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【摘要】随着建筑结构设计水平的提升，研究剪力墙结构的应用凸显出重要意义。本文首先对剪力墙结构做了概述，分析了剪力墙结构设计的原则。在探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中应用的同时，提出了剪力墙结构的优化措施。
【关键词】建筑结构设计；剪力墙结构；应用
一、前言
作为一种应用面较广的结构设计，剪力墙结构在近期得到了广泛的应用。研究其应用的相关课题，能够更好地提升其现状水平，进而优化整个建筑结构的设计。本文从概述剪力墙结构的相关内容着手本课题的研究。
二、剪力墙结构概述
剪力墙结构的主要施工技术原理就是利用现代技术化的墙体模板即钢筋混凝土板来承受建筑墙体受到的各种内载压力，从而更好的进行承载压力的分担将墙体所受到的压力进行有效的控制，这比传统的墙体中使用的梁柱载压更安全、更有效。因为这种结构墙体在载压原理上是将承载的竖向和水平方向的压力进行分担、削剪，因此从此结构原理进行分析则被称为剪力墙结构。因为这种剪力墙结构具有良好的载压性和较高的坚固性，因此在建筑设计中，尤其是高层建筑的墙体设计中被广泛采用。
三、剪力墙结构设计的原则
1.建筑物楼层之间进行调整量小剪力系数的原则
为了减少建筑结构本身的重量，增强建筑承载地震的性能，在建筑施工过程中，需要尽量的减少使用剪力墙的地方，这就必须使用短肢种类的剪力墙负担处在第一震型，底端的地震倾覆力矩要比剪力墙结构负担的总底端地震倾覆力矩小百分之六十以上，把剪力墙墙体上进行大开间处置，可以提升剪力墙结构的倾向刚度。
2.调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层商之间的比例
建筑物在施工设计的过程中，楼层之间的弯曲处置也是一项非常重要的部分。如果建筑物的弯曲处置不合理，那么也将会影响到整个建筑的使用性能。对建筑物剪切弯曲的处置需要参照一定结构配件的数量来进行相应的控制，但是塑向结构配件数量过多的话，控制工作也很难进行，剪力墙的剪重比例也会相应的增大，这样剪力墙的结构设计就达不到标准的要求，楼层和楼层之间弯曲的部分会逐步增加，整个楼层在长期使用后还会出现位移的现象。因此在进行剪力墙结构设计的过程中必须要严格的控制好楼层和楼层间的扭转弯曲，这也是提高建筑稳定性的基本保障。
3.调整剪力墙连粱超限的原则
剪力墙连梁超限的原则是在剪力墙结构建设的过程中建立起来的，由于剪力墙的跨高通常会出现超限的情况，这也就要求在剪力墙设计的过程中要做好剪力墙的连梁跨高，通常来说，剪力墙的结构设计标准中都会将剪力墙结构的连梁跨高设计在一定的范围内，并且用框架梁的方式来进行剪力墙结构的建设。而如果剪力墙的跨高比在5-6的范围内时，还要保证剪力墙的连梁刚度不出现波动，剪力墙的承载力和弯矩也要控制在一定的范围内，这样才能够符合剪力墙结构设计的基本标准。
四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
1.合理的平面设置
建筑结构中的剪力墙结构应该有合理的平面设置，结构设计过程中要以主轴为中心，向主轴方向和四周展开布置。布置剪力墙的平面时，要严格遵守对称与均匀的原则，使建筑墙的每一面的质量中心与刚度中心重合，对每一面墙都应尽力做対直拉通处理，减小剪力墙的扭曲程度。剪力墙结构的抗侧力刚度要控制好，不宜过大，为了充分发挥剪力墙的承载能力以及抗侧力，增大空间利用率，剪力墙间的密度不宜过大。
2.剪力墙截面厚度
