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【摘 要】 剪力墙是建筑物抗震、抗风、有效保证建筑物的安全的重要保障，基于此，本文论述了剪力墙结构的主要模式，以及其在建筑结构设计之中的实际运用。
【关键词】 剪力墙结构；建筑结构；应用
引言：
经济的发展在一定程度上促进了社会整体的发展和人们生活水平的提高，建筑业的兴起也给社会发展注入了新的生命和活力，在土地资源日益紧张的背景下，剪力墙结构在建筑结构中占有越来越重要的成分，随着高层化建筑应用的普遍性，剪力墙在建筑业中的要求也越来越迫切，对质量和性能方面提出了更高的要求。剪力墙结构通过用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁柱，来承担各类荷载的内力，有效地控制结构的水平力，在抗震方面起到了良好的作用。
1、剪力墙结构概述
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。
2、剪力墙结构主要的设计模式
2.1、壁式框架
通常在联肢墙内，有一个较大的洞口，这样就在一定程度上削弱了墙肢的刚度，对应连梁的刚度比较强，此时剪力墙在受力性质方面同框架相似，这种类型的剪力墙适合用于楼房建筑的楼梯、竖式电梯等墙体，并发挥了积极实用的功效。
2.2、整体剪力墙
这类剪力墙一般不设门窗或洞口，一般仅有的几个非常小的洞口不纳入考虑范围，整体剪力墙主要有以下几大特征：房屋建筑中门窗加上洞口的面积总数达不到剪力墙侧面积的百分之十五，相邻洞口间的距离、洞口和墙边的距离超过了洞口最长边的大小。整体剪力墙通常被设置在建筑的主体构造中。
2.3、联肢墙
这类剪力墙上面通常设置了很多面积比较大的洞口，各个洞口依靠墙肢链接起来，支撑总体的受力。
3、剪力墙的布置原则
进行剪力墙设计，应该在沿着主轴的方向进行双向或多向布置，不同方向的剪力墙彼此互相连接，但要防止对直或拉通。在进行抗震设计的时候，要避免剪力墙单向布置情况的发生，使之具有良好的空间工作性能。剪力墙在分布上要尽量均匀且数量要相当，做到两个受力方向的侧向刚度接近。剪力墙的墙肢截面尽量做到规则、简单。在高层建筑的设计中，要控制好剪力墙的布置数量，配置数目过小，会导致结构的抗侧力和刚度下降，反之配置数目过大，会造成墙体性能的浪费，由于地震力依据墙体刚度分配，所以墙体刚度过大会导致震力过大。另外自身重力的增加，也会加大建筑倒塌的可能。为防止建筑刚度发生突变，剪力墙要从下至上连续布置，贯彻整个建筑物。而在高层建筑中，剪力墙的刚度在竖直方向上要均匀分布，墙上开洞或门窗要有有墙肢和连接梁做保障。同时，墙肢截面尽量要设计成简单、规则的样式。剪力墙要按照上下对齐、成列分布的原则开洞，杜绝叠合的错墙洞出现，以保障剪力墙的承重力，防止墙体变形。墙肢截面长度与厚度之间的比值在5至8之间的剪力墙称为短肢剪力墙。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，高层建筑不能全部都采用短肢剪力墙的结构设计。短肢剪力墙的结构最大的使用高度主要受地震烈度、柱网尺寸与结构自重和建筑物高度影响。
4、剪力墙结构的科学设计方法
4.1、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、调查和而研究，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、更新与完善的原則，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。
4.2、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，水平横向、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。
4.3、剪力墙结构计算的优化原则
4.3.1、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。
4.3.2、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。
4.3.3、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。
4.4、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。
5、结语
近年来，我国建筑业取得了突飞猛进的发展。高层建筑鳞次栉比。剪力墙的应用越发重要与广泛。设计人员要充分认识到剪力墙的重要作用，本着负责的态度，认真计算，科学设计，深入研究，勇于创新，不断推进结构设计优化，为保障建筑安全，提高建设水平，贡献自己的一份力量。
参考文献：
[1]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，2012，17：45-46.
[2]王燕.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技与企业，2014，02：173.
