摘要：剪力墙是建筑物用来抵抗侧向压力和承受竖向重力的墙体，纵向贯穿整栋建筑，是建筑物的重要组成部分，广泛应用于高层建筑领域，在保障建筑安全性、稳定性和抗震方面发挥着举足轻重的作用。当今社会，随着建筑物功能和形态的日趋多样化，人们对建筑结构设计的要求越来越高，剪力墙受到的关注不断加深，成为建筑设计和施工领域日常研究的重要课题之一。
关键词：建筑结构；剪力墙结构；设计要点
一、剪力墙结构的分类与特点
1.1整体小开口剪力墙
整体小开口剪力墙指的是整体结构不大、开洞面积不小于15%的墙体，这种剪力墙主要是在连梁处发生弯矩图的改变，整个墙体在高度上并不发生反弯点。
1.2实体墙
实体墙指的是没有开洞，或者是开洞面积小于15%的墙体，这种剪力墙从外观上看如同一个整体的悬臂墙，弯矩图不会发生突变，同时也不会产生反弯点。
1.3壁式框架
壁式框架剪力墙结构中的洞口尺寸很大，在连梁线刚度与墙肢线刚度的方面较为接近，弯矩图发生突变的地方一般是在楼层处，而且经常会在楼层中出现反弯点。
1.4双肢或者多肢剪力墙
双肢或者多肢剪力墙指的是开洞很大，或者是洞口的形状呈现出列状分布的特点，这时其产生弯矩图突变的位置一般是在连梁处，墙体一般不会发生反弯点。
二、剪力墙布置的一般原则
2.1在进行剪力墙布置设计时，一般不会布置的过分密集，应该要使整个墙的结构具有可以互相适应侧向的刚度，假如因为布置的集中造成其侧向的刚度过大，不仅仅会使墙体自身的重力增加，同时还可能造成地震发生是墙的自震频率增加，导致建筑倾塌。
2.2剪力墙的洞口或门窗必须从上到下排列整齐，同时要尽可能的去减少重合的错墙洞。因为它会影响承重力，使剪力墙容易变形。
2.3在进行剪力墙设计的时候，最好的方法是双向或多向排列布局，尽量要沿主轴方向进行设计，如果设计的剪力墙的方向不一样，那么就要将它们连接在一起，一定不要出现直拉现象；在剪力墙抗震设计的时候，要使剪力墙的侧向刚度不能相差不大，做的最为关键的是必须保证墙肢尽量简单的满足国家相应的规范。尤其是在进行设计高层建筑时，应尽量避免剪力墙单向设计。这样，当地震发生时，剪力墙的抗震作用可以更好地发挥作用。在剪力墙的布置中，应该至少有两种方案与现场实际情况进行对比研究，这样才能选择最合理、最经济的结构体系。
三、选择科学的设计方法
3.1选择科学的设计方法
为了更好地保证建筑工程中剪力墙结构设计的合理性，在设计过程中，需要掌握几个设计重点：设计人员要选择科学的设计方法，从而更好地保证施工方案的合理性。在设计过程中，由于剪力墙的延展性较高，因此，要将剪力墙的形状设计为宽细状，而且剪力墙的高度不能小于墙体的宽度。为了更好地保证设计的准确性，在设计过程中，设计人员应借助计算机技术进行准确的数据计算，从而更好地保证剪力墙的安全性和稳定性。
3.2选择合理的布局结构
要保证剪力墙结构设计的合理性，在设计过程中，设计人员要选择合理的布局结构，并且尽量采用对称结构方式，以更好地提高剪力墙的抗震能力。要将剪力墙设计成对称形式，设计人员需要使墙体的刚度中心和质量中心重叠，而且进行结构布置时，要减少对单项形式的采用，进而更好地提高墙体的抗震性能。
3.3合理处理剪力墙的延伸性
由于剪力墙具有一定的延伸性，进行建筑工程剪力墙结构设计时，要对延伸性进行合理的处理，一般情况下，设计人员首先要保证剪力墙具有较好的延伸性，以保证墙体的整体性能。其次，为了避免墙体结构受到破坏，要保证墙体的承载力满足相关规定，而且可以通过选用对称或前后连贯的方式提高墙体的承载力，以更好地保证墙体设计的合理性。
四、建筑剪力墙结构设计及计算的优化措施