在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度，是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候，可以将其视为剪力墙的支承，这样一来就有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定了。因此在确定墙肢的最小厚度的时候，应该按层高以及无肢长度两者的较小值来计算。有关规范规定：在非抗震设计时，剪力墙的最小厚度不应该小于层高或者无支长度的1/25，并且还要大于160mm。而在抗震设计时，底部加强区在一、二级抗震等级时不宜小于1/16，并且大于等于200mm；三、四级抗震等级时不小于1/20，且大于等于160mm。其他各层在一、二级抗震等级时，不能小于层高或者无支长度的1/20，且大于等于160mm。
3.设置构造边缘构件和约束边缘构件
剪力墙一般在一、二级抗震的一般部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的时候，剪力墙的墙肢端部应该设置构造边缘构件；在一、二级抗震的底部加强部位以及其上一层的墙肢端部应该设置约束边缘构件。
五、剪力墙结构的优化措施
1.一般优化设计措施
（一）剪力墙结构设计优化
在剪力墙结构设计过程中，应当注重抗震的作用，尽量避免单向布置，按照双向布置的原则，使受力方向的抗侧刚度逐渐接近，形成一个良好的空间结构。利用空间的充足性，减轻结构的重量。剪力墙的门窗洞口要成列布置，墙肢截面简单，与连梁分布规则，当出现错洞或者叠合错洞的情况下，腔内的配筋要形成框架的形式。由于剪力墙结构的抗侧刚度受布置结构影响较大，如果出现突变的情况，对抗震非常不利，在对剪力墙进行结构设计时，要坚持从上到下连续布置的原则，改变墙体的厚度和混凝土的强度等级，减小侧向沿高的高度。
（二）剪力墙结构计算优化
在剪力墙结构计算方面进行优化时，应当遵循楼层最小剪力系数的调整原则与连梁超出限值的调整原则，以及楼层最大位移和层高之比的调整原则"结构扭转为主的第一自振周期和以平动为主的第一自振周期之间的比例调整原则，使计算结果无限地接近规范值。
2.具体的优化设计措施
（一）主体结构结构的抗侧刚度
建筑单位的建筑面积，其结构材料的用量中，房屋层数和用于承担的重力荷载的结构材料用量，与之成正比例，而用于抵抗侧力结构材料的数量，是以建筑层数的二次方的关系来急剧增加，因此，参考传统工程的设计经验，高层建筑的各项计算指标，是不是能够通过规范要求，抗侧刚度在其中起着决定性作用。它是整个建筑结构设计工作中，最重要的基础核心，优化剪力墙抗侧刚度的常用措施，一般为改变剪力墙的截面尺寸，以及调整剪力墙的混凝土强度等，在建筑高度和及竖向荷载已知的情况下，剪力墙高宽比相对较大，而剪切变形的影响又比较小时，可取剪力墙的弯曲刚度作为设计变量，建立剪力墙抗侧刚度优化的科学模型，从而优化设计。
（二）地震作用
当前部分高层建筑的抗震作用的计算方法，主要有振型分解反应谱法与底部剪力法两种，前者被普遍用来设计高层建筑的抗震性能，后者是在高层建筑的结构抗震设计时，简化计算拟静力计算水平电算求解的一种方法，该方法方便运算，但是造成的数据误差较大，会造成结构刚度"质量沿竖向变化较大甚至结构明显不对称。但此方法被运用于抗侧刚度优化分析时，可以简化计算步骤，得出最佳抗侧刚度数据后，借助电子运算方法和振型分解反应谱法，使水平地震作用及其影响都能得出准确结果。
六、结束语
通过对建筑结构设计中剪力墙结构应用的相关研究，我们可以发现，该项结构设计的应用十分广泛，有关人员应该从建筑结构设计的客观实际出发，充分利用其多项特点，研究制定最为切合实际的结构优化措施技术方案。
参考文献：
[1] 原尊. 建筑结构优化设计技术分析[J]. 中国房地产业. 2011（03）
[2] 刘剑. 高层建筑剪力墙结构优化设计探讨[J]. 技术与市场. 2011（05）
[3] 黎星才. 高层剪力墙结构优化设计与经济分析[J]. 现代物业（上旬刊）. 2011（08）
[4] 刘强.浅析建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计[J].江西建材.2011（09）：44-45.
