时一定要结合工程的实际情况合理应用，设计人员不可以脱离设计要求和原则，把握住要点，在保证安全的前提下，努力减少成本，才能使各方获得最大的收益。
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