摘要：剪力墙本身因具有整体性强、用钢量少和结构刚度大等特点，在居住性建筑设计中广为应用。本文对剪力墙结构设计的主要原则和具体设计思路进行了总结，并结合工程实例对其设计难度和解决措施进行了分析。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；设计
1剪力墙结构设计的主要原则
1.1整体性原则
在设计剪力墙的时候，必须站在整体的角度考虑剪力墙的位置、高度等。一般来说，剪力墙的纵向高度应不低于建筑物的总高度，当剪力墙在纵向方向上发生变化时，应适当调整墙体的厚度和混凝土选用的等级、类型，也可适当减少墙肢的数量，进而提升墙体的整体抗侧刚度，以免各不同层数的刚度发生变化，导致应力过度集中的问题出现。
1.2最大限度控制剪力墙的平面外弯矩
剪力墙的平面外弯矩对建筑结构的整体稳定性具有极大影响，因此，在实际设计过程中，必须对剪力墙的平面外弯矩进行严格控制，可采用增设垂直墙肢或者壁柱的方法，此外，针对截面积较小的楼面梁，可采用铰接或者半刚接的方法，从而有效降低墙肢的平面外弯矩。
1.3为了保证墙体的抗震能力，必须确保墙体的拉通対直
在建筑结构设计规范中，一般要求门、窗等各部位的上下各层必须位于同一垂直线上，以确保墙肢和连接梁的受力明确，这样才能简化计算，对建筑抗震结构进行设计的时候，必须杜绝错洞剪力墙和叠合错洞剪力墙的出现，因为一旦出现这种现象，剪力墙肢就会出现不符合规范的问题，同时，墙上的洞口部位的抗震性会大大降低，一旦发生地震便很容易影响到整个建筑物的安全。
1.4避免全部采用短肢剪力墙结构
建筑结构设计中不能全部采用短肢剪力墙的结构形式，因为该类结构在抵抗水平力方面的性能较弱，若采用的短肢剪力墙结构较多，必须适当布置一些筒体，从而使剪力墙结构的整体刚度增强。
2 剪力墙结构设计思路
2.1 科学展开平面布置
科学设计平面布置，对于剪力墙在高层建筑结构设计中的应用有着重要的作用。在进行剪力墙的设计中，科学合理的平面布置可以提高剪力墙的利用效率，提高高层建筑的承载力。所以，在进行剪力墙的平面布置设计中，首先要注意在进行布置剪力墙时，要沿着平面重要轴线的方式进行设计，进而使得剪力墙的平面布置更加科学合理。此外，在进行剪力墙的布置中，要减少单向平面布置的手段，进而提高剪力墙结构的抗震性能。同时，在进行剪力墙的平面布置时，要进行对称布置，进而使得剪力墙的刚度中心和质量中心协调一致，减少剪力墙的扭矩作用，提高剪力墙的承载力和抗震性能。所以，科学设计剪力墙的平面布置，对于剪力墙在高层建筑结构设计中的应用十分重要。
2.2剪力墙结构的长度、厚度和延性的设计
在进行高层建筑剪力墙的设计中，对剪力墙的长度、厚度以及延性设计需要格外注意。在进行剪力墙的设计时，遵守其设计原则，剪力墙的厚度和长度的设计有一定的规范和要求。根据建筑的抗震情况，剪力墙的厚度和长度是要根据建筑的抗震系数进行设计和确定，不一样的抗震等级系数，在剪力墙的长度和厚度的设计上也就不一样。所以，在进行剪力墙的设计中，为了保障建筑物的稳定、安全和抗震效果，剪力墙结构的厚度最小是二百毫米，高厚比例要小于六分之一。在建筑物的剪力墙结构厚度和长度比值不均时，要采取L、T 性截面剪力墙进行代替，同时也要增加其翼缘长度。在剪力墙的延性上，一般的设计经验是，如果剪力墙的宽高比小于二，剪力墙的延性最好，进而减少剪力墙的破坏。如果比例大于二，就要对剪力墙进行开洞。因此，在进行剪力墙的设计中，要注意剪力墙结构的长度、厚度以及延性的设计，进而保障建筑物的承载力。
