李杏杏
摘要：当前房屋建筑剪力墙结构被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中。在建筑工程剪力墙结构设计过程当中，施工单位会采用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平方向的各类荷载，从而有效地控制建筑结构产生的水平力。
关键词：房屋建筑；结构设计；剪力墙结构
1剪力墙结构基本介绍
1.1基本定义
所谓剪力墙结构，指的是墙板代替墙体的建筑活动，具体来讲，墙板材质为钢筋混凝土，原有框架被有效取代的过程中能够实现载荷有效性承担，同时，还会不同程度的控制水平力。由于该结构的经济效果显著，在实际建筑中应用这一结构能够降低建筑成本，基于此，建筑工程中这一结构的应用率较高，即使这一结构的应用优势再多，但也不能多次、全部使用，一旦应用次数过多，那么建筑物的质量得不到保障，并且建筑物的使用周期也会相对缩短。对其进行抗震设计时，需要注意的是，地震倾覆力矩应坚持结构承受是剪力墙墙体的二倍，当剪力墙墙体数量不多时，此时应适当减轻倾覆力矩，并将其控制在16～41%范围之内。
1.2具体分类
联肢剪力墙：它主要是针对大开口、多墙体的剪力墙来说的，当剪力墙出现多个截面，并且应力分布无规律可循时，应对其进行墙肢连接，双肢或者多肢剪力墙主要由连梁数量决定。实体墙：当墙体洞口小于14%范围或者墙体完整时，此时载荷承受能力较弱，但并不影响稳定性，墙体在使用过程中不会出现异常，墙体安全系数较高。小开口整体剪力墙：墙体洞口面积大于全部面积的16%范围时，此时正应力会移至洞口两旁，并且会出现反弯现象，但墙体不会出现异常。壁式框架：墙体洞口面积过大，墙体完整性会相应的受到破坏，此时剪力墙会渐渐向框架转变，其中梁柱衔接位置不会发生形变，即壁式框架。
2剪力墙结构的表现形式
2.1无洞单肢剪力墙
无洞单肢剪力墙实际上是一竖向悬臂构件，立面上没有任何洞口，在受到水平压力时，其弯曲变形的能偏离程度对平截面的假定，墙肢截面的正应力为直线分布，可以利用材料力学方法计算其内力和变形。
2.2整体墙和小开口整体墙
这种类型的剪力墙与第一种剪力墙的实质一样，仍然是一个悬臂构件，其墙面上只有很小的洞口，几乎没有影响。这种墙的正应力呈直线分布，其横截面的变形在平面的假定的范围内，这就是整体强。当开洞稍大一些，墙体可能引起局部弯曲，其墙肢应力不超过整体弯曲应力的15%时，墙肢截面的变形就不会超出平面的假定，其应力可以应用材料力学方法来进行计算，然后加以修正，这种墙叫小开口整体墙。
2.3联肢墙
联肢墙是由许多受弯构件连接在一起的。建筑墙体上有许多洞口，竖向排列，这些洞口在外墙上表现为窗口，而在建筑的内部，门或走道是其表现形式。在实际设计中，窗户、走道、门等将一片整墙分开，由连梁或楼板连接的墙肢，就称为联肢墙。
2.4短肢剪力墙
短肢剪力墙是一种抗侧力构件，近年来在我国兴起，它的优点是保留了异形柱不凸出墙面，克服了异形柱抗震性能不理想的缺点，严格限制了轴压比，由于是新型的剪力墙形式，专业人士正在研究其力学性能、破坏形態、抗震性能以及设计方法等，以期能够更好地利用此种新型剪力墙。
3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1对大墙肢的处理
建筑结构设计中，剪力墙的结构必须有延性，当其高宽比>3时，就会变成延性高、易弯曲的剪力墙，能有效降低脆性剪切破坏。而当剪力墙的长度过大时，为使各墙段的宽高比均>3，可在长墙上开洞分割成均匀合理的独立墙段，降低受弯裂缝出现的可能，并增强墙体配筋的支撑性能。一旦出现>8m的大墙肢时，在楼层建立整体计算中，多把主要承载力算到大墙肢上，这样一旦发生地震等震动，首先遭破坏的就是大墙肢，而小墙肢因配筋不足也会受到损害，进而造成整个墙面的破坏。为解决这一问题，在剪力墙结构设计中，当墙肢长度>8m时，应根据实际情况采取措施，方法有二，一是开施工洞，即施工中在剪力墙上开动，施工完成后再把洞填好，以将大墙肢分解为小墙肢来降低破坏；二是开计算洞，即在结构计算中设置计算洞，施工中仍设置混凝土墙，以提升小墙肢的配筋性能。
3.2合理的平面布置
剪力墙结构设计中，最好沿主轴或其他方向进行双向或多向布置；在布置剪力墙平面的过程中，必须遵循匀称原则，最大可能的使墙面结构的刚度和质量两者中心重合，为减少剪力墙扭矩发生的对直拉通设计不但适用于内剪力墙，同样适用于外剪力墙；且设计中的抗侧力刚度设计不宜过大。此外，为了充分发挥剪力墙抗侧力刚度和承载力，应在确保其侧向刚度合理的情况下，适度加大剪力墙的设置间距。
3.3剪力墙结构连梁钢筋配置
连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。
3.4剪力墙的开洞处理
为满足建筑功能的要求，需对剪力墙开洞。比如电梯井位置，需要预留电梯口通道，要对剪力墙开洞。为了使结构的侧向刚度均匀，减少结构的扭转，对剪力墙进行开洞处理。通过对剪力墙开洞，可以降低目标剪力墙的刚度，有意识的使整体结构的侧向刚度更均匀，也可以有意识的调整结构的刚度中心位置，使其与形心尽量重合，减少结构的扭转。墙长超过8m的剪力墙（属超长墙肢），由于其单片墙的刚度很大，吸收了大量的地震作用，还由于超长墙肢的延性较差，地震时往往不能充分发挥作用，导致其他墙肢承担比计算大得多的地震作用。为了确保结构安全，应对超长墙肢进行开洞处理，墙肢之间设置适当刚度的连梁。
4结束语
综上所述，建筑结构设计过程中应用剪力墙结构设计，既符合建筑行业发展需要，又会优化剪力墙结构、提升剪力墙质量，同时，还会降低建筑建设成本，提高建筑经济效益。此外，还应不断提升设计水平，借鉴先进的设计经验，提高剪力墙结构设计的应用范围和应用率。
参考文献
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