[3]卢赫晋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].门窗，2014，01：190.
[4]李敏，罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2014，05：34.
【关键词】 剪力墙结构；建筑结构；应用
引言：
经济的发展在一定程度上促进了社会整体的发展和人们生活水平的提高，建筑业的兴起也给社会发展注入了新的生命和活力，在土地资源日益紧张的背景下，剪力墙结构在建筑结构中占有越来越重要的成分，随着高层化建筑应用的普遍性，剪力墙在建筑业中的要求也越来越迫切，对质量和性能方面提出了更高的要求。剪力墙结构通过用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁柱，来承担各类荷载的内力，有效地控制结构的水平力，在抗震方面起到了良好的作用。
1、剪力墙结构概述
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。
2、剪力墙结构主要的设计模式
2.1、壁式框架
通常在联肢墙内，有一个较大的洞口，这样就在一定程度上削弱了墙肢的刚度，对应连梁的刚度比较强，此时剪力墙在受力性质方面同框架相似，这种类型的剪力墙适合用于楼房建筑的楼梯、竖式电梯等墙体，并发挥了积极实用的功效。
2.2、整体剪力墙
这类剪力墙一般不设门窗或洞口，一般仅有的几个非常小的洞口不纳入考虑范围，整体剪力墙主要有以下几大特征：房屋建筑中门窗加上洞口的面积总数达不到剪力墙侧面积的百分之十五，相邻洞口间的距离、洞口和墙边的距离超过了洞口最长边的大小。整体剪力墙通常被设置在建筑的主体构造中。
2.3、联肢墙
这类剪力墙上面通常设置了很多面积比较大的洞口，各个洞口依靠墙肢链接起来，支撑总体的受力。
3、剪力墙的布置原则
进行剪力墙设计，应该在沿着主轴的方向进行双向或多向布置，不同方向的剪力墙彼此互相连接，但要防止对直或拉通。在进行抗震设计的时候，要避免剪力墙单向布置情况的发生，使之具有良好的空间工作性能。剪力墙在分布上要尽量均匀且数量要相当，做到两个受力方向的侧向刚度接近。剪力墙的墙肢截面尽量做到规则、简单。在高层建筑的设计中，要控制好剪力墙的布置数量，配置数目过小，会导致结构的抗侧力和刚度下降，反之配置数目过大，会造成墙体性能的浪费，由于地震力依据墙体刚度分配，所以墙体刚度过大会导致震力过大。另外自身重力的增加，也会加大建筑倒塌的可能。为防止建筑刚度发生突变，剪力墙要从下至上连续布置，贯彻整个建筑物。而在高层建筑中，剪力墙的刚度在竖直方向上要均匀分布，墙上开洞或门窗要有有墙肢和连接梁做保障。同时，墙肢截面尽量要设计成简单、规则的样式。剪力墙要按照上下对齐、成列分布的原则开洞，杜绝叠合的错墙洞出现，以保障剪力墙的承重力，防止墙体变形。墙肢截面长度与厚度之间的比值在5至8之间的剪力墙称为短肢剪力墙。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，高层建筑不能全部都采用短肢剪力墙的结构设计。短肢剪力墙的结构最大的使用高度主要受地震烈度、柱网尺寸与结构自重和建筑物高度影响。
4、剪力墙结构的科学设计方法
4.1、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、调查和而研究，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、更新与完善的原則，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。
4.2、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，水平横向、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。
4.3、剪力墙结构计算的优化原则
4.3.1、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。
4.3.2、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。
4.3.3、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。
4.4、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。
5、结语
近年来，我国建筑业取得了突飞猛进的发展。高层建筑鳞次栉比。剪力墙的应用越发重要与广泛。设计人员要充分认识到剪力墙的重要作用，本着负责的态度，认真计算，科学设计，深入研究，勇于创新，不断推进结构设计优化，为保障建筑安全，提高建设水平，贡献自己的一份力量。
参考文献：
[1]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，2012，17：45-46.
[2]王燕.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技与企业，2014，02：173.
[3]卢赫晋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].门窗，2014，01：190.
[4]李敏，罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2014，05：34.