哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨 150090
摘要：近年来人们生活水平的提高，对建筑施工质量的要求也在提高。建筑结构设计直接关乎到建筑整体稳定安全性以及后续施工建设的有效落实，而在建筑众多组成结构中，剪力墙结构占据着非常重要的地位。通过做好剪力墙结构设计在建筑结构设计中的合理应用，有利于剪力墙结构承重作用价值发挥，提高建筑整体结构的科学合理性。本文就剪力墙在建筑结构设计中的应用展开探讨。
关键词：建筑；结构设计；剪力墙；应用
引言
现阶段，我国社会经济和科学技术发展水平不断上升，同时也在很大程度上推动了建筑领域的快速发展，特别是对建筑结构设计方面的要求更为严格，以往传统模式下的建筑结构设计已经无法满足当前人们提出的设计要求，这就需要建筑结构设计者基于社会大众要求，对原有建筑结构设计进行相应地创新。
1剪力墙的分类
根据建筑体的需求差异和实际地质情况，可以将剪力墙的形式和结构分为不同的类别。首先，对于一些支撑性要求一般的建筑体，可以设计一整面强体来实现抗剪力作用。在整体剪力墙中要求实现抗剪力可应用的墙体达到85%以上。整体墙沿着竖直方向的建设要有对抗墙体变形和弯曲的效果，要求将外包线设计建设成抛物线的形式。其次，一些在剪力墙上的孔洞开设达到50%以下时，要求将空洞建设为带状分布形式，并加强墙体的双肢建设工作，能够呈现出抗弯曲可抗扭曲两种建设需求，对于维持建筑体的稳定性更加有效[2]。最后，还有一些整个抗剪力效果以四边框的形式进行呈现的，由于本身的不稳定和易变性问题，要求在设计建设时多引入一些连梁，保证实际建设需求。
2剪力墙在建筑结构设计中的应用策略
2.1严格遵循剪力墙结构布置原则
在进行剪力墙结构设计过程中，剪力墙本身需要承受垂直和水平两种作用力，因此在进行实际设计中，要将上述两种因素考虑在内，将房屋建筑物主轴作为剪力墙设计的参考依据，以此为基础分别布置垂直方向和水平方向的剪力墙，特别是在设计建筑抗震结构过程中，要避免出现单向带墙结构布置情况，基于以上，这就需要相关建筑结构设计工作者根据建筑实际来适当提高垂直和水平两个方向在横向上的刚度，这样做的目的在于强化两个不同方向在固有振动周期下的相似性。在设计长剪力墙结构时，首先要做的就是打开一个开口，然后将剪力墙均分为多个墙段来开展相应的设计。除以上之外，因剪力墙墙体实际长度相对比较小，因此剪力墙在处于弯曲状态下产生的裂缝宽度也比较小，这就需要剪力墙墙体内部设置的钢筋发挥其应有的作用，能够保持墙体实际高度在8m左右，这样做的目的在于强化剪力墙结构设计质量。另外，在进行剪力墙设计过程中，楼板主梁不能直接支撑在剪力墙之间的连接梁上，这主要在于主梁端本身具有一定的约束性特征，不能满足剪力墙在承重上的要求，若楼板主梁支撑在连接梁上，就会导致耦合梁失去扭转刚度，从而使得剪力墙承重面出现弯矩情况，因此相关设计工作人员在进行剪力墙结构设计过程中，应严格遵循剪力墙结构的布置原则，从根本上保证剪力墙结构在建筑结构设计中的应用成效。
2.2合理设计剪力墙厚度与形状
在剪力墙结构设计过程中，做好厚度设计非常重要，且在实际设计过程中，还需要考虑诸多影响因素，比如剪力墙肢轴压比、配筋计算等因素，只有保证剪力墙墙厚度设计的合理性，才能有效强化建筑结构整体的延性。因此在具体设计过程中，应注意剪力墙底部，应适当加大厚度，有利于轴压比的缩小。与此同时，还应注意设计好剪力墙的形状，通常而言，在建筑结构设计中，很少采用“一”字型结构形状，而是将剪力墙设计成“L”型或“T”型等形状，更有助于提升剪力墙稳定性。
