摘要：目前国民经济水平处于不断提高地阶段当中，建筑结构设计也在长久发展，其中结构的承载力、整体性和抗震性能等特点被人们越来越重视。建筑的质量和结构的安全性也是人们关注的热点话题，剪力墙结构的设计要求设计人员具有广泛的理论基础，并将其运用于实际工程中，以此来解决建筑结构设计中面临的问题和一些缺陷。基于此，本文主要分析了剪力墙结构设计的应用。这些理论要与实践相结合，以此来进一步提高结构人员的设计水平，从而确保建筑物的安全和质量。
关键词：剪力墙；建筑结构；相关设计应用
中图分类号：TU375 文献标识码：A
1 引言
在社会经济发展的当下，人口基数不断增加，土地资源日益匮乏，建筑工程项目中高层建筑的比例逐渐提升，同时人们对建筑工程质量安全意识也逐步提升，基于此，剪力墙可结合建筑隔墙灵活布置，结构侧向刚度大，剪力墙及剪力墙开洞形成的连梁具有良好的耗能性能，因而剪力墙结构往往在高层建筑中广泛采用，在剪力墙结构设计中，结构设计人员必须不断提升自己的设计能力，全面提高建筑结构设计的质量，以保证建筑工程的安全，从而满足建筑使用者的需求。
2 剪力墙结构的介绍
2.1 剪力墙结构概述
剪力墙结构是由剪力墙组成的能承受竖向和水平作用的结构，实际工程中，剪力墙主要承受风荷载或地震作用下引起的水平荷载，此结构体系能够减少建筑物遭受剪切破坏，剪力墙具有很好的承载力及稳定性，因此剪力墙被广泛地应用到建筑结构设计中。
2.2 剪力墙结构的类型
根据所受力不同，使用剪力墙的类型也不同。剪力墙的结构类型主要有以下四种：①整体性剪力墙，这种剪力墙洞口的数量不多甚至没有洞口，如果要开洞口要控制洞口的面积在墙体整体面积的1/6；②壁式框架剪力墙墙体上的开洞尺寸较大，主要是剪切变形；③洞口成列布置的联肢墙体剪力墙，该结构的剪力墙稳定性更高；④整体小开口剪力墙，其开口竖向成列分布，洞口在整体面积中所占的比重较小，一般墙体的开口面积占剪力墙整体面积的比例不超过15%。
3 剪力墙结构的设计优势
（1）经济性较强。剪力墙结构比传统的框架式梁柱结构所需耗费的原料更多，建筑成本也相对较高，然而从安全层面分析，剪力墙实现了混凝土与钢筋的结合应用。这种建筑结构刚度大、抗震性能性好，在烈度较高的地区，设计过程中剪力墙布置合理，可以大大节约钢筋材料的使用，继而可以满足当下建筑企业控制建筑成本、提高经济效益的需求。（2）稳定性更高。由于剪力墙结构中应用的是钢筋与混凝土两种物质，钢筋混凝土的结合应用使剪力墙结构对建筑具有良好的承载能力，使得建筑的稳定性有明显提升，与传统框架结构相比，剪力墙结构的外观具有明显优势，框架结构往往有外凸情况。（3）连续性强。在剪力墙设计之时，设计人员会对其进行区域划分，布置合理的剪力墙，使两个方向的剪力墙刚度相近，以发挥出剪力墙的最大作用，此时剪力墙结构具有良好的防倒塌性能。然而建筑物看似区域被区分，实则也相互关联而成为一个整体，因此，剪力墙结构设计具有良好的连续性。
4 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
4.1合理的布置剪力墙
结构设计人员必须全面分析建筑平面，合理的布置剪力墙，剪力墙墙体并不是越多越好，剪力墙结构和其它各类结构形式一样，应该采用简单的平面、立面布置和恰当的侧向刚度，剪力墙墙体上的洞口应进行规则化处理，剪力墙的门洞口宜上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁，确保剪力墙最大限度地发挥出其作用，台风、地震等自然灾害会建筑物造成很大的破坏，这些因素必须在设计过程中加以考虑，要根据墙体结构设计的具体原则进行相关调整。与此同时，还要运用先进技术，进一步完善建筑方案，在整个过程中最大限度地发挥墙体结构的价值和重要性。
在实际工程中，应注意剪力墙布置及剪力墙墙肢的均匀性要求，避免平面布置不均匀引起的竖向承载力及侧向刚度的突变，尽量做到剪力墙结构对称布置，保证建筑结构整体稳定。
4.2 剪力墙墙肢的处理
