摘要：本文主要從剪力墻結構設計中的基本概念出發(fā)，闡述了剪力墻結構在建筑結構設計中的應用，并對剪力墻結構的優(yōu)化設計措施進行了分析，以期促進未來剪力墻結構在建筑結構設計的廣泛應用。

關鍵詞：剪力墻結構；建筑結構設計；應用

1、剪力墻結構設計中的基本概念

現(xiàn)如今，剪力墻結構在建筑施工設計中的應用越來越廣泛，成為了建筑設計中必不可少的一項設計工作，尤其是在高層建筑中，剪力墻結構的應用更是設計的重點內(nèi)容。如何在保證建筑物質量的同時又能滿足人們對于建筑物新穎、個性的追求是每個設計師研究的重點內(nèi)容，也是建筑設計未來發(fā)展的方向。剪力墻結構的發(fā)展和應用正好彌補了這一問題，采用剪力墻結構是建筑發(fā)展的必然產(chǎn)物，同時也有效的提高了建筑設計水平和建筑的質量，也是建筑施工未來發(fā)展的必然趨勢。

剪力墻結構是用鋼筋混凝土的墻板代替原來建筑物中的框架結構，以便更好制約建筑結構產(chǎn)生的水平力，最大程度承受建筑物產(chǎn)生的負載量。簡而言之，就是把建筑物之前承擔豎向和水平方向的負載墻體用鋼筋混凝土墻板代替。因剪力墻結構有較好的經(jīng)濟效益，被廣泛地運用于我國大多數(shù)高層建筑中，節(jié)省了建筑資金的成本投入。雖然剪力墻結構有很多優(yōu)點，但是在建筑結構中也不可全部使用，否則會影響建筑物的質量，縮短建筑物的使用壽命。

2、剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

2.1剪力墻合理平面布置

剪力墻的平面布置應盡可能按照對稱、均勻原則，盡量使墻面結構的質量中心和剛度中心完全重合，從而減少扭矩，對于內(nèi)外剪力墻則應盡量拉通、對直；

2.1.1考慮到建筑物的抗震性能，剪力墻的結構應該避免單向有墻的結構布置形式。

2.1.2剪力墻平面盡量均勻、對稱的布置，使墻面結構的質量中心和剛度中心完全重合，減少扭矩，最好拉通、對直內(nèi)外剪力墻。

2.1.3剪力墻最好沿著主軸或者其他方向進行雙向布置。

2.1.4為了發(fā)揮出剪力墻最佳的承載力和抗側力剛度，增加剪力墻可利用空間，應該保證剪力墻具有合適的側向剛度，且其間距不能過密。

2.2剪力墻中大墻肢相關處理

由于剪力墻的結構要具備良好延展性，對呈細高狀的剪力墻容易被設計成彎曲破壞的延性剪力墻，這樣可避免受到脆性的剪切破壞。在墻長度較長時，為滿足每墻段的寬高比均大于2，可通過開洞的方式分割長墻為均勻而小的獨立墻段。另外，在墻段長度較小時其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小，能充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。而對剪力墻結構中，如存在較少長度大于8m的大墻肢，在理論計算中樓層的剪力大部分則將由這些大墻肢來承受。而小墻肢因為沒有足夠的配筋，使整個墻面結構會受到全面破壞。為了防止發(fā)生這種不利現(xiàn)象，根據(jù)不同情況，對于長度超過8m的墻肢，可采取開計算洞和開施工洞處理方法。

2.3合理設置邊緣構件

邊緣構件通常分為約束邊緣構件和構造邊緣構件兩種類型，這兩種類型的邊緣構件的應用需要根據(jù)實際情況來進行設置。通常，當墻體平均軸壓比不小于規(guī)定值的多層房屋一般設置的是約束邊緣構件。一、二級剪力墻底部加強部位以上的一般部位，三、四級和非抗震設計的高層建筑，底部加強部位，相鄰上一層軸壓比小于規(guī)定值的多層房屋剪力墻，均應設置構造邊緣構件?？傊?，要根據(jù)實際情況科學合理的進行設置。