在进行墙身钢筋设计的过程中，设计人员需要保障剪力墙水平和竖直方向的配筋率不小于0.2%。对于三级地震，设计人员应提升剪力墙的配筋率，这样才可以保证墙体的稳定性和抗震性。
2.3 确定墙肢截面厚度
墙肢截面厚度对剪力墙结构设计的质量有着十分重要的影响，因此，作为结构设计的专业人员，想最大程度的发挥出剪力墙结构设计在建筑机构中的效果，在对墙肢截面厚度进行确定的时候一定要对剪力墙的厚度进行充分的考虑，根据剪力墙厚度的具体情况对墙肢截面厚度的范围进行严格的控制。通常情况下，应将其厚度划定为最小值，这样以便于日后施工的调整。为了有效的提升剪力墙的稳定性，对于一些较短的墙肢，可以适当的对其底部进行加厚处理，同时，这样还能在一定程度上增强剪力墙的刚度，提升高层建筑墙体的安全性。
2.4 规范进行剪力墙连梁钢筋配置
设计人员在对剪力墙的结构进行设计的时候，必须结合高层建筑的实际特点，对设计方案进行优化。根据实地调查可知，高层建筑的关键部位是连梁，连梁不仅承担着高层建筑的承重责任，对建筑墙体的刚度也具有一定的积极意义。因此，在对高层建筑的剪力墙结构进行设计时，设计人员必须充分考虑到连梁的作用，保障其具备一定的抗剪性，从而避免连梁弯曲损坏的现象发生。与此同时，为了提高强剪力墙墙体的稳定性，设计人员需要规范的进行连梁钢筋的配置，在配置钢筋的过程中，设计人员需要遵循相关的吧标准，不可以随意的进行钢筋配置，否则，会导致高层建筑产生严重的安全隐患。
3 基于工程实例的剪力墙结构设计中的技术难点及解决措施
3.1工程概况
本工程位于浙江省德清县武康镇，包括两栋20层办公楼、两栋4层办公楼及1层地下室。高层办公采用混凝土框架剪力墙结构体系，其中框架部分抗震等级为三级，剪力墙部分抗震等级为三级，多层办公采用框架结构体系，框架抗震等级为四级，基础均采用承台桩基。本工程设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，建筑场地类别为Ⅲ类，场地特征周期为0.45s，设计地震分组为一组。
3.2技术难点
由于高层办公楼楼电梯间及设备用房布置在建筑单侧，建筑另一侧不允许布置结构墙体，导致结构平面质心与刚心偏心距较大，容易引起较大扭转。高层办公荷载较大下部桩基以抗压为主，不存在抗拔工况，而纯地库部分荷载较小下部桩基两种情况均存在，因此若无特殊处理，二者之间可能会产生较大的沉降差异，使交接处出现裂缝，引起地下室渗水。
3.3 解决措施
对于以上难点，在项目中主要采取了以下解决措施：（1）针对墙体单侧布置引起的较大偏心，从以下两个方面进行调整，a、增大另一侧结构刚度，即加大另一侧矿柱截面及边梁高度，b、减小该侧刚度，即在该侧墙体上开洞并减小墙体厚度。通过以上两种方法，成功将高层办公楼的结构扭转位移比控制在规范限值以内。（2）针对交接处底板设计，从计算和构造两个方面进行加强，首先对基础采用整体计算，控制交界处周边桩基沉降差值在一个合理的范围内，其次根具该差值的大小，适当放大交界处底板配筋。通过以上加强措施，建筑交接处底板在后期的使用的过程中，未出现明显的沉降差异及裂缝。
4总结
综上所述，剪力墙结构设计是高层建筑实施中的重点内容，专业性很强，包含诸多设计要素及内容。设计人员要依据实际工程背景，对剪力墙结构内涵及分类具备明确认知，依据剪力墙结构设计计算原则，合理选择剪力墙厚度及长度，并对其进行平面布置，处理约束边缘构件，达到最佳工程效果。
参考文献：
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