广东广筑工程设计有限公司
摘要：随着我国经济的不断进步，建筑行业得到了快速的发展，无论是建筑的风格还是建筑的设计都取得了新的改革和突破，尤其是在城市，随着人们对房屋需求量的不断增加，大量的高层建筑拔地而起，改善了人们的生活水平和居住环境。剪力墙结构体系具有较强的抗震性，而且能够承受较大的荷载，因此在高层建筑的结构设计中，经常使用剪力墙结构。本文对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行了分析，希望能够推动剪力墙结构在实践过程中的应用。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用
随着经济的全球化发展，对建筑行业提出了更高的要求，剪力墙结构是非常重要的一种建筑结构，被广泛的应用在高层房屋建设中，剪力墙结构自身的刚度大，承载能力强，具有非常好的抗震效果，是保障建筑结构安全的重要部分。以下对剪力墙结构的概念和特点进行了阐述，并分析了剪力墙结构的设计原则，探究了建筑结构设计中对剪力墙结构设计的应用。
一、剪力墙结构概述
在传统的房屋建筑中，大多使用框架结构，这种框架结构以梁、板、柱等构件为主要的承重件，墙体采用的是一些轻质的材料后砌筑形成的，传统的框架结构在竖向只有柱子作为承重构件，因此侧向刚度不足，剪力墙结构是指用钢筋混凝土墙体替代传统的框架结构中的梁柱，从而使墙体不但能够承担水平构件传来的竖向荷载，还能够承担由风力和地震传来的水平荷载，具有较大的侧向刚度，高层建筑的水平剪力值主要是由地震作用产生的，剪力墙机构具有很强的抗震能力，因此剪力墙又被称为抗震墙。在建筑结构设计中，剪力墙结构是一种非常常见的结构形式，钢筋和混凝土两种材料使得房屋建筑的承载能力得到了有效的提升[1]。
剪力墙结构可以分为多种类型，按照是否开洞以及洞口的大小尺寸可以将剪力墙分为以下几种：一是实体墙，也称为整体墙，是指没有门窗洞口或者洞口小到可以忽略的剪力墙；二是整体上小开口剪力墙，这种墙的门窗洞口尺寸比整体墙稍大，而且墙肢中局部有弯矩；三是多肢剪力墙，这种墙上有一列或者多列的洞口，而且洞口的尺寸都比较大；四是壁式框架剪力墙，这种剪力墙的洞口开的非常大，墙肢的刚度较弱，连梁刚度较强，与框架的受力特性相似。
二、剪力墙结构设计的原则
在建筑结构设计的过程中，对剪力墙结构的设计应该根据具体的建筑，遵循一定的原则，对剪力墙结构进行合理规范的设计，从而保证剪力墙设计和应用的合理性。
（一）短肢剪力墙对的合理应用
在当前的建筑施工中，通常是在高层建筑物中使用剪力墙结构，因此，在进行剪力墙结构设计时，一定要在满足结构承受所有外荷载的前提下，减小结构的自重，从而保证地基的承载能力能够满足建筑要求。要想减小结构的自重，就需要采用短肢剪力墙类型，而且短肢剪力墙所承受的位于第一振型的底部抗倾覆力矩不能超过剪力墙结构体系所能承受最大底部抗倾覆力矩的50%，在设计的过程中，由于规范对短肢剪力墙的轴压比提出了更高的要求，因此短肢剪力墙适用于抗震烈度低、房屋层数不多的建筑，另短肢剪力墙配筋要求比较大，会增加建造成本。故短肢剪力墙结构在实际设计中要综合考虑以上因素，使建筑实现安全、经济、适用的要求。
（二）合理控制建筑的高度比和结构平面的规则性
高宽比控制的目的在于对高层建筑整体稳定、承载能力、结构刚度和经济合理性的宏观控制，主要影响结构设计的经济性，当超高层建筑高宽比大于7时，结构设计难度加大，建造成本大大增加，特别对于高烈度、风荷载较大的地区一定要控制好高宽比。高层建筑应该控制结构的规则程度，简单对称、规则均匀的结构平面，结构具有明确的传力途径，能较准确的计算结构在竖向荷载、风荷载和地震作用下的效应，能大大提高结构的安全性和经济性。结构设计中要尽量使平面布置简单、规则、减少偏心，不使用严重不规则结构平面。
（三）调整剪力墙连梁
