【摘要】剪力墻結構體系是指利用鋼筋混凝土墻體組成的承受全部豎向和水平作用的結構。剪力墻技術在當代工程施工中比較常見，對于整個建筑的結構設計起著重要的作用。本文主要就剪力墻結構的相關情況進行分析和概述，并闡述其在整個建筑結構設計中的應用情況，以期促進和推動剪力墻技術在建筑行業(yè)內的推廣和應用。

【關鍵詞】剪力墻結構、結構設計、行業(yè)發(fā)展

隨著我國經濟的高速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，建筑行業(yè)的發(fā)展日新月異。建筑業(yè)的發(fā)展要與城市化進程相適應，為了配合逐漸增加的人口數，剛度大含鋼量的剪力墻技術有了用武之地，由此產生了十分廣泛的應用效果。使用剪力墻澆灌技術對于加強小范圍墻面的承重能力和節(jié)約資金有著重要的作用，鑒于其種種優(yōu)勢，剪力墻結構技術在我國建筑結構的地位日益穩(wěn)固。

1、剪力墻結構概述

1.1剪力墻結構含義

剪力墻結構即建筑墻肢的截面高度與厚度的比值在5-8范圍內的剪力墻體。當建筑結構內的剪力墻比較多時，多采用筒體和剪力墻共同抵抗水平作用力的剪力墻結構。而在高層建筑的結構中則不宜采用全部剪力墻的結構設計。剪力墻結構的抗震設計，要求墻體承受的第一振型的底部地震傾覆力矩不小于其結構總底部所承受地震傾覆力矩的一半。

1.2剪力墻結構分類及特點

剪力墻結構可以分為四種類型：第一種是實體墻，它是沒有開洞或者開洞面積小于墻體百分之十五的墻體，受力特點表現為不容易產生反彎點和突變現象；第二種是整體小開口的剪刀墻，它與實體墻有相似之處，是墻面開洞面積在百分之十五之內的墻面，也是不容易發(fā)生反彎點，不過與實體墻有個顯著的不同便是會在連梁處發(fā)生突變；第三種是雙肢或多肢的剪力墻，這種墻是洞口成列狀分布或者開洞比較大的墻體，特點相較于整體小開口的剪刀墻在受力特點上沒有顯著差別，只是洞口會開得比較大；第四種是壁式框架剪力墻，它的洞口尺寸比較大，墻肢線剛度與連梁線剛度較為接近，顯著特點是彎矩圖會在樓層處產生突變，并且在建筑的大多數樓層內產生反彎點。

1.3剪力墻設計原則

剪力墻的設計原則首先遵循樓層間最小剪力系數的調整原則，這是設計者在設計剪力墻時適當減少剪力墻，使得結構自重減輕，不過在較少剪力墻時應該注意短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩在結構總底部地震傾覆力矩應占到百分之四十以下，這種設計可以有效的防止地震出現時的嚴重坍塌情況。其次要遵循樓層層間最大位移與層高之比的調整原則，這種調整是為了減少樓層在建設過程中發(fā)生嚴重的位移現象。設計者在設計一般建筑物的建造圖紙時會比較注重樓層間扭轉變形和剪切變形兩個環(huán)節(jié)，對于剪切變形的控制要做到簡單實際，單靠增加豎向構件是不夠的，過多的豎向構件的增加不僅會破會整體美感，還會加重剪重比，使得剪切變形的情況不僅得不到控制，還會向著更加嚴重的方向惡化。所以，控制剪切變形不能一味依賴于豎向構件，還需設計者根據已有的知識另辟蹊徑。最后要遵循剪力墻連梁超限的調整原則，剪力墻連梁設計的限度將會影響剪力和彎矩的限度，為了使得兩者的限度范圍相協(xié)調，剪力墻連梁限度應該遵循嚴格的調整原則，以減少后期的工程資金的浪費，節(jié)約人力物力資源。

2、剪力墻結構設計在設計建筑結構中的應用

2.1 剪力墻的平面布置處理

剪力墻的平面布置要遵循均勻對稱的原則，使得墻面結構的質量中心和剛度中心完全重合，從而減少扭矩，為了提高剪力墻的抗震能力，在設計時要避開只是單向設置的墻面，而是采用向主軸和其他方向延伸的雙向結構模式。平面設置還需注意控制抗側力剛度，選擇適宜的抗側力剛度，避免過于密集的剪力墻間距影響整個墻體的承載能力。

