关键词：建筑结构；剪力墙；结构设计
引言
剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计工作中扮演着非常重要的角色，对建筑整体质量有着重要的影响。在近几年的发展中，很多高层住宅建筑工程逐渐提高了对剪力墙结构设计的重视，并对结构设计中涉及到的要点、技术手段以及设计方案等内容进行了深入的研究，从而为结构设计工作的开展提供便利条件。但是在实际施工过程中，剪力墙整体结构设计质量还是会受到一些因素的影响而出现各种各样的问题。因此，如何让剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中发挥出真正的价值，成为很多建筑工程需要考虑的内容。
1剪力墙结构分类剪力墙结构可以分以下四类
（1）整截面剪力墙，不开洞，或开洞面积不大于15%的墙，该类型的剪力墙如同一个整体的悬臂墙，整个墙肢高度上没有突变，也没有反弯点，变形主要为弯曲型变形。（2）整体小开口剪力墙，开口较小，但开洞面积大于15%的墙，该类型的剪力墙弯矩在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度没有反弯点或仅仅个别楼层出现反弯点，变形任以弯曲型变型为主。（3）双肢、多肢剪力墙，有较大洞口或开口，并且从整体形式上来看，分布呈分列方式，其开口虽然与整体性小开口存在一定差异，但是两者在受力上较为相似。（4）壁式框架剪力墙，开洞较大，连梁的线刚度大于或接近墙肢线刚度，弯矩在楼层处有突变，而且在大多数楼层都出现反弯点，整个剪力墙的变形以剪切变形为主，受力与框架结构相似。
2建筑结构设计中剪力墙结构受力分析
剪力墙结构设计有自己的设计原理及其原则。由于剪力墙通常比普通墙的厚度大且宽，所以它的特征比较像板，但是还是有一定的区别，剪力墙通过压弯构件计算，板根据弯曲构件计算。因此有必要在结构设计分析中考虑到具体的设计差异。此外剪力墙墙肢长度，壁厚范围都有自己的特点，当高度和墙段比厚度小于或等于4，应按框架柱的结构设计；当墙肢截面高度与厚度之比大于8时，使用一般剪力墙；当墙肢截面高度与厚度之比在4~8之间时，则要使用短肢剪力墙，这些也是剪力墙的结构设计的基本原则。剪力墙结构由一系列纵向剪力墙和横向剪力墙以及由空间结构组成的梁板组成。在两种负荷的主要：一是竖向荷载，竖向荷载主要是梁板传来的活载、恒载、竖向地震作用及剪力墙身自重；其他主要是水平荷载，地震作用和水平风荷载。剪力墙内力和变形分析包括承载力极限状态和正常使用极限状态分析。在极限承载力状态下，剪力墙在各种工况下不受破坏，能安全承受重力荷载。在正常使用极限状态下，结构变形满足规范要求，在满足设计要求的基础上结构经久耐用。框架结构的变形主要是剪切变形，剪力墙的变形主要是弯曲变形。为了实现剪力墙的弯曲破坏的延性破坏模式。《高层建筑混凝土结构技术规程》中有规定，墙的长度最好不要超过8m。事实上，有两个主要因素影响剪力墙的破坏模式是轴压比和剪跨比，只要轴压比小于规定的限值而剪跨比大于2，可以实现延性破坏模式。
3建筑剪力墙结构的设计
3.1厚度设计
在设计剪力墙结构时，需严格依据我国有关规定，对于剪力墙的厚度选择上需切实依据震级来进行，对于抗震等级是一、二级的建筑物，它的底部加强范围的剪力墙厚度不应小于200mm，并不宜小于层高或无肢长度的1/16，其余部位墙体厚度不能低于160mm，并不宜小于层高或无肢长度的1/20。对于抗震等级是三、四级的建筑物，它的底部加强范围的剪力墙厚度不应小于160mm，并不宜小于层高或无肢长度的1/20，其余部位墙体厚度不能低于140mm。对于无端柱或者翼墙时，底部加强区的墙厚要求更为严格，一、二级不宜小于层高或无肢长度的1/12，三、四级不宜小于层高或无肢长度的1/16。除此之外，在对剪力墙厚度进行设计时，如果所遇到的状况比较特殊，设计人员需采用有效的应对措施，增强概念设理念，结合墙肢轴压比的状况，同时保证便于施工现场钢筋的绑扎及混凝土浇筑质量控制，对建筑结构的安全性能够展开全面控制，进而增强建筑整体结构强度。