2.4剪力墻墻身鋼筋分析

國家相關規(guī)定《高規(guī)》中明確指出，一般剪力墻水平和豎向分布筋的配筋率，對于非抗震設計和四級抗震設計時則不應低于0.20%，而對于一、二、三級抗震情況下設計時保證小于0.25%。同時應指出這個配筋率是指“水平配筋率與垂直配筋率”的總稱，在國家有關規(guī)范《混凝土結構設計規(guī)范》中也有具體條款規(guī)定。

2.5剪力墻連梁結構設計

對于剪力墻的連梁結構來說，其結構的高度和截面大小受到很多因素的影響，一旦設計出現(xiàn)失誤，或者不合理的地方，就會影響整個剪力墻的結構設計。因此，在設計剪力墻連梁結構時，其設計師要主要對剪力墻的連梁結構的剛度按照相關規(guī)定進行一定的折減，對于剪力墻連梁結構的跨度要略加，對于高度要略減，從而減少結構剛度，緩解地震作用力的影響。

3、加強剪力墻結構的優(yōu)化設計措施

3.1基礎方案與承重構件的優(yōu)化設計

在剪力墻結構基礎方案設計中，設計人員應特別重視實地考察，尤其是對于各方面可能出現(xiàn)的質量安全隱患，必須及時處理。剪力墻結構的基礎設計方案應根據(jù)工程項目地質與水文條件，各項工藝、技術指標與相鄰建筑的分布狀態(tài)要進行科學、合理的規(guī)劃，以最大限度發(fā)揮基礎方案的實際作用，設計人員應盡量在原基礎上進行相應的修訂與整改。設計人員在進行實地考察后，應按照相關標準與規(guī)范進行承重構件的設計和選擇，其根本目的是確保建筑主體結構的安全性、可靠性。

3.2剪力墻結構設計方面的優(yōu)化

3.2.1在剪力墻結構中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置，形成空間結構，抗震設計的剪力墻結構，應避免僅單向布置剪力墻，并宜使兩個受力方向的抗側剛度接近，以使其具有較好的空間工作性能。剪力墻的抗側剛度及承載力均較大，為充分利用剪力墻的能力，減輕結構重量，增大剪力墻結構的可利用空間，墻不宜布置太密，使其結構具有適宜的側向剛度。

3.2.2剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。剪力墻的豎向剛度應均勻，剪力墻的門窗洞口宜上下對齊，成列布置，形成明確的墻肢和連梁。應力分布比較規(guī)則，又與當前普遍應用的計算簡圖較為符合，設計結果安全可靠。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置，當剪力墻的洞口布置出現(xiàn)錯洞，疊合錯洞時，墻內(nèi)配筋應構成框架形式。

3.2.3較長的剪力墻宜開設洞口，將其分成長度較均勻的若干墻段，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個獨立墻段的總高度與其截面高度之比不應小于2，以避免剪力墻產(chǎn)生脆性的剪切破壞。抗震設計時，應盡量避免在洞口與墻邊或在兩個洞口之間形成墻肢截面高度與厚度之比小于4的小墻肢。當小墻肢截面的高度小于墻厚的4倍時，應按框架柱設計箍筋按框架柱加密區(qū)要求全高加密。

3.2.4剪力墻的特點是平面內(nèi)剛度及承重力大，而平面外剛度及承載力都相對很小，應控制剪力墻平面外的彎矩，保證剪力墻平面外的穩(wěn)定性。當剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時，應采取足夠的措施減少梁端部彎矩對墻的不利影響。

4、結束語

總之，隨著當前我國建筑行業(yè)發(fā)展越來越快，剪力墻結構在高層建筑中的應用前景十分廣闊。剪力墻結構設計在我國建筑結構設計中的地位越來越突出，不僅可以將承重墻和分隔墻以現(xiàn)澆剪力墻的形式體現(xiàn)出來，還可以節(jié)約資金成本，為建筑企業(yè)創(chuàng)造最大程度的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]齊楠.淺議高層建筑剪力墻結構設計[J].黑龍江科技信息，2011.