2.2剪力墻中大墻肢相關處理

在建筑所在地區(qū)發(fā)生較大強度的地震時，大墻肢是最容易遭到地震振動破壞的，當然小墻肢也難以幸免，墻肢的破損導致整個墻面的坍塌。所以，剪力墻的墻面必須具有良好的延展性，需要將剪力墻的結構設置為彎曲的延展墻，在墻的長度比較長時，為了確保每墻段的寬高比均大于2，使用開洞分割的方式，在墻的長度比較短時，彎曲造成的裂縫寬度也會小，就不用過于擔心墻面的支撐作用。

事實上在剪力墻結構中，超過八米的最大墻肢存在多少，那么樓層的剪力效果大都由那些超出的大墻肢承受，大墻肢的承受能力有限，為了緩解大墻肢的承受能力，可以在施工時對于墻面進行開洞處理。在開洞之前進行詳細的計算，確定大小后在施工時保留該墻洞，施工結束后立即使用混凝土填補，使得長墻肢變換為短墻肢。

2.3剪力墻連梁相關問題處理

在剪力墻結構中，墻肢與連接墻肢的梁稱為連梁。在水平荷載作用下，墻肢發(fā)生的彎曲變形使得連梁產生了內在作用力，連梁兩端的內在作用力就在連梁整體產生作用力時實現反作用，減少相連處墻肢的變形力，約束墻肢的隨意變形程度，改變整個連梁的受力狀態(tài)。所以說連梁問題是整個剪力墻結構的重要組成部分，除了可以連接墻肢還可以對所連接的墻肢起到一定的約束作用。

2.4剪力墻連梁超筋問題處理

剪力墻連梁超筋問題也是墻面問題中比較重要的一支，在平面中墻段較長時，連梁易超筋的部位多在其中部，在大多數情況下，連梁易超筋的部位處于剪力墻結構中總高度為1/3的樓層位置，這種分配導致了墻段中墻肢截面高度程度相差懸殊并且是不均勻的，在墻肢處連梁易超筋。

在連梁的超筋問題，特別是剪跨比要求方面不能得到滿足時，用以下幾種國家制定的《高規(guī)》中的可行性較強的方法：首先可以在剪力墻中通過可以采取調整塑形處理增強抗震能力或者適當減少連梁的截面高度；其次在連梁的荷載作用對于整體表現不突出時，可以使用分析獨立墻肢在二次多遇地震過程中的結構內力，墻肢配筋計算應按兩次計算所得的較大內力的方法進行剪力墻設計，事實上是放棄了在地震中作用不明顯的連梁作用；最后的方法是在前面的方法行不通時，對容易發(fā)生超筋的部位進行綜合計算，使得整體設計符合國家相關標準的要求。

3、剪力墻結構的有效優(yōu)化措施

剪力墻在建筑構件中發(fā)揮著重要的作用，但剪力墻不能解決所有的建筑問題，它有著其獨有的局限性，為了增強其的正面作用，剪力墻結構需要實行一些優(yōu)化措施。

建筑物內部需要剪力墻的設置，但是剪力墻在空間較大的建筑物內部無法適用，因為剪力墻剛度是有限定的，盲目的將其擴大會引起不良后果，并且剪力墻結構工程需要花費較高的造價，因此，優(yōu)化設計時應將其具有的抗側能力等優(yōu)勢作用充分發(fā)揮，不能盲目得將其使用于各種建筑內部，還是合理的降低其工程成本，確保剪力墻可以為建筑物進行更好的工程服務。

由于剪力墻結構具有較高的安全可靠性，所有結構運行中都可以同時將自身具有的功能予以發(fā)揮，即經濟又合理。因此，優(yōu)化設計剪力墻結構時，必須對其整體造價及安全可靠性充分考慮，并據此合理布置剪力墻，這樣，剪力墻結構就會得到很好的優(yōu)化。與此同時，為了進一步降低工程造價，應運用先進高效的技術手段及相匹配的原材料以實現該目的。

結束語：

在對剪力墻結構設計進行有效分析的過程中，我們應重視其基本概念的設計，認真把握設計中遵循的各項原則，合理選用有效的長度和寬度，使設計達到最佳的效果。只有這樣才能保證建筑結構經濟安全，有效降低工程成本，促進整個工程建設的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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