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摘要：随着城市可用土地面积的缩小，城市建筑大都采用高层建筑，高层建筑对建筑结构的稳定性及抗震性能有较高的要求，使得剪力墙结构在高层建筑结构中的应用较为广泛。剪力墙结构的平面与壁厚相同，且室内存在突出的框架柱，不仅可以提升建筑结构的稳定性，还可以提升建筑的空间利用率，具备显著的经济效益及生产效益。因此，对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究是很有必要的。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；应用
一、剪力墙结构的内容
1、剪力墙结构内容分析
剪力墙结构被称为防风墙、抗震墙或结构墙。其实际厚度很小,但结构规模比较大。主要采用钢筋混凝土板代替传统的框架梁,该柱承受来自外部的多重压力,具有高负载能力,与柱的强度相当并且可以控制结构的水平力。剪力墙结构是建筑物的主要支撑结构，它不能拆卸或不易损坏。
2、剪力墙结构的优点
剪力墙结构的优点是稳定性高、经济性和美观。高稳定性意味着剪力墙的结构具有相对大的刚性和高的承载能力,并且可以承受来自外部的多个负载,特别是在水平荷载作用下，支护效果较好。它们的存在大大提高了建筑物的稳定性，这也是剪力墙结构最重要的作用。经济实用的手段是剪力墙结构采用混凝土浇筑方法，减少钢材用量，在很大程度上节约了投资成本。这种优势吸引了许多建筑公司，这也是它被广泛使用的原因。随着经济的发展，生活质量被人们更加的重视。所以，在进行建筑设计的过程中，一定要保证建筑的安全性并且还要注意美观和舒适。
3、剪力墙结构的缺点
虽然剪力墙结构具有许多优点,但是也存在着问题。首先，与框架结构相比，重力更大。剪力墙结构采用混凝土浇筑方法，自重较大。它的存在不仅让建筑物的重量和负荷增加了，而且对建筑物的承载力以及压力支撑有了更高的要求。其次，剪力墙结构连续性差的材料主要为混凝土。
钢筋的比例相对较小。虽然钢材被节约了,该结构的延展性降低,负载能力没有充分利用,并且过程是更复杂的结构,这增加了施工的难度。
二、简述剪力墙的设计原则
1、系数调整
建筑进行结构设计首先考虑的就是结构抗震性能，这是由于抗震性能是建筑能够稳定与耐用的保障，需要知道建筑抗震性能的高低主要受到建筑楼层之间水平作用以及剪力的影响，设计首要任务就是把结构间可能受到的水平地震作用造成的剪力以及作用力保持在最低限度。而剪力墙在结构设计中应用需要根据建筑具体的工程项目情况调整好结构重量和相关力学系数，目的是尽量不影响结构自身稳定的基础上，借助自身自重降低的方法有效增强结构抗震的力学性能，如图1所示。
图1剪力墙结构施工
2、连梁调整
若是结构设计出现连梁的跨度比低于五这个数值，那么建筑所受总弯矩所占较小比例的是只有极小部分室友竖向荷载造成弯矩，同时水平荷载作用会产生较大反弯变形引起剪切变形，最终使得墙体内部引起剪切裂缝。如果连梁跨高于五这个数值时，则总弯矩所占较大比例的主要是受到竖向荷载作用引起的弯矩，其受力情况基本与一般框架梁一致。因此设计需要严格要求结构中连梁跨高比的大小，有效做到剪力及弯矩避免在抗震组合作用下发生不符合设计规定情况。为了安全起见，实际建筑进行剪力墙的结构设计需要设计人员充分分析工程情况，做到具体情况具体分析，同时调整好横梁距离，尽量保证最终工程建筑满足抗震要求，并在保证建筑质量情况下减少成本支出。
3、调整楼层位移