[5] 秦莹.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导.2013（29）：309-310.
【关键词】建筑结构设计；剪力墙结构；应用
一、前言
作为一种应用面较广的结构设计，剪力墙结构在近期得到了广泛的应用。研究其应用的相关课题，能够更好地提升其现状水平，进而优化整个建筑结构的设计。本文从概述剪力墙结构的相关内容着手本课题的研究。
二、剪力墙结构概述
剪力墙结构的主要施工技术原理就是利用现代技术化的墙体模板即钢筋混凝土板来承受建筑墙体受到的各种内载压力，从而更好的进行承载压力的分担将墙体所受到的压力进行有效的控制，这比传统的墙体中使用的梁柱载压更安全、更有效。因为这种结构墙体在载压原理上是将承载的竖向和水平方向的压力进行分担、削剪，因此从此结构原理进行分析则被称为剪力墙结构。因为这种剪力墙结构具有良好的载压性和较高的坚固性，因此在建筑设计中，尤其是高层建筑的墙体设计中被广泛采用。
三、剪力墙结构设计的原则
1.建筑物楼层之间进行调整量小剪力系数的原则
为了减少建筑结构本身的重量，增强建筑承载地震的性能，在建筑施工过程中，需要尽量的减少使用剪力墙的地方，这就必须使用短肢种类的剪力墙负担处在第一震型，底端的地震倾覆力矩要比剪力墙结构负担的总底端地震倾覆力矩小百分之六十以上，把剪力墙墙体上进行大开间处置，可以提升剪力墙结构的倾向刚度。
2.调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层商之间的比例
建筑物在施工设计的过程中，楼层之间的弯曲处置也是一项非常重要的部分。如果建筑物的弯曲处置不合理，那么也将会影响到整个建筑的使用性能。对建筑物剪切弯曲的处置需要参照一定结构配件的数量来进行相应的控制，但是塑向结构配件数量过多的话，控制工作也很难进行，剪力墙的剪重比例也会相应的增大，这样剪力墙的结构设计就达不到标准的要求，楼层和楼层之间弯曲的部分会逐步增加，整个楼层在长期使用后还会出现位移的现象。因此在进行剪力墙结构设计的过程中必须要严格的控制好楼层和楼层间的扭转弯曲，这也是提高建筑稳定性的基本保障。
3.调整剪力墙连粱超限的原则
剪力墙连梁超限的原则是在剪力墙结构建设的过程中建立起来的，由于剪力墙的跨高通常会出现超限的情况，这也就要求在剪力墙设计的过程中要做好剪力墙的连梁跨高，通常来说，剪力墙的结构设计标准中都会将剪力墙结构的连梁跨高设计在一定的范围内，并且用框架梁的方式来进行剪力墙结构的建设。而如果剪力墙的跨高比在5-6的范围内时，还要保证剪力墙的连梁刚度不出现波动，剪力墙的承载力和弯矩也要控制在一定的范围内，这样才能够符合剪力墙结构设计的基本标准。
四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
1.合理的平面设置
建筑结构中的剪力墙结构应该有合理的平面设置，结构设计过程中要以主轴为中心，向主轴方向和四周展开布置。布置剪力墙的平面时，要严格遵守对称与均匀的原则，使建筑墙的每一面的质量中心与刚度中心重合，对每一面墙都应尽力做対直拉通处理，减小剪力墙的扭曲程度。剪力墙结构的抗侧力刚度要控制好，不宜过大，为了充分发挥剪力墙的承载能力以及抗侧力，增大空间利用率，剪力墙间的密度不宜过大。
2.剪力墙截面厚度
在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度，是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候，可以将其视为剪力墙的支承，这样一来就有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定了。因此在确定墙肢的最小厚度的时候，应该按层高以及无肢长度两者的较小值来计算。有关规范规定：在非抗震设计时，剪力墙的最小厚度不应该小于层高或者无支长度的1/25，并且还要大于160mm。而在抗震设计时，底部加强区在一、二级抗震等级时不宜小于1/16，并且大于等于200mm；三、四级抗震等级时不小于1/20，且大于等于160mm。其他各层在一、二级抗震等级时，不能小于层高或者无支长度的1/20，且大于等于160mm。
