关于建筑结构设计中剪力墙结构设计的分析
摘要：城市离不开建筑，建筑又可美化城市，甚至是某些城市的地标建筑，譬如上海金茂大厦、东方明珠等都是上海这座国际大都市的标志。因此它们之间是相互依赖、相互生存。现如今，土地资源的稀缺，高层建筑已成为城市建筑的主体、地域生活的主流，也是当代建筑发展趋势。随着人们生活水平的不断提高，对居住舒适性要求也相应的提高，特别是对住宅平面的要求越来越高。由于剪力墙结构墙肢厚度可与填充墙厚度一致，平面就没有像框架柱向房间内凸出部分，能有效地提高了空间利用率。所以高层住宅中便越来越多的采用剪力墙结构。 关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；形式；原则；应用；
引言：剪力墙结构具有抗侧刚度大、抗震性能好等特点，因此近些年来，在建筑结构设计中受到了广泛的应用，尤其是在高层建筑结构中，更使得其本身的优势得到了充分得发挥。然而，需要注意的是，在不同的建筑结构中运用剪力墙结构时，有着不同的结构设计尺寸和布置方式，而目前对于这一问题尚且缺乏明确的规定，因此，这一问题的有效解决，就需要设计人员根据建筑结构设计的实际情况以及相应的要求等，对剪力墙结构进行设计。 一、剪力墙结构的形式 1、无洞单肢剪力墙
剪力墙的立面上没有任何洞口。这种墙实际上是一竖向悬臂构件，在水平荷载作用下，弯曲变形符合对平截面的假定，墙肢截面的正应力为直线分布，其内力和变形的计算可以应用材料力学方法进行。 2、整体墙和小开口整体墙
墙面上只有很小的洞口，可以忽略其影响。这种类型的剪力墙实际上仍然是一个悬臂构件，其横截面的变形符合对平面的假定，正应力为直线分，称为整体墙。当开洞稍大一些，墙肢应力中出现由局部弯曲引起的应力，但其值不超过整体弯曲应力的15%时，可以认为其墙肢截面的变形仍符合对平面的假定，可以按材料力学方法来计算应力，然后加以修正。这种墙叫小开口整体墙。 3、联肢墙
在实际工程中，有些剪力墙是由许多受弯构件连接在一起的。例如，在住宅建筑和旅馆建筑中，墙体上由大量竖向排列的洞口，在外墙上，这些洞口一般是窗口，而在建筑的内部，这些洞口大部分是门或走道。在设计中，这些洞口将一片整墙分开为由连梁或楼板连接的墙肢，就形成了所谓的联肢墙。
一般地，开有一排或数排较大洞口的剪力墙，其截面的整体性已经被破坏，水平荷载作用下正应力的分布较直线规律有较大的差别。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁的中部都有反弯点，而墙肢仅在少数楼层出现反弯点。即在水平荷载作用下，所有的连梁都呈现双曲率弯曲形态，而大部分的墙肢都呈现单曲率弯曲形态，墙肢变形仍以弯曲变形为主。 4、短肢剪力墙
钢筋混凝土短肢剪力墙是近年来在我国兴起的一种新型的抗侧力构件，它既保留了异形柱不凸出墙面的优点，又克服了异形柱抗震性能不理想的缺点以及轴压比控制等比普通的剪力墙采取了更严格的限制。对短肢剪力墙的计算模型、适用高度、构造措施等没有做明确的说明。因此，对短肢剪力墙结构的力学性能、破坏形态、抗震性能以及设计方法等进行系统的研究，形成一套完整的设计方法，是建筑工程设计中急需解决的课题。
5、框支剪力墙
当底层需要大空间，采用框架结构支撑上部剪力墙时，称为框支剪力墙，也可以称为柱支剪力墙。框架柱可以用常截面和变截面两种形式，也可以采用斜柱和V 形柱。底部框架可以是单层的和多层的，应视建筑使用上的需要和结构的要求而定。
二、剪力墙结构的设计原则 1、宽度和高度控制原则