对于剪力墙结构中的连梁剪力超限时可采取下列措施：1、减少连梁截面高度。2、高层建筑结构地震作用效应计算时，可对连梁刚度折减，折减系数可取0.5。3当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的内力分析，取两次计算的较大值配筋。如果跨高比在5以上，那么就需要根据《钢筋混凝土结构设计》中对框架梁的标准要求来设计剪力墙结构，不能贸然的折减连梁的刚度。
三、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
（一）剪力墙的数目
剪力墙的主要目的就是为了使建筑能够更好的承受水平方向的荷载，例如风荷载和水平地震荷载等，如果剪力墙数目过多，会增加结构的自重，限制建筑的使用要求，所以说在对剪力墙结构进行设计的时候，并不是设置越多的剪力墙越好，在经过对抵抗荷载和地基承载能力充分的了解之后，合理的设置剪力墙的数目，从而确保建筑物的质量，提高建筑企业的经济效益。
（二）剪力墙的平面布置
由于在剪力墙的结构体系中有太多的承重构件，因此如果对构件的布置不均匀，就会影响整个结构体系的承载能力，由于质量中心、平面中心和刚度中心不一致，所以在受力的时候外部的荷载会使结构产生较大的扭矩，所以在对剪力墙进行平面布置的时候，要尽量沿着主轴线的走向，以双向布置的方式进行设计，使用相对规整的形状，尽量保证所有构件的对称，最大限度的降低产生扭矩的概率[4]。
（三）剪力墙的配筋
在剪力墙结构中，连梁是重要的水平向承重构件，因此对连梁的设计要求较高，首先，合理的连梁配筋是提高剪力墙结构刚度和塑性的重要保证，除此之外还有助于增强整体结构的抗震性。因此，对于连梁的设计，要在计算好界面承载力的前提下，综合的考虑配筋，保证结构的稳定性。除此之外，对于墙身的配筋也是非常重要的，剪力墙身的配筋对于结构的安全性非常重要，而且由于剪力墙身的用筋量非常大，所以还关系到结构设计的经济利益。通常来将，剪力墙身的内侧应用竖向的钢筋，外侧应用水平向的钢筋完成于竖向钢筋的连接，而且竖向和水平向的钢筋都要满足最小配筋率，在绑扎的过程中要避免墙身的侧移[5]。
（四）剪力墙的结构优化
对剪力墙进行设计的过程中，还要进行优化设计，例如剪力墙上面的洞口和门窗，要按照《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》等要求的标准，严格做到上下对齐，布置成列，避免出现变形、重叠等错墙洞现象。如果剪力墙相对较长，还要将剪力墙均匀的分成若干个墙面，并用连梁进行有效的连接，控制好墙肢的总高与截面高度比，避免剪力墙受到破坏，除此之外，还要注意洞口之间不要形成小墙肢，如果难以避免，一定要采取加密措施，确保剪力墙的质量。
结束语
总而言之，在建筑工程建设中，剪力墙结构以抗震性能好、用钢量小等优势被广泛的应用在高层建筑中，因此剪力墙的结构设计对于保障剪力墙结构的安全，提高工程质量有重要的影响。所以说，在建筑结构设计过程中，设计人员要加大研究力度，逐渐完善剪力墙结构的设计，推动建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用，进而推动建筑行业的进一步发展。
参考文献
[1]夏明辉.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].建材发展导向（上）,2017,15(11):145-146.
[2]王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗,2015,(3):116,118.
[3]李天宇.试析建筑结构设计中剪力墙结构设计[J].建材与装饰,2017,(52):72-73.
[4]闫永皓.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑,2016,(8):53.
[5]崔大宇.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科学与财富,2017,(1):185-185.