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摘要：随着我国建筑行业的发展，高层民用建筑项目越来越多，剪力墙结构得到了广泛的应用。为了保证建筑结构的整体稳定性、安全性及抗震性能，提高建筑工程的建设质量，必须对剪力墙结构的布置、结构参数、计算等环节进行研究。本文中结合笔者多年来实践经验，对高层民用建筑设计中剪力墙技术的应用进行了探讨，对促进我国建筑行业的发展具有非常重要的意义。
关键词：高层；建筑；剪力墙结构；设计；应用
中图分类号：TU208文献标识码： A
剪力墙结构具有很多优良的性能，比如刚度大、承载能力强、整体性能优良等，在现代建筑工程中应用日益广泛。如何保证建筑结构的整体性能的有效发挥是当前设计人员重点研究的课题，希望通过本文的论述对促进剪力墙技术的发展提供借鉴。
一、高层民用建筑剪力墙结构优化设计
在工程建设中设计剪力墙时，不可为实现目的而盲目进行设计，应实地考察项目现场具体情况，并规范根据剪力墙结构特点选用最恰当的设计方法，促使剪力墙结构在建筑结构应用中实现最佳效果。
在进行剪力墙结构设计时，根据《高规》或《抗震设计规范》等有关规定，结构布置要合理，比如剪力墙结构设计中它的刚度不能过大。同时在满足楼层最大层间位移和层高之比的基础上，确定楼层最小剪力系数，使计算出的数值最接近规范设定值。控制好高层建筑结构的扭转刚度为主的第一自振周期Tt与平动为主的自振周期T1之间比值，其A级不能＞0.9。在考虑偶然偏心对地震作用影响下，楼层间位移和楼层竖向构件的最大水平位移不能超过该楼层的平均值的6/5，也不能高于该楼层平均值的3/2。此外，还应检测剪力墙连梁是否在规定限制范围内、剪力墙的底部加强区的轴压之比是否满足设计规范要求。
1.调整楼层最小剪力系数
短肢剪力墙承受力应满足的条件是，在地震倾覆力矩的第一振动模式为不超过40%的前提下，尽量减少剪力墙的设置数量，以有较大的空间的剪力墙布局为目标，使结构具有适当的侧向刚度，最大限度地减少楼层最小剪力系数，使其接近（或不小于）规格限制。以减轻重量，减小地震作用的输入，降低工程造价。
2.调整层高和楼层最大位移比
根据现有我国高层建筑设计规范规定，在对高层建筑设计时应尽量减少扭曲变形。在增加熟悉构件刚度时要综合考虑，不能只考虑层间位移。而在实际工程设计中，有些设计者当看到层间位移比不能满足设计要求时，就急于增加构件的侧向刚度，但没有注意到这时结构的剪重比。若接近规范限制数值时可行，反之不可行。在剪重比较大的情况下，应减小相应侧的结构刚度，减少地震作用，也可达到较好的效果。
3.调整剪力墙的连梁超限
在建设剪力墙结构时，将2.5的连梁与剪力墙高度相比，剪力墙的跨高很可能在弯矩与剪力方面发生超过最高限度的状况。所以，在大多数很多个剪力墙设计标准中，均会要求剪力墙结构连梁的跨度应比2.5大。但是对于剪力墙连梁大于5的连梁跨度，必须用框架梁形式实施剪力墙的连梁施工；当剪力墙的连梁跨高比例处于5~6之间时，加入要确保剪力墙的连梁刚度恒定的话，剪力墙的弯矩或者剪力可能会发生异常状况，超过剪力墙设计标准允许的范围。
4.调整结构侧向刚度和抗扭刚度
（1）保证结构平面的规则性，为了减小结构的扭转效应，在计算建筑结构的扭转效应时，必须充分考虑偶然偏心力对结构的影响。
（2）结构扭转自震周期与平动自震周期比的调整原则。
根据众多地震灾害房屋受损情况研究表明，高层建筑结构设计平面不规则、抗扭曲力弱等房屋破坏最为严重。所以在设计时，必须保证建筑的有较强的抗扭曲能力，保证建筑结构的平面规则性。在实际工程设计中，应将结构竖向构件尽可能沿建筑周边布置，这样即可以提高结构的侧向刚度，同时又能够较大幅度的提高结构的抗扭刚度。若在结构的形心附近加大竖向构件刚度，则对侧向刚度的贡献大而对结构整体的抗扭刚度贡献甚微。
二、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用技巧。
在建筑结构设计中应用剪力墙结构时，应严格依据剪力墙结构设计原则进行设计，以实现最大限度发挥剪力墙结构的优势。在具体设计中，应注意以下几点：
1.合理布置剪力墙平面。