相对于普通墙体结构来说剪力墙结构具有很大的宽度和高度，但是，它的厚度并不是很明显，那么这就使得剪力墙会形成类似于柱体的受力形态，具有十分明显的几何分布特征。它的结构设计属于是最基本的平面构件，可以通过承载水平应力、竖向压力以及弯矩力来彰显出剪力墙的优势所在，那么从这一层面来讲，在进行剪力墙结构设计时就要考虑到两点，即弹性和非弹性，墙体的宽度和高度要以满足墙体延性为准[2]。
2、刚度和延展性的控制原则
剪力墙之所以可以得到大范围的应用，其中一个显著的优势就是它的内部刚度很强，但是会造成外部承载力的薄弱和刚度的下降，这样建筑的外梁就会出现墙肢外弯的状况，这就需要在进行设计的过程中把外梁和剪力墙分开，特殊情况下的连接需要采取特定的防护措施减少外部因素对剪力墙的损害，从而保证施工质量的良好，对于施工单位来说，在对剪力墙结构设计进行优化的过程中还要注意结合自身实际状况，把握其对墙体的刚度和延展性的影响。 三、在建筑结构设计时的主要应用
剪力墙结构的设计要分步骤、分环节的进行，不能为追求速度而一蹴而就，这样根本无法保证设计质量。具体的设计步骤和环节有以下几点： 1、结构的设置
建筑在应用剪力墙结构进行设计时必须考虑建筑的空间能力，要双向设计剪力墙，利用墙体的连接来完善高层建筑的空间结构，特别是地震高发区，更要注重剪力墙结构的双向设计，而且要注意控制两个方向剪力墙的刚度中心位置，以保证双向墙体之间的受力均衡，同时能够降低扭转效应带来的影响。另外，为了提高剪力墙的结构安全性，在进行设计时，要根据楼层面积的大小来采取铰接或半刚接式的结构，这种墙面结构能够增加墙体的安全性能。 2、长度和厚度方面的配筋要求
建筑墙体结构长度和厚度的配筋率是关乎墙体质量以及整个建筑结构设计合理性的关键所在，因此，在进行墙体设计工作时，必须明确配筋率取值范围。为了解决抗震问题，建筑结构必须具备一定的延性，而这也要求了建筑墙体配筋率要达到最低要求标准。在进行建筑剪力墙结构配筋率设计时，要严格按照相关规定以及工程结构需求进行设计，而且要保证配筋率的设计满足建筑结构其他部分的设计需求，必须慎重地进行配筋设计。 3、连梁结构的设计
在剪力墙受到水平的作用力而出现弯曲时，连梁就会改变墙体的受力的状态使墙肢达到稳定，并且它也会对墙肢起到约束的作用。从这就可以看出，在剪力墙的设计过程中，连梁的设计是必不可少的，如果连梁的设计出现不合理或者设计失误的状况，那么就会对建筑物产生不可估量的不良影响。因此在对连梁进行设计时，设计师要严格的根据建筑的要求增加连梁的跨度，同时减小连梁的高度和刚度。除此之外，适当的增加剪力墙的厚度能够使建筑物的抗震能力和承载能
力得到提高。而且也能够时连梁的作用发挥到最大的限度，也能在使用的过程中不会出现质量的问题。 四、结束语
当今社会是一个经济以及科技高速发展的社会，此时建筑业得到了明显的发展，开始朝着高层化发展。结构设计工作受到人们的广泛关注，其中剪力墙作为一种非常常见，而且意义重大的结构被人们所熟知。随着建筑的形态不断改变，它的功能不断增加，作为设计工作者必须不断创新思想，紧随时代的发展脚步，只有这样才能够更好的服务于建筑工作。 参考文献：
[1]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用，2012（9）.
[2]孙雪兰.浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J].山西建筑，2010（8）.
[3]许晓冬.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].黑龙江科技信息，2014.
[4]薄冰，黄慎江.短肢剪力墙结构的抗震性能比较与研究[J].工程与建设.2010（02）
[5]闫旭梅.高层建筑抗震设计分析[J].科技传播.2010（08）
关于建筑结构设计中剪力墙结构设计的分析
