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【摘 要】当前，在建筑结构设计中，剪力墙结构不仅具有抗侧刚度大，能有效的减少侧移，而且具有较好的抗震性能等优点。被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中。本文笔者结合工作经验及相关资料对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用展开分析。供同行借鉴。
【关键词】剪力墙结构；设计；原则；方法
一、剪力墙结构的介绍
剪力墙指的是建筑中，用于承受风荷载或地震作用所引起的水平荷载的墙体，因此，剪力墙又可以称作为抗风墙或抗震墙。由此可以看出，剪力墙的设置是为了保护建筑结构不遭受到剪切破坏。
通常情况下，剪力墙的施工材料会选择钢筋混凝土，以增强房屋及构筑物的坚固性。建筑结构指的是房屋或构筑物中，由一定数量的构件而连接形成的具有承受一定荷载能力的空间体系。根据不同的标准，建筑结构的分类也有所区别。
根据不同的施工方法，建筑结构可分为混合结构、框架结构、剪力墙结构等。由于剪力墙具有较强的抗侧刚度和抗震性能，而且用钢量也比较小，因而在建筑结构设计中得以广泛应用。
简单来说，剪力墙结构就是利用钢筋混凝土墙板来承受来自垂直方向和水平方向的力的结构。
在设计剪力墙结构时，通常会使用钢筋混凝土墙板取代之前框架结构中的梁柱，从而提高承受荷载的能力。
换言之，剪力墙结构主要指的是竖向的钢筋混凝土墙板，而横向仍然沿用钢筋混凝土的大楼板搭载在墙上，而这个结构就成为剪力墙结构。
二、剪力墙结构设计中的基本原则
（一）调整楼层间最大位移和楼层高原则
一般建筑设计过程中，都会对楼层间的剪切变形与扭曲变形进行着重处理。竖向构件控制楼层的剪切变形，如果剪力墙的结构设计不合理，竖向构件的量过多时，会导致剪力墙剪重比例过大，从而楼层之间出现扭转变形的现象，剪重比例越大，楼层之间的扭转变形现象越严重，楼层之间越难实现位移。所以，要调整好楼层之间的位移，就要减小楼层之间的扭曲。这就提出了调整好楼层间最大位移和楼层高的要求。
（二）关于调整剪力墙连梁超限的原则
剪力墙连梁的跨高比应大于等于2.5，对于跨高比小于2.5的连梁比较容易出现弯矩和剪力超过规范限值的情况。《高规》规定跨高比大于等于5的连梁应按框架梁进行结构设计。即不应折减跨高比大于等于5的连梁刚度。而跨高比在5一6之间时，若不折减连梁刚度则也容易出现弯矩或剪力超限。若在实际工程设计中能充分利用该条文，则对节省工程造价具有非常明显的影响。
（三）遵循主轴为中心，向周围延伸原则
在设计剪力墙结构的过程中，应该以主轴为中心，向周围延伸，使各方向的剪力墙都尽可能的连接在一起的，同时还要避免拉通对直现象的出现。为了保证建筑工程的安全可靠性，尤其需要避免单方向有墙现象的出现。剪力墙的分布需要保证数量均匀相等，并不是一种随机的分布，剪力墙的抗侧力的刚度过大或者是过小，都会影响剪力墙性能的发挥。
三、剪力墙结构的科学设计方法
（一）加强基础方案的设计
基础方案是剪力墙结构设计的基础，非常关键和重要，相关设计者要想把好这一关就要积极深入实际、展开考察、调查和研究，特别是要积极预防和处理可能会发生的质量问题。具体的考察项目应该包括工程所在地的地质条件、水文状况等等，同时要对设计技术标准、临近工程项目的布局状况等实行妥善、科学的规划，只有这样才能确保所设计出的基础方案能够积极发挥有效作用。相关设计工作者要本着不断修改、更新与完善的原则，在已制定设计的基础方案上进行完善，这样才能确保其质量。
（二）完善承重构件的科学设计
在高质量的基础方案已经得到了优化设计和确定以后，相关设计者就需要根据有关的制度、指标以及规范等来加强对承重构件的优选，这样才能有效保证建筑主体结构质量，确保其稳定性、安全度。例如：要重点加强剪力墙承重构件的优化设计，集中把握剪力墙墙体自身的配筋率，根据我国当前制定并实施的一些指标中已经明确规定：通常的剪力墙抗震有三个等级，水平方向、竖直方向的配筋率至少要在0.25%以上，同以往对比起来，当前的配筋率安排水平得到了显著提高，甚至正在接近国际化水平，因此，要想确保剪力墙设计质量，相关设计者就需要重点把握基础方案设计，承重构件的设计等等，要在遵循国家相关规定标准的基础上注重一些科学指标以及工艺参数的正确选择与完美结合。
（三）剪力墙结构计算的优化原则
1、楼层的最大层间与层高之比的调整原则