在建筑结构设计时，对剪力墙平面的布置应做好以下几点：第一，在布置剪力墙平面时，应严格根据均匀、对称原则，尽可能让墙面结构的刚度中心与质量中心完全重合，进而降低扭矩，尽量对直、拉通内外的剪力墙。第二，在设计抗震剪力墙时，应尤其减少仅仅一侧有剪力墙的设计方案。第三，尽量使剪力墙能沿主轴或其他方向对称设计。第四，剪力墙在抗侧力上不应过于提高其刚度。为最大限度展示剪力墙的抗侧力强度及承载能力，拓展剪力墙的有效空间，其密度不可过大，应确保剪力墙结构拥有合适的刚度。可借助公式T=（0.05-0.06）n，其中T为经验公式，n为结构层数，用该公式可评判结构侧向刚度与剪力墙数是否匹配。以上公式的计算T1和搭模算出的T2对比，如果T2Tl，那么就需要增添一些剪力墙数。
2.恰当处理剪力墙的中大墙肢。
剪力墙结构应具有一定的延展性，针对细高特点的剪力墙（通常情况下，其高宽比例应小于2），在设计中很容易被具有一定弯曲度且具有延展性的剪力墙代替，这就避免了墙体被脆性的剪力破坏。当墙体结构的长度较大时，为实现每个剪力墙的宽高比都比2打，可借助开洞方法将长墙体分割成独立而均匀的小墙段。另一方面，当墙段较小时，其在弯曲出现的裂缝较小，可最大限度发挥剪力墙中钢筋的作用。在剪力墙结构中，加入长度比8M打的墙肢过少的话，从理论上来讲，建筑物的大部分剪力都应让大墙体承担。在发生地震时，优势是振动十分强烈的情况下，大墙体最易被破坏。为了杜绝这种了不良现象的发生，应依据实际情况，将长度大于8M的大墙肢，可选用开施工洞及开计算洞的处理方案进行处理。
3.重视对边缘构件的合理处理。
剪力墙的边缘构件有两种：约束型边缘构件及构造型边缘构件。在设置边缘构件时，应依据不同的剪力墙级别，恰当选取与之相匹配的边缘构件。针对一、二、级剪力墙下部位于加强位置之上的一般部位，及三、四级非抗震性能的高层建筑及底层加强部位的轴压比例小于下表中的多层类型房屋的剪力墙，在设计中都应选用构造边缘构件；针对一、二级剪力墙结构底层的加强位置与临部上层，高层建筑和重荷载下墙体的轴压比平均值等于或大于下表所规定的数值时，在设计时应选用约束边缘构件。
表剪力墙构造边缘构件轴压比最大值
等级或强度 二级Ⅷ度 一级Ⅸ 一级
轴压比 0.3 0.2 0.1
4.高效处理剪力墙的连梁问题。
（1）连梁在建筑工程中的作用。在剪力墙中，墙体和连接两个墙肢之间的梁被合称为连梁。在水平方向的荷载压力下，因为墙肢会产生变形弯曲，从而造成连梁中产生内力。在这种情况下，连梁顶端内力将缓解与它相连墙肢的内力与变形，从而约束墙肢，进而改变墙肢的承重状态。所以，连梁对剪力墙结构的作用十分重要，不仅很好地连接了墙肢，而且还对较好地约束了墙肢，减少了墙肢被破坏的可能性。
（2）连梁的超筋处理法。当墙肢较长时，连梁中比较容易出现超筋的位置一般在中部；现实中，连梁的超筋位置，一般在剪力墙总高度的大约1/3处；当墙肢的横截面高度之间相差较大且不平均时，墙肢的连梁比较容易出现超筋状况。剪切变形可极大地影响剪力墙，当连梁规模得不到满足时，可依据国家出台的《高規》，对其进行如下处理：①可借助调整塑性对剪力墙中的连梁剪力弯矩进行抗震能力的处理。②如果连梁被破坏，但是对竖向荷载没有太大影响时，可借助分析独立存在的墙肢在地震中产生的结构内力。
三、结束语
总之，在建筑结构设计中，剪力墙结构得到了广泛应用，并发挥了巨大的积极作用。因此，在进行设计过程中，设计人员应依据工程项目的详细情况，科学制定与项目特点相一致的、性价比最高的剪力墙结构设计方案，进而使建筑结构面临竖直及水平压力时可有效发挥建筑的坚固性，为人们提供更为安全的工作与生活空间。
参考文献：
[1]邓霁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].中华居民.2012(11)
[2]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播.2012(17)
[3]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探[J].福建建材,2011.
