于博
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摘要：剪力墙是建筑结构体系中的关键组成部分，通过该类结构的应用能够起到保安全、提品质的效果。剪力设计在建筑工程设计中占据重要地位，其结构特点是刚度特别大、抗震性极强，提高了建筑工程的整体质量。对建筑工程中剪力墙结构设计的特点和原则，以及剪力结构设计在建筑工程中的运用进行分析，希望能够对建筑工程结构设计工作优化有所帮助。
关键词：建筑工程设计；剪力墙；结构设计
引言
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。
1剪力墙结构概述
1.1剪力墙结构的概念
剪力墙结构随着建筑行业的发展应运而生，是基于传统框架式结构的衍生形式，以钢筋混凝土墙体为主，并且逐渐取代了传统的墙板，通过对尺寸的调整（加大厚度、减小宽度和高度）达到提高结构抗压性能的效果，发挥剪力墙结构在建筑体系中的支撑作用，还可以能够维持建筑结构的稳定性。剪力墙结构属于墙面结构，因其具有厚度大的特点，可发挥类似于柱状结构的支撑作用，有利于改善建筑的受力条件，确保其具有足够的稳定性与抗震性。
1.2剪力墙结构的主要类别
随着建筑行业科学技术水平的提高，剪力墙结构在建筑工程中的应用越来越多，现阶段其类型已经颇为丰富，各自的应用特点以及用途均有所不同，能够满足建筑的多元化建设需求，设计者可根据实际情况进行合理的选择。通常，剪力墙结构的类别主要有整截面墙、整体小开口墙、双肢剪力墙结构、壁式框架结构4类。具体做如下介绍：1）整截面墙，其特点为墙面没有洞口或洞口很小，其与传统的悬臂结构在功能上有类似之处。2）整体小开口墙，主体部分呈曲面形式，门窗洞口稍大且成列分布，截面法向应力稍偏离直线分布，可看作整体弯矩直线分布和墙肢局部弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩的15％，且墙肢在大部分楼层没有反弯点。将其应用于建筑中后可以达到缓冲建筑重量的效果，建筑的稳定性得以增强。3）双肢剪力墙结构，具有门窗开口尺寸较大的特征，开口数量多且均匀分布，开口两端在抗压能力方面具有一致性，结构的受力更加均衡。4）壁式框架结构，以常规的框架结构为基础，经过变形处理后得到全新的剪切型结构，其常应用于楼层曲面部分，存在较突出的反弯点，尺寸普遍较大，可更好地与建筑墙体衔接，由此构成严密的结构体系。
1.3剪力墙结构的应用优势
相较于传统的建筑结构，全新剪力墙结构的综合性能更为优异，主要体现在承载能力强、材料用量少、抗震能力强3个方面。具体做如下分析：1）承载能力强。剪力墙结构的应用可以大幅度提高建筑的承载能力和稳定性，受损的概率较小。2）材料用量少。剪力墙结构的形态更为合理，建设期间所需的钢筋等材料均有所减少，并且满足美观要求。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
2.1基础方案及承重构件的设计
剪力墙结构的设计方案应以施工现场的水文地质情况、周边建筑分布情况、工程的建设要求等多种要素为基准综合确认，确保剪力墙结构的设计方案既能满足建设要求，又能与周围环节和谐共生。设计人员应结合建筑施工环境、相关标准的要求等合理规划剪力墙的承重构件，保证建筑主体结构的稳定性合格。应将墙体配筋率作为剪力墙承重构件设计的关注重点，水平和竖直方向的配筋率不应低于0.25%，少数框支剪力墙结构底部加强位置的配筋率应不少于0.3%。在剪力墙结构的设计过程中，设计人员应积极认识基础方案的重要性，重点控制承重构件的设计及优化，结合自身设计经验和工程的各项参数科学确定工艺参数及建设标准，避免因设计不合理为结构带来的安全隐患，完成设计后应多方验证，确保设计方案的科学性和可行性。
2.2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。
2.3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。
2.4截面设计
进行剪力墙截面设计主要是为实现结构刚性与延展性的提升，进而降低结构变形的发生概率。所以在实际设计过程中，设计人员需结合建筑结构特点来对剪力墙结构长度进行科学确定，防止其长度过大而影响墙肢的受力性。通常而言，在高宽比超过3的剪力墙结构中设计细高型剪力墙，而且需把控墙肢长度不超过8m，防止受弯后出现大型裂缝，严重的还会导致钢筋拉断。如果剪力墙的墙肢较长，那么可以通过洞口的设置来科学分割墙段，完成剪力墙施工后再利用砌体来进行洞口的填充。
结束语
在城市人口不断增加的情况下，城市中的建筑高度会呈现逐渐提高的发展趋势，剪力墙结构的应用范围也会不断提升，为进一步提升剪力墙结构的科学性和合理性，设计人员应对剪力墙结构的设计不断进行创新与优化，通过应用剪力墙结构，促进我国高层建筑的建筑工艺更加成熟，推动我国建筑行业的不断发展。
参考文献
[1]于涛.建筑工程中异形柱与短肢剪力墙结构设计问题的思考[J].科学与财富，2019（32）：322.
[2]刘荒茁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产，2018（11）：69.
[3]覃小红，黄满华，刘莉莎.高层建筑中剪力墙结构的设计要点分析[J].居业，2018（2）：18–19.
[4]樊国焰.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用研究[J].科技创新与应用，2018（11）：146–147.