3.设置构造边缘构件和约束边缘构件
剪力墙一般在一、二级抗震的一般部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的时候，剪力墙的墙肢端部应该设置构造边缘构件；在一、二级抗震的底部加强部位以及其上一层的墙肢端部应该设置约束边缘构件。
五、剪力墙结构的优化措施
1.一般优化设计措施
（一）剪力墙结构设计优化
在剪力墙结构设计过程中，应当注重抗震的作用，尽量避免单向布置，按照双向布置的原则，使受力方向的抗侧刚度逐渐接近，形成一个良好的空间结构。利用空间的充足性，减轻结构的重量。剪力墙的门窗洞口要成列布置，墙肢截面简单，与连梁分布规则，当出现错洞或者叠合错洞的情况下，腔内的配筋要形成框架的形式。由于剪力墙结构的抗侧刚度受布置结构影响较大，如果出现突变的情况，对抗震非常不利，在对剪力墙进行结构设计时，要坚持从上到下连续布置的原则，改变墙体的厚度和混凝土的强度等级，减小侧向沿高的高度。
（二）剪力墙结构计算优化
在剪力墙结构计算方面进行优化时，应当遵循楼层最小剪力系数的调整原则与连梁超出限值的调整原则，以及楼层最大位移和层高之比的调整原则"结构扭转为主的第一自振周期和以平动为主的第一自振周期之间的比例调整原则，使计算结果无限地接近规范值。
2.具体的优化设计措施
（一）主体结构结构的抗侧刚度
建筑单位的建筑面积，其结构材料的用量中，房屋层数和用于承担的重力荷载的结构材料用量，与之成正比例，而用于抵抗侧力结构材料的数量，是以建筑层数的二次方的关系来急剧增加，因此，参考传统工程的设计经验，高层建筑的各项计算指标，是不是能够通过规范要求，抗侧刚度在其中起着决定性作用。它是整个建筑结构设计工作中，最重要的基础核心，优化剪力墙抗侧刚度的常用措施，一般为改变剪力墙的截面尺寸，以及调整剪力墙的混凝土强度等，在建筑高度和及竖向荷载已知的情况下，剪力墙高宽比相对较大，而剪切变形的影响又比较小时，可取剪力墙的弯曲刚度作为设计变量，建立剪力墙抗侧刚度优化的科学模型，从而优化设计。
（二）地震作用
当前部分高层建筑的抗震作用的计算方法，主要有振型分解反应谱法与底部剪力法两种，前者被普遍用来设计高层建筑的抗震性能，后者是在高层建筑的结构抗震设计时，简化计算拟静力计算水平电算求解的一种方法，该方法方便运算，但是造成的数据误差较大，会造成结构刚度"质量沿竖向变化较大甚至结构明显不对称。但此方法被运用于抗侧刚度优化分析时，可以简化计算步骤，得出最佳抗侧刚度数据后，借助电子运算方法和振型分解反应谱法，使水平地震作用及其影响都能得出准确结果。
六、结束语
通过对建筑结构设计中剪力墙结构应用的相关研究，我们可以发现，该项结构设计的应用十分广泛，有关人员应该从建筑结构设计的客观实际出发，充分利用其多项特点，研究制定最为切合实际的结构优化措施技术方案。
参考文献：
[1] 原尊. 建筑结构优化设计技术分析[J]. 中国房地产业. 2011（03）
[2] 刘剑. 高层建筑剪力墙结构优化设计探讨[J]. 技术与市场. 2011（05）
[3] 黎星才. 高层剪力墙结构优化设计与经济分析[J]. 现代物业（上旬刊）. 2011（08）
[4] 刘强.浅析建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计[J].江西建材.2011（09）：44-45.
[5] 秦莹.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导.2013（29）：309-310.