建筑结构各体系在设计时需要考虑其性能，剪力墙结构设计时需要注意其延性。通常情况下，结构的高度、宽度比在3以上时会达到最高的延性，弯曲能力较强，提升建筑的荷载能力。如果高宽比在3以上就需要在墙体上开洞形成上文中提到的不同类型剪力墙结构，减少裂缝的出现。在实际工程设计过程中，剪力墙的长度应基本均匀，墙肢长度不应相差过大，应总体保持相当的水平，以使各片剪力墙墙肢受力均匀。当然剪力墙墙肢也不宜过长，如果侧向刚度大了之后其延性有所降低，容易发生剪力墙的脆性及剪切破坏，此时我们可以通过开设洞口将长肢剪力墙分成长度较小、较均匀的联肢墙，开洞后形成的连梁宜采用约束弯矩较小、跨高比较大的连梁，使形成的连梁具有适当的刚度并具有足够的耗能能力。
4.3 剪力墙与平面外结构梁连接的处理
实际项目设计过程中，由于建筑功能的原因，建筑会设置很多分隔墙，结构为了传力明确合理，往往会在建筑墙体下面设置结构梁，结构梁经常一端或者两端搁置在剪力墙的平面外（梁与剪力墙厚度方向相交），此时结构梁与剪力墙一般为半刚接，梁传过来的力使墙肢平面外承受较大的弯矩，此时应注意剪力墙平面外的受弯安全问题，结构在进行受力计算后，设计时应采取合理的措施，例如在结构梁和剪力墙平面外交接位置设置暗柱（或扶壁柱），也可以适当加大梁下及其两侧适当部位（一般为梁两侧各一倍墙厚）墙体的竖向分布钢筋直径，如果受力很大时，必要的情况下剪力墙内还可以设置型钢，以此来保证受弯安全性。
4.4 短肢剪力墙的控制
抗震设计时，规范中明确了高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，当采用较多短肢剪力墙的时候，在规定水平地震作用下，短肢剪力墙承担的底部抗倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%，房屋的最大适用高度也要适当降低，同时也要避免短肢剪力墙的集中布置，当集中布置的短肢剪力墙出现破坏后，整个房屋可能倒塌，所以在结构方案及初步设计阶段，需避免布置过多的短肢剪力墙。
4.5 剪力墙的连梁设计
剪力墙结构中有强弱连梁之分，当剪力墙连梁为强连梁时，采用剪力墙开洞模型计算比较合理，当剪力墙连梁为弱连梁时，可以采用梁元模型计算，在剪力墙结构设计过程中，强连梁一般较为容易出现超筋现象，设计人员应对超筋的连梁进行分析，需采取适当的处理方法。采取有效的措施有：①连梁调幅处理，抗震设计时，可对剪力墙中连梁的弯矩和剪力进行塑性调幅，当降低部分连梁弯矩设计值后，其余部位的连梁和墙肢的弯矩应相应加大。②适当减小连梁的截面，主要是降低连梁的高度，从而达到减小连梁的计算内力。③连梁按铰接进行设计，合理利用连梁梁端塑性铰的特性，当连梁被破坏后，对剪力墙承受竖向荷载无明显影响的时候，可假定此连梁在大震下被破坏，一般情况下，连梁按铰接设计后，两端墙肢的计算结果较大，此时要加大墙体的配筋，以保证墙肢的安全。
5 结束语
随着我国综合国力不断地提高，高层建筑发展也是越来越快，由于剪力墙结构抗震性能好，剪力墙的应用也是越来越广泛，我们要不断的加强理论联系实际，对剪力墙结构的设计要不断的思考和创新，继续提高我国建筑结构的设计水平。
参考文献：
[1] 张冬冬.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用初探[J].居舍,2018(31):112.
[2] 郝如.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].山西建筑,2018,44(29):54-55.
[3] 向中秋.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探析[J].中国住宅设施,2018(09):12-13.
[4] 杨保证.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材,2018(11):106-107.
[5] 潘长英.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2018(27):93.