按照有关规范要求，在对多地震作用的楼层最大层间位移进行计算时，主要以楼间弯曲变形为主，同时纳入扭转变形的因素，无须扣除结构整体弯曲变形。进行高层建筑设计，要尽量减小扭转变形，但不能单纯为了追求最小扭转变形而过大增加竖向构件的刚度。在实际结构设计中，有的设计师为了满足某一方向的层间位移的要求，就不断地增加该方向的侧向刚度，而忽视了对另一侧结构刚度的考虑。这种行为在架构的剪重比超出规范要求时就容易导致楼体安全缺陷。可以通过减小剪重比，控制地震作用来达到需要的效果。
2、楼层最小剪力系数的调整原则
如果短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩低于结构总底部地震倾覆力矩40%，就要以大开间剪力墙为布置方向，减少剪力墙的布置，从而使其结构满足侧向刚度和楼层最小剪力系数的要求，有效降低结构自身重量，减小地震作用的影响，缩减工程造价。
3、剪力墙连梁的调整原则
根据计算和实践检验，为保障剪力墙连梁满足规范对剪力和弯矩的要求，剪力墙连梁的跨高比要大于等于2.5。同时，规范还明确了跨高比大于5的连梁要按框架梁进行设计，设计时不予折减刚度。但对于跨高比5到6之间的剪力墙连梁，不折减刚度就会导致剪力或弯矩超限。因此，可以将跨高比不大于5的连梁通过减小剪力墙墙肢长度使之变为跨高比变为大于6的框架梁，而后者的钢筋以及混凝土用量一般小于前者，从而降低工程成本。
（四）合理配置剪力墙暗柱钢筋
根据相关规范规定，一、二、三级剪力墙加强部位都必须设置暗柱、端柱。这主要是为了满足抗震的要求，因为设置暗柱、端柱等边缘构件的剪力墙在地震作用下可以消耗大量的地震波能量，其边缘构件抗拉能力强，相应的结构整体稳定性也有很大程度的提高。
四、总结
总而言之，随着社会的发展，剪力墙的应用越来越广泛，剪力墙有着独特的特点，抗震能力强，安全可靠度非常高，而且还能节省建筑成本，对建筑结构发挥了至关重要的作用。
但剪力墙在结构设计过程中也存在了很多问题与缺陷，严重制约了剪力墙结构的发展。我们应该采取科学的方法，遵循设计原则，对剪力墙结构进行设计，充分发挥剪力墙结构的优势，使建筑工程达到安全又能降低建筑成本的效果，使建筑工程业能快速稳定的持续发展。
参考文献：
[1]秦艳，焦维.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导，2011（27）.
[2]吕瑞孝，姜剑虹.高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点田[J].科技信息，2011（19）..
[3]朱立猛，周德源.钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析[J].中国建材科技，2013（4）.
[4]曾晟.试分析冲击波作用下剪力墙结构人防地下室倾覆的简化算法江苏商报[J].建筑界，2013（18）.
【关键词】剪力墙结构；设计；原则；方法
一、剪力墙结构的介绍
剪力墙指的是建筑中，用于承受风荷载或地震作用所引起的水平荷载的墙体，因此，剪力墙又可以称作为抗风墙或抗震墙。由此可以看出，剪力墙的设置是为了保护建筑结构不遭受到剪切破坏。
通常情况下，剪力墙的施工材料会选择钢筋混凝土，以增强房屋及构筑物的坚固性。建筑结构指的是房屋或构筑物中，由一定数量的构件而连接形成的具有承受一定荷载能力的空间体系。根据不同的标准，建筑结构的分类也有所区别。
根据不同的施工方法，建筑结构可分为混合结构、框架结构、剪力墙结构等。由于剪力墙具有较强的抗侧刚度和抗震性能，而且用钢量也比较小，因而在建筑结构设计中得以广泛应用。
简单来说，剪力墙结构就是利用钢筋混凝土墙板来承受来自垂直方向和水平方向的力的结构。
在设计剪力墙结构时，通常会使用钢筋混凝土墙板取代之前框架结构中的梁柱，从而提高承受荷载的能力。
换言之，剪力墙结构主要指的是竖向的钢筋混凝土墙板，而横向仍然沿用钢筋混凝土的大楼板搭载在墙上，而这个结构就成为剪力墙结构。
二、剪力墙结构设计中的基本原则
（一）调整楼层间最大位移和楼层高原则
一般建筑设计过程中，都会对楼层间的剪切变形与扭曲变形进行着重处理。竖向构件控制楼层的剪切变形，如果剪力墙的结构设计不合理，竖向构件的量过多时，会导致剪力墙剪重比例过大，从而楼层之间出现扭转变形的现象，剪重比例越大，楼层之间的扭转变形现象越严重，楼层之间越难实现位移。所以，要调整好楼层之间的位移，就要减小楼层之间的扭曲。这就提出了调整好楼层间最大位移和楼层高的要求。
（二）关于调整剪力墙连梁超限的原则
剪力墙连梁的跨高比应大于等于2.5，对于跨高比小于2.5的连梁比较容易出现弯矩和剪力超过规范限值的情况。《高规》规定跨高比大于等于5的连梁应按框架梁进行结构设计。即不应折减跨高比大于等于5的连梁刚度。而跨高比在5一6之间时，若不折减连梁刚度则也容易出现弯矩或剪力超限。若在实际工程设计中能充分利用该条文，则对节省工程造价具有非常明显的影响。