4.1剪力墙结构设计的优化
在剪力墙结构设计中，一般应当沿着主轴的方向或者是其他的方向进行双向布置，进而形成一定的空间结构，这种结构能够避免出现单一结构布置的剪力墙发生侧向作用加大的现象，促进剪力墙作用的有效发挥。同时，对于长度较大的剪力墙，一般应当设置洞口，将其划分为多个长度较短的墙面，这样便能够将整体的承载力分散，避免墙体产生脆性的剪切破坏。在抗震结构设计时，应当保证洞口墙体与洞口之间形成一个有效的比例，按照实际的要求进行加密。
4.2剪力墙结构计算的优化原则
规范规定在计算地震作用的楼层最大层间位移时，要以楼间弯曲变形为主，计入扭转变形，可以不扣除结构整体弯曲变形。因此，对于高层建筑应当尽可能地扭转变形最小，但是又不能够仅仅是根据层间位移不满足规范要求而盲目地增加竖向构件的刚度。要尽可能的减少剪力墙的布置，并以大开间剪力墙布置方案为目标，使其结构具有适宜的侧向刚度使楼层最小剪力系数不小于规范限制，这样做能够减轻结构自重，有效地减小地震作用的输入，同时可以降低工程建设成本的投入。
五、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
5.1剪力墙结构的平面设置
建筑结构中的剪力墙结构应有合理的平面设置，要本着整体化的理念来设计剪力墙平面结构，确保结构规则、对称，使建筑墙的每一面的质量中心与刚度中心重合，结构设计过程中要以主轴为中心，向主轴方向和四周展开布置。当剪力墙缺少规则、平整的平面结构，且其长、宽都超出了规定范围时，则需设计伸缩缝，从整体上维护剪力墙结构安全，提升其抗扭转能力。对每一面墙都应尽力做対直拉通处理，减小剪力墙的扭曲程度。剪力墙结构的抗侧力刚度要控制好不宜过大，要充分发挥剪力墙的承载能力以及抗侧力。设计时要有效平衡剪力墙的重量重心与结构刚度重心的关系，减少二者的偏差。以主轴为标准，进行双向或多向的平衡设计，维持剪力墙承载力的整体平衡，合理地加大剪力墙之间的距离，以此来保证其侧向刚度得到有效发挥。
5.2剪力墙建筑结构的截面厚度设计
在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度，是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定性。设计中在确定墙肢的最小厚度的时候，应按层高以及无肢长度两者的较小值来计算。设计时需要注意（1）设计的剪力墙建筑结构是钢筋混凝土材质的话，需要在设计剪力墙建筑结构的横截面时对剪力墙建筑结构进行横截面上所受的建筑体各部分构件的压力和所产生的偏离中心的压力进行调查、分析和计算，设计人员要保证剪力墙建筑结构横截面设计时所需要的资料和数据是准确无误的。（2）设计人员在进行剪力墙的横截面设计时要满足“强剪弱弯”的基本准则：剪力墙横截面压力越强，剪力设计值就越大，剪力墙横截面的压力越弱，弯矩增大系数就越小。
5.3剪力墙连梁的优化设计
建筑剪力墙结构中，由于开间不大或墙体较长时开洞后形成连梁，在计算过程中，容易产生连梁抗剪超限的情况。根据《高规》在连梁设计方面的规定，在对连梁抗震性与非抗震性设计时，从高跨比上来分类主要有两种，同时也对受剪承载力与截面的配筋有着相应的规范要求。①增大截面，可以提高连梁自身的抗剪能力，也可通过加宽梁宽，使得抗剪力的提高值仅大于分担剪力的增加值。②调整设计内力，在增大连梁截面对提高抗剪能力没有效果的情况下，通过人为的内力调整，对连梁刚度进行折减，控制剪力分配比，解决连梁抗剪问题。在计算的时候需要注意，无论采取哪种算法，在实际使用时都需要来确定相应的剪力和弯矩设计值，并且这个数值要比调整之后的数值要小。设计时也可设水平缝形成双连梁、多连梁或采取其它加强受剪承载力的构造措施来提高连梁抗剪承载力。