建筑进行结构设计需要注意的设计要点与重点无疑是楼层间剪切变形和扭转变形的位移控制，这项控制想要实现离不开剪力墙的结构应用，对结构进行竖向构件的合理数量调整，能够有效控制最终剪切变形的大小。需要十分注意调整竖向构件，重新安排数量时必须要保障构件合理的数量，由于竖向构件过多结构会导致剪力不平衡，进而影响建筑稳固性，最终导致运营过程质量问题的出现，此外剪力失衡也会出现楼层间因不平衡的剪力出现较大程度扭转变形危害建筑安全。因此设计过程为了结构整体有效提升抗震性能，重点需要关注同一结构的各个楼层的变形以及剪力的变化情况，借助楼层位移以及高度比的变化进行及时的结构调整，使得整体结构科学稳定以及合理。
三、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
1、明确墙肢长度，要想保障剪力墙结构具备较强的稳定性，施工单位需要明确墙肢长度。通过合理墙肢长度的明确，保障剪力墙的延展性。需要注意的是，施工单位需要对墙体的特殊部位采取相应的特殊处理，以弯曲型墙体设计为例，施工单位可以通过弯曲型墙体设计，保障墙体的稳定性，还可以通过连续墙肢的施工方式，保障墙体的宽高比始终处于标准范围内。
2、明确墙体受力状况，从本质角度而言，剪力墙属于竖向构件，会受到多个方向的应力。因此，在剪力墙结构设计中，设计人员需要对墙体的受力状况进行分析，主要分析剪力墙水平方向及垂直方向的剪力，明确剪力墙结构的受力形式和承载的具体荷载，保障剪力墙结构设计的正确性。
3、明确墙体厚度，剪力墙结构的墙体厚度在相关标准规范中有明确的规定。以短肢剪力墙为例，其底部加强部位的厚度需要超过200mm，剩余部分的厚度需要超过180mm。与此同时，设计人员需要考虑到剪力墙结构的刚度变化，通过阶段变化的方式进行剪力墙结构的墙体厚度设计。一般来说，剪力墙墙体厚度的变化范围需要控制在50~100mm的范围内，以此保障剪力墙结构墙体的均匀性。另外，如果施工过程中出现混凝土等级变化或者强度变化，设计人员需要错开楼层开展剪力墙结构设计，以此提升剪力墙结构的稳定性。
4、合理配置墙身钢筋，墙身是剪力墙结构的重要组成部分，更是承受荷载的关键。因此，在进行墙身钢筋的配置时，设计人员需要严格按照相关标准进行，首先明确剪力墙结构在水平和垂直两个方向上的承载力，使剪力墙结构的墙体结构符合国家关于墙体抗震的要求；然后，计算出剪力墙结构的钢筋配比，从而得出相应的配筋率，以此进行墙身钢筋的配置。需要注意的是，无论建筑剪力墙结构采取几级抗震设计（共有一级、二级和三级这三种），其钢筋配比例都要控制在0.25%的范围内，而且保障墙身钢筋间的距离，将其控制在8~300mm的范围内。
5、合理设计边缘构件，边缘构件的设计水平会对剪力墙结构的延展性产生直接的影响，需要受到设计人员的重视。一般来说，剪力墙结构的边缘构件包括暗柱与端柱这两种，设计人员需要通过边缘构件的合理配筋，保障剪力墙结构的稳定性及抗震性。与此同时，在进行边缘构件设计过程中，设计人员需要合理调整超限，避免剪力墙结构出现位移超限问题。具体而言，设计人员需要按照楼层间剪力墙数最小的要求，明确剪力墙结构的抗震性要求，确保其地震倾覆力矩控制在40%以内；并合理设置楼层最大位移和层高的比例，保障剪力墙结构的质量，避免墙体出现结构突变。
结束语
剪力墙应用于建筑的结构设计能够提高建筑整体结构刚度以及抗震性能。借助剪力墙的结构分析帮助设计科学安全的剪力墙类型，使剪力墙的结构作用充分发挥。具体设计时相关力学分析以及承压计算工作必须做好，保证剪力墙的高跨比以及墙厚参数合理安全，使得剪力墙既符合实际工程需要，又给建筑的稳定性提高保障。
参考文献:
[1]贾智立.浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体实践[J].江西建材，2017（9）：59-61.
[2]苏立强.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用研究[J].建材与装饰，2016（26）：106-107.