（三）遵循主轴为中心，向周围延伸原则
在设计剪力墙结构的过程中，应该以主轴为中心，向周围延伸，使各方向的剪力墙都尽可能的连接在一起的，同时还要避免拉通对直现象的出现。为了保证建筑工程的安全可靠性，尤其需要避免单方向有墙现象的出现。剪力墙的分布需要保证数量均匀相等，并不是一种随机的分布，剪力墙的抗侧力的刚度过大或者是过小，都会影响剪力墙性能的发挥。
三、剪力墙结构的科学设计方法
（一）加强基础方案的设计
基础方案是剪力墙结构设计的基础，非常关键和重要，相关设计者要想把好这一关就要积极深入实际、展开考察、调查和研究，特别是要积极预防和处理可能会发生的质量问题。具体的考察项目应该包括工程所在地的地质条件、水文状况等等，同时要对设计技术标准、临近工程项目的布局状况等实行妥善、科学的规划，只有这样才能确保所设计出的基础方案能够积极发挥有效作用。相关设计工作者要本着不断修改、更新与完善的原则，在已制定设计的基础方案上进行完善，这样才能确保其质量。
（二）完善承重构件的科学设计
在高质量的基础方案已经得到了优化设计和确定以后，相关设计者就需要根据有关的制度、指标以及规范等来加强对承重构件的优选，这样才能有效保证建筑主体结构质量，确保其稳定性、安全度。例如：要重点加强剪力墙承重构件的优化设计，集中把握剪力墙墙体自身的配筋率，根据我国当前制定并实施的一些指标中已经明确规定：通常的剪力墙抗震有三个等级，水平方向、竖直方向的配筋率至少要在0.25%以上，同以往对比起来，当前的配筋率安排水平得到了显著提高，甚至正在接近国际化水平，因此，要想确保剪力墙设计质量，相关设计者就需要重点把握基础方案设计，承重构件的设计等等，要在遵循国家相关规定标准的基础上注重一些科学指标以及工艺参数的正确选择与完美结合。
（三）剪力墙结构计算的优化原则
1、楼层的最大层间与层高之比的调整原则
按照有关规范要求，在对多地震作用的楼层最大层间位移进行计算时，主要以楼间弯曲变形为主，同时纳入扭转变形的因素，无须扣除结构整体弯曲变形。进行高层建筑设计，要尽量减小扭转变形，但不能单纯为了追求最小扭转变形而过大增加竖向构件的刚度。在实际结构设计中，有的设计师为了满足某一方向的层间位移的要求，就不断地增加该方向的侧向刚度，而忽视了对另一侧结构刚度的考虑。这种行为在架构的剪重比超出规范要求时就容易导致楼体安全缺陷。可以通过减小剪重比，控制地震作用来达到需要的效果。
2、楼层最小剪力系数的调整原则
如果短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩低于结构总底部地震倾覆力矩40%，就要以大开间剪力墙为布置方向，减少剪力墙的布置，从而使其结构满足侧向刚度和楼层最小剪力系数的要求，有效降低结构自身重量，减小地震作用的影响，缩减工程造价。
3、剪力墙连梁的调整原则
根据计算和实践检验，为保障剪力墙连梁满足规范对剪力和弯矩的要求，剪力墙连梁的跨高比要大于等于2.5。同时，规范还明确了跨高比大于5的连梁要按框架梁进行设计，设计时不予折减刚度。但对于跨高比5到6之间的剪力墙连梁，不折减刚度就会导致剪力或弯矩超限。因此，可以将跨高比不大于5的连梁通过减小剪力墙墙肢长度使之变为跨高比变为大于6的框架梁，而后者的钢筋以及混凝土用量一般小于前者，从而降低工程成本。
（四）合理配置剪力墙暗柱钢筋
根据相关规范规定，一、二、三级剪力墙加强部位都必须设置暗柱、端柱。这主要是为了满足抗震的要求，因为设置暗柱、端柱等边缘构件的剪力墙在地震作用下可以消耗大量的地震波能量，其边缘构件抗拉能力强，相应的结构整体稳定性也有很大程度的提高。
四、总结
总而言之，随着社会的发展，剪力墙的应用越来越广泛，剪力墙有着独特的特点，抗震能力强，安全可靠度非常高，而且还能节省建筑成本，对建筑结构发挥了至关重要的作用。
但剪力墙在结构设计过程中也存在了很多问题与缺陷，严重制约了剪力墙结构的发展。我们应该采取科学的方法，遵循设计原则，对剪力墙结构进行设计，充分发挥剪力墙结构的优势，使建筑工程达到安全又能降低建筑成本的效果，使建筑工程业能快速稳定的持续发展。
参考文献：
[1]秦艳，焦维.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导，2011（27）.
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[3]朱立猛，周德源.钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析[J].中国建材科技，2013（4）.
[4]曾晟.试分析冲击波作用下剪力墙结构人防地下室倾覆的简化算法江苏商报[J].建筑界，2013（18）.