六、剪力墙结构设计的一般原则
6.1合理剪控制力墙的高度和宽度比
在进行剪力墙结构的设计时，应该控制剪力墙的高度和宽度比，因为剪力墙结构的高度和宽度往往很大，但厚度很小。这导致了剪力墙结构出现了显著的几何特征，这使得其实际受力倾向于柱结构。但由于柱的长度和厚度的不同，使得它与柱结构有明显区别。当该比值太小时，可以根据柱结构进行设计。其次，设计时的墙体结构是一个平面构件，除了需要承受相应的水平应力和弯矩外，还应承受一定的竖向压力。因此，在设计中必须满足弹性、非弹性和延展性的要求。
6.2边缘构件的设计
在设计剪力墙结构的过程中，边缘构件的设计是非常重要的。边缘构件的设计可以提高其可扩展性，防止水平位移的出现，提并高了剪力墙的整体抗剪能力。剪力墙的边缘构件主要为端柱和隐蔽柱等。因此需要人们结合实际情况，去设计边缘构件或约束边缘构件。一般情况下，我们设计的墙，计算应考虑重力和横向延伸的力墙的结构。我们在剪力墙的承载力计算时，一般根据窗口和剪力墙洞口之间的翼缘宽度和剪力墙之间的最小距离来计算翼墙的宽度。它通常是十分之一墙肢的总高度。
6.3对于剪力墙中的大墙肢的处理
为了保证剪力墙的质量，剪力墙必须有一定的延展性。当剪力墙的大墙肢超过8米时，应通过开孔对其处理。施工洞和结构洞通常被其采用。施工洞在其施工的过程中，在墙上预留孔，在施工结束后填满墙，进一步将长墙肢分为短墙肢。而施工洞就是在结构计算之前，假定剪力墙有孔，但混凝土墙仍然是混凝土结构中的混凝土墙，这样其他较小的强壮肢体的加配筋能力也可以增强。对于剪力墙的肢截面设计的不应过于复杂，应该是简单的。剪力墙的抵抗侧向力的刚度不宜过大或过小。如果剪力墙具有适当的侧向刚度，则将充分发展剪力墙的承载力和抵抗侧向荷载能力，并进一步扩大剪力墙的可用空间。
6.4对于连梁的处理
在进行的混凝土结构设计中，在水平荷载作用下，连梁会因剪力墙墙肢墙的变形，产生一定的内力和内力和变形力的约束，进一步改善剪力墙墙肢的受力情况，连梁对于剪力墙结构在具体的建筑结构设计里发挥了重要的作用。
因为连梁超筋不能满足自身的剪力，剪压比例要求。所以一般容易发生连梁超筋的地方都在连梁的中部，在具体的剪力墙连梁施工中，发生连梁超筋部位，一般为高度1/3的楼层处。在采用连梁时是可以采用以下措施：进一步调整连梁的塑性，从而实现弯矩剪力的调整，从而进一步减少连梁的截面高度。因竖向荷载作用不明显，所以可以不选择连梁。
因为连梁中出现了一旦超筋情况，就不能满足自己在剪压比和剪力上的要求。通常有一个地方容易发生量超筋的情况，那就是在梁的中间部位。在混凝土剪力墙连梁的具体施工中，往往发生在1/3高度处的楼层。因此在连梁被选用时时可采取以下措施：（1）进一步调整连梁的塑性，以实现调节弯矩剪力，并进一步使连梁的截面高度降低。由于垂直荷载的作用不是那么的明显，在实际设计时可以选择不连梁。
结语：
综上所述，剪力墙结构具备显著优势，设计人员需要保障其结构的合理性。通过本文的分析可知，设计人员需要明确剪力墙结构的墙肢长度、墙体受力状况及墙体厚度，合理配置墙身配筋、合理设计边缘构件，做好连梁设计，并应用先进的软件对剪力墙结构相关数据进行分析，保障剪力墙结构数据分析的准确性，为剪力墙结构设计提供准确参考依据。
参考文献：
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