3.2延性设计
剪力墙结构设计应重点从这几个方面着手；首先，保证结构的墙体底部具有较好的延性及耗能能力，应控制结构在其底部一定高度范围不出现屈服，对墙体底部加强区范围的受剪承载力予以提高，加强其抗震构造措施，保证建筑物底部一定高度范围具有较大的弹性变形能力，提高结构的整体抗倒塌能力。另外，在强震作用下，结构破坏的过程应当是连梁先屈服，然后才是墙肢底部出现塑性铰，连梁设计同样遵循强剪弱弯的原则，连梁作为耗能构件，必须保证其延性，避免在地震作用下，连梁发生剪切破坏。
4建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
4.1平面的布置
剪力墙结构设计中，首先要对墙体平面进行布置，根据相应的设计原则来保证剪力墙平面的中心和刚度正好完美结合，发挥出其最大的性能特点，从而实现更好的墙体均衡作用力。在对剪力墙平面进行布置设计中，首先要沿着其主轴的方向进而行多方向以及双重方向上的布置，这样就可以很科学的实现墙体的均衡设计，然后，在保证剪力墙安全性能的前提下，还要采取一定的措施来科学的减少剪力墙施工的成本，就可以采取降低剪力墙墙体的侧抗力的刚度来进行，同时也能够有效降低剪力墙墙体的自重。
4.2剪力墙截面的厚度
剪力墙结构设计中，对于剪力墙横截面厚度的设计也是有着相关标准规定，其厚度是根据具体的剪力墙的结构类型而定的，对于短肢剪力墙结构来说，其底部的厚度设计一般是不能低于0.2m的，除了底部以外的部分，其厚度不能低于0.18m，这样才能保证剪力墙结构性能的稳定性。
4.3连梁钢筋的配置
剪力墙结构的实现主要使用材料就是钢筋，钢筋材料具有很好的强度和刚度，因此，用于剪力墙结构的使用中，就能够有效的提高剪力墙的承载能力以及抗震能力。在剪力墙结构设计中，连梁的设计是很重要的一部分，它对增强剪力墙墙体的安全稳定性有着重要的作用，因此，在进行连梁钢筋的配置的时候，就要对其使用的钢筋材料进行严格的控制和选择，不能为了控制施工的成本而选择不符合使用要求的钢筋材料，对建筑工程的安全造成影响。
4.4墙身钢筋的配置
墙身是剪力墙结构设计中的主体部分，它也是剪力墙承受承载力的主要基础，因此，对于墙身钢筋的选择来说，就要严格地按照相关规定或者国家标准来进行，并对剪力墙结构设计的钢筋配比进行有效的验算，在对剪力墙结构进行钢筋配率的计算时，需要对垂直以及水平两个方向的承载力进行全面的分析和计算，保证其抗震的能力符合要求。在剪力墙结构的墙身钢筋配置一级、二级、三级的抗震设计中，垂直和水平的墙身配筋率都不能低于0.2596，同时，对于钢筋使用的间距也会有严格的要求，不管是垂直方向还是水平方向，钢筋之间的间距一般在300mm左右，直径也不能低于8mm。
结束语
剪力墙结构设计在现代建筑结构中得到了广泛应用，但是我国对剪力墙结构设计内容并没有详细规定，设计中的许多内容都需要设计人员通过大量的设计实例，对设计经验进行总结。在建筑结构设计中，合理应用剪力墙结构，使建筑结构的质量可以得到提升，提高建筑结构的抗震性和稳定性的到提升，满足人们对建筑性能及质量的需求，这也使得建筑结构中剪力墙的应用越来越广泛。
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