若实际的建筑工程需要用到“一”字型剪力墙，那么在实际过程中，在剪力墙与外梁进行搭接时，可以采用双向搭接的方式，能够增强“一”字性剪力墙的稳固性。值得注意的是，在建筑整体结构中，剪力墙是最为重要的承重结构，因此在具体设计过程中，除了要考虑轴压比、形状等因素，还应注重提升剪力墙结构承受荷载能力，在具体设计过程中，可以采用剪力墙稳定验算公式进行计算，如果墙体受力变化比较小，可以适当增加剪力墙截面，更有助于剪力墙荷载承受能力提升。当剪力墙需要进行梁体搭接时，应注意控制好钢筋锚固长度与截面面积，钢筋横截面不宜过粗，以确保墙肢有着足够的厚度满足钢筋锚固需求。但总的来说，剪力墙不宜过厚，否则会压缩建筑内部空间，一般在20cm厚度即可，同时在剪力墙底部加强部分，厚度应在25cm以上，可以结合实际墙肢轴压比与剪力墙稳定性要求来灵活调整。
2.3提高建筑结构与外观的协调性
建筑结构设计与建筑外观设计始终是不可拆分的话题。在一般的建筑结构中，不可避免地会发生建筑结构与外观相冲突的现象，如果不能同时进行兼顾，那么，设计方或施工单位会退而求其次，选择其中的一项作为主要设计对象。随着人们对于房屋建筑结构的整体性要求逐渐提高，房屋建筑的功能不再局限于仅满足居住者的日常生活需求，同时也要在房屋外观上给予居住者一种享受。因此，设计人员要在设计房屋结构的过程中，引入先进的设计理念，添加一些流行元素，使二者得以兼顾，同时要做好房屋外观与结构的后期处理，以加强二者的协调性。
2.4优化剪力墙连梁设计
连梁作为连接剪力墙墙肢与墙肢之间的梁，当墙肢处受到自重或外部的压力时，连梁就成为传递墙肢受压产生形变或超筋的主要构件，可以说连梁的设计效果对建筑工程质量和有效寿命有着直接影响。首先，优化剪力墙连梁设计要考虑连梁的设计高度，梁体尺寸会在很大程度上造成连梁的剪切变形。其次，要注重连梁与剪力墙墙体结构的塑形互动，这会对连梁的抗震设计造成一定意义上的影响。最后，要将连梁连接多边墙肢的荷载力影响控制在可调范围之内，可以通过设计人员的多次运算实现连梁设计受力数据的精准把握。如果在计算中出现剪力墙结构可能发生超筋位移的情况，就需要根据程度的不同采取相关的剪力墙连梁变更对策，并始终在建筑工程施工规范要求的范围内考虑是否采用铰接方式处理连梁的施工技术。
2.5剪力墙约束边缘构件设计
在进行建筑结构剪力墙设计过程中，边缘构件部分的设计经常被设计人员忽略掉，但实际上边缘构件对整个剪力墙结构而言有一定作用。一般来讲，剪力墙边缘构件可分为两种形式，一种为约束性边缘构件；另一种为无约束性边缘构件，将以上两者进行比较，若无约束边缘构件的承载能力低于40%以下，就会在全范围降低其对地震能量的消耗，严重情况下就会影响整个建筑的墙板稳定性。除此之外，相关设计工作人员应结合当前建筑实际进行分析，不仅仅要确保剪力墙结构设计质量，还要符合当前人们对建筑结构设计提出的各种需求。
结语
总之，剪力墙在建筑设计中十分重要，需要设计人员结合现场的实际情况和建筑结构展开受力分析，根据不同的楼层高度建设需求展开建设工作。剪力墙的设计要有不同方向上的受力，以横纵多个方向的受力进行设计，能够更加有效地对抗建筑体的变形和扭曲问题。但要注意，剪力墙的抗力设计也有一定的限度，如果超出也可能存在不稳定影响。墙体的厚度不同受到的力的大小也有差异，一般需要结合墙体的高度、整体界面和开洞等多个方面的因素共同决定。
参考文献：
[1]孙宏刚.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰，2018（47）：66-67.
[2]梅如珏.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的要点分析[J].建筑建材装饰，2019（18）：45-49.
[3]钱志华.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践应用探究[J].智能城市，2018（10）：24-25.