关键词：高层；建筑；剪力墙结构；设计；应用
中图分类号：TU208文献标识码： A
剪力墙结构具有很多优良的性能，比如刚度大、承载能力强、整体性能优良等，在现代建筑工程中应用日益广泛。如何保证建筑结构的整体性能的有效发挥是当前设计人员重点研究的课题，希望通过本文的论述对促进剪力墙技术的发展提供借鉴。
一、高层民用建筑剪力墙结构优化设计
在工程建设中设计剪力墙时，不可为实现目的而盲目进行设计，应实地考察项目现场具体情况，并规范根据剪力墙结构特点选用最恰当的设计方法，促使剪力墙结构在建筑结构应用中实现最佳效果。
在进行剪力墙结构设计时，根据《高规》或《抗震设计规范》等有关规定，结构布置要合理，比如剪力墙结构设计中它的刚度不能过大。同时在满足楼层最大层间位移和层高之比的基础上，确定楼层最小剪力系数，使计算出的数值最接近规范设定值。控制好高层建筑结构的扭转刚度为主的第一自振周期Tt与平动为主的自振周期T1之间比值，其A级不能＞0.9。在考虑偶然偏心对地震作用影响下，楼层间位移和楼层竖向构件的最大水平位移不能超过该楼层的平均值的6/5，也不能高于该楼层平均值的3/2。此外，还应检测剪力墙连梁是否在规定限制范围内、剪力墙的底部加强区的轴压之比是否满足设计规范要求。
1.调整楼层最小剪力系数
短肢剪力墙承受力应满足的条件是，在地震倾覆力矩的第一振动模式为不超过40%的前提下，尽量减少剪力墙的设置数量，以有较大的空间的剪力墙布局为目标，使结构具有适当的侧向刚度，最大限度地减少楼层最小剪力系数，使其接近（或不小于）规格限制。以减轻重量，减小地震作用的输入，降低工程造价。
2.调整层高和楼层最大位移比
根据现有我国高层建筑设计规范规定，在对高层建筑设计时应尽量减少扭曲变形。在增加熟悉构件刚度时要综合考虑，不能只考虑层间位移。而在实际工程设计中，有些设计者当看到层间位移比不能满足设计要求时，就急于增加构件的侧向刚度，但没有注意到这时结构的剪重比。若接近规范限制数值时可行，反之不可行。在剪重比较大的情况下，应减小相应侧的结构刚度，减少地震作用，也可达到较好的效果。
3.调整剪力墙的连梁超限
在建设剪力墙结构时，将2.5的连梁与剪力墙高度相比，剪力墙的跨高很可能在弯矩与剪力方面发生超过最高限度的状况。所以，在大多数很多个剪力墙设计标准中，均会要求剪力墙结构连梁的跨度应比2.5大。但是对于剪力墙连梁大于5的连梁跨度，必须用框架梁形式实施剪力墙的连梁施工；当剪力墙的连梁跨高比例处于5~6之间时，加入要确保剪力墙的连梁刚度恒定的话，剪力墙的弯矩或者剪力可能会发生异常状况，超过剪力墙设计标准允许的范围。
4.调整结构侧向刚度和抗扭刚度
（1）保证结构平面的规则性，为了减小结构的扭转效应，在计算建筑结构的扭转效应时，必须充分考虑偶然偏心力对结构的影响。
（2）结构扭转自震周期与平动自震周期比的调整原则。
根据众多地震灾害房屋受损情况研究表明，高层建筑结构设计平面不规则、抗扭曲力弱等房屋破坏最为严重。所以在设计时，必须保证建筑的有较强的抗扭曲能力，保证建筑结构的平面规则性。在实际工程设计中，应将结构竖向构件尽可能沿建筑周边布置，这样即可以提高结构的侧向刚度，同时又能够较大幅度的提高结构的抗扭刚度。若在结构的形心附近加大竖向构件刚度，则对侧向刚度的贡献大而对结构整体的抗扭刚度贡献甚微。
二、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用技巧。
在建筑结构设计中应用剪力墙结构时，应严格依据剪力墙结构设计原则进行设计，以实现最大限度发挥剪力墙结构的优势。在具体设计中，应注意以下几点：
1.合理布置剪力墙平面。
