李晓瑞
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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。本文就重点对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用加以说明，希望可改善建筑结构设计水平，丰富建筑实用性能。
关键词：建筑结构设计；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。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。
1剪力墙特点
剪力墙结构是建筑工程中应用最为广泛的承重体系，是一种纵横结合在一起的钢筋混凝土墙，由于承受来自竖向与水平向的力而得名。剪力墙结构是建筑工程设计的重要内容，改变了传统用梁柱支撑荷载及荷载本身的力，运用了钢筋混凝土墙体代替其支撑。其主要优点如下。（1）良好的稳定性和整体性，不仅能够提高建筑物自身的重量，还可保证建筑物整体的稳固。（2）抗震性强，刚度较大，由于剪力墙结构都是采用钢筋混凝土，其刚度是比较大的，不易损坏，抗震性强。（3）剪力墙可限制水平荷载，最适合高层建筑物，不易显露梁柱，不会影响后期装修设计。尽管如此，剪力墙结构也存在一些不足之处，由于剪力墙结构过于稳定，导致建成后不易拆除，钢材用量多、成本高等。但从总体上看，剪力墙结构设计具有良好的整体性与稳固性，适用于当前诸多建筑项目。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
2.1整体布局的应用分析
整体布局设计为剪力墙结构设计中的基础环节，其对后续工作的开展具有统领的作用，一套科学的剪力墙布置方案能够在一定程度上保证剪力墙结构的应用效果，保证其抗震能力和抗压能力。因此，在剪力墙结构的设计过程中，需要充分考虑建筑的整体情况，选择合适的剪力墙结构布局方案。具体而言，应遵循对称性的原则，选择合适的剪力墙结构类型，使其满足建筑设计要求。此外，需重视细节处理，如独立墙肢的设置、洞口的处理等。
2.2承重设计
在建筑工程设计中剪力墙结构的运用目的在于能够有效承载风作用下的垂直荷载及地震影响下出现的水平荷载。不过并非建设越多的剪力墙就越好，在具体设计时为减小整体建筑结构重量，实现其抗风性能与抗震能力的提高，所以需要结合建筑承重要求来确定实际所需设计剪力墙的大小与数量。例如，要求能够结合实际建筑宽度与高度来确定具体剪力墙的数量。在超高层建筑中务必要严格把控剪力墙的数量，避免由于剪力墙过多而降低整体建筑的垂直荷载能力。一般情况下都是根据适当与匀称的原则来设置剪力墙，在设计剪力墙结构时，所有水平及竖向荷载力均由钢筋混凝土墙承受，因此要求设计人员能够顺着平面主要轴线方向来设置剪力墙。
2.3剪力墙的规划布置
在剪力墙结构设计中，需要参照空间特点展开合理布局，一般情况下，如果是高层建筑，会采用双向剪力墙结构，确保两侧剪力墙刚度的均衡性，减少水平位移的产生，避免剪力墙在外界荷载作用下出现扭转，提高建筑结构的稳定性。剪力墙的水平地震作用力较大，自振周期短，结构本身稳定性很容易受到影响。所以在设计过程中，需考虑到力的平衡，可通过减小剪力墙厚度，或者增加剪力墙之间的间距，来降低水平地震作用力带来的影响，防止位移、断裂等问题的出现。同时上述操作也能够降低剪力墙自重，削弱建筑结构承担荷载。如果剪力墙设计中存在较大洞口，洞口位置要保证在一条线上。考虑到墙体结构受力情况，应展开应力的科学划分，确保两者均衡性、对称性。底部结构如果设置框架支撑层，落地剪力墙的数量要在上部剪力墙数量的一半以上。剪力墙设计中，需充分考虑抗震性能要求，避免楼板平面等结构因变形发生危险。
2.4连梁的设计与优化
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。连梁并不是所有剪力墙中的必要结构，但对设有连梁的剪力墙来说，若设计合理性不足，则势必会对连梁的承载力造成一定的影响，甚至会造成截面与设计不符的情况。所以，在设计连梁的过程中应重点关注以下内容：①折减连梁刚度[6]，连梁跨高较低，与其相连的墙肢刚度较大，在产生水平应力时会使连梁承受较大内力作用，进而引发连梁裂缝或破损，所以在设计时应科学折减连梁的刚度，若设防裂度较小，可适当减少折减量，若设防裂度较大可适当增加折减，但应控制折减系数在0.5以上；②增加洞口宽度，在降低连梁高度的同时增加洞口宽度，能显著减少连梁刚度，提高结构的抗震性能；③结合实际情况增加剪力墙厚度。
2.5剪力墙墙体配筋的合理设置
在剪力墙结构中钢筋使用量较大，因此合理配置剪力墙钢筋是结构设计人员应该考虑的重要问题之一，通常情况下，墙体配筋是根据结构计算得来的，但部分墙配筋是按照规范规定确定的，在剪力墙墙身配筋过程中建议在满足结构计算的前提下，将墙体的水平、竖向分布钢筋分别按墙体的外侧、内侧进行配筋设计，这样既满足墙体承载力的要求，又能降低钢材的用量，从而实现节约钢筋材料的目的。
2.6参数确定分析
在剪力墙结构的参数确定过程中，应充分考虑结构的厚度、宽度以及长度。一方面，以建筑设计要求为导向，以剪力墙结构能够正常使用为基本目标，选择合适的剪力墙结构类型，再确定与之相适应的各性能参数，既要保证各项参数数值的合理性，又要达到数值间无冲突的效果，从而规避建筑脆性过大等问题；另一方面，从建筑美学的角度进行参数分析，并在许可范围内适度优化，提高墙面分布的均匀性，保证整体结构具有较好的观感，以满足业主以及公众对建筑美学提出的要求。
结语
综上所述，在建筑工程结构设计中，剪力墙结构的设计极其重要，不仅关系到建筑工程项目的质量及安全等方方面面，还可提高建筑企业的经济效益，促进其整体质量水平的不断提升。所以要求相关工作人员能够结合剪力墙的特点，遵循相应设计原则来进行建筑剪力墙结构的设计，以切实提高整体建筑设计水准。
参考文献
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