在建筑结构设计时，对剪力墙平面的布置应做好以下几点：第一，在布置剪力墙平面时，应严格根据均匀、对称原则，尽可能让墙面结构的刚度中心与质量中心完全重合，进而降低扭矩，尽量对直、拉通内外的剪力墙。第二，在设计抗震剪力墙时，应尤其减少仅仅一侧有剪力墙的设计方案。第三，尽量使剪力墙能沿主轴或其他方向对称设计。第四，剪力墙在抗侧力上不应过于提高其刚度。为最大限度展示剪力墙的抗侧力强度及承载能力，拓展剪力墙的有效空间，其密度不可过大，应确保剪力墙结构拥有合适的刚度。可借助公式T=（0.05-0.06）n，其中T为经验公式，n为结构层数，用该公式可评判结构侧向刚度与剪力墙数是否匹配。以上公式的计算T1和搭模算出的T2对比，如果T2Tl，那么就需要增添一些剪力墙数。
2.恰当处理剪力墙的中大墙肢。
剪力墙结构应具有一定的延展性，针对细高特点的剪力墙（通常情况下，其高宽比例应小于2），在设计中很容易被具有一定弯曲度且具有延展性的剪力墙代替，这就避免了墙体被脆性的剪力破坏。当墙体结构的长度较大时，为实现每个剪力墙的宽高比都比2打，可借助开洞方法将长墙体分割成独立而均匀的小墙段。另一方面，当墙段较小时，其在弯曲出现的裂缝较小，可最大限度发挥剪力墙中钢筋的作用。在剪力墙结构中，加入长度比8M打的墙肢过少的话，从理论上来讲，建筑物的大部分剪力都应让大墙体承担。在发生地震时，优势是振动十分强烈的情况下，大墙体最易被破坏。为了杜绝这种了不良现象的发生，应依据实际情况，将长度大于8M的大墙肢，可选用开施工洞及开计算洞的处理方案进行处理。
3.重视对边缘构件的合理处理。
剪力墙的边缘构件有两种：约束型边缘构件及构造型边缘构件。在设置边缘构件时，应依据不同的剪力墙级别，恰当选取与之相匹配的边缘构件。针对一、二、级剪力墙下部位于加强位置之上的一般部位，及三、四级非抗震性能的高层建筑及底层加强部位的轴压比例小于下表中的多层类型房屋的剪力墙，在设计中都应选用构造边缘构件；针对一、二级剪力墙结构底层的加强位置与临部上层，高层建筑和重荷载下墙体的轴压比平均值等于或大于下表所规定的数值时，在设计时应选用约束边缘构件。
表剪力墙构造边缘构件轴压比最大值
等级或强度 二级Ⅷ度 一级Ⅸ 一级
轴压比 0.3 0.2 0.1
4.高效处理剪力墙的连梁问题。
（1）连梁在建筑工程中的作用。在剪力墙中，墙体和连接两个墙肢之间的梁被合称为连梁。在水平方向的荷载压力下，因为墙肢会产生变形弯曲，从而造成连梁中产生内力。在这种情况下，连梁顶端内力将缓解与它相连墙肢的内力与变形，从而约束墙肢，进而改变墙肢的承重状态。所以，连梁对剪力墙结构的作用十分重要，不仅很好地连接了墙肢，而且还对较好地约束了墙肢，减少了墙肢被破坏的可能性。
（2）连梁的超筋处理法。当墙肢较长时，连梁中比较容易出现超筋的位置一般在中部；现实中，连梁的超筋位置，一般在剪力墙总高度的大约1/3处；当墙肢的横截面高度之间相差较大且不平均时，墙肢的连梁比较容易出现超筋状况。剪切变形可极大地影响剪力墙，当连梁规模得不到满足时，可依据国家出台的《高規》，对其进行如下处理：①可借助调整塑性对剪力墙中的连梁剪力弯矩进行抗震能力的处理。②如果连梁被破坏，但是对竖向荷载没有太大影响时，可借助分析独立存在的墙肢在地震中产生的结构内力。
三、结束语
总之，在建筑结构设计中，剪力墙结构得到了广泛应用，并发挥了巨大的积极作用。因此，在进行设计过程中，设计人员应依据工程项目的详细情况，科学制定与项目特点相一致的、性价比最高的剪力墙结构设计方案，进而使建筑结构面临竖直及水平压力时可有效发挥建筑的坚固性，为人们提供更为安全的工作与生活空间。
参考文献：
[1]邓霁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].中华居民.2012(11)
[2]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播.2012(17)
[3]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探[J].福建建材,2011.