叶磊
江苏龙盘建设工程有限公司 江苏南京 210000
摘要：在建筑工程施工中，剪力墙结构的应用越来越广泛。尤其是在高层建筑施工中，剪力墙结构具有较强的抗震和抗风作用。但是，为了充分发挥剪力墙的作用，就必须要实现其结构设计的优化。本文针对剪力墙结构设计进行研究，分析剪力墙结构体系的特点以及在设计时的原则和标准，探究具体设计中所需要注意的内容。
关键词：建筑 剪力墙 设计
1 剪力墙结构体系特征
在建筑工程施工中，剪力墙结构的应用发挥了非常重要的作用。但是在实际设计中也需要考虑到整个建筑的结构布局。针对剪力墙结构设计以及与建筑工程中其他部位的设计进行合理的探究，才能够保证剪力墙结构充分发挥自身的作用。
在建筑工程中，剪力墙主要是钢筋混凝土所浇筑形成的墙体，这种墙体的承载能力相对较强，钢度较大，可以应对水平方向的剪力作用，承受建筑自身的竖向重力，整体的承载能力相对较强。在众多建筑工程中，剪力墙结构是常用的设计方法，主要是应用高强度和刚度的钢筋混凝土。在建筑上层形成多层砌体结构，这种结构的使用代替了传统的梁柱结构，具有较强的荷载能力，并且减少施工过程中所产生的安全事故。
但是，剪力墙自身的重量较大。在实际应用中需要针对其设计结构进行优化，从而保证其能够抵挡建筑承担的压力以及自身竖向的重量。但是，剪力墙结构，自身也存在着一定的弊端，尤其是如果高层建筑应用的剪力墙结构较多，那么在遭遇到地震时，则使得整个建筑结构的安全性降低，容易引发较大的质量问题。因此，在新时期建筑结构优化中，必须要明确剪力墙结构设计的原则以及在具体应用中的措施。
2 剪力墙的类型
在当前的建筑结构中剪力墙主要包括整体式、联肢式、壁式框架以及开口较小的整体式。
第一，整体墙。整体式的剪力墙主要指的是墙体并没有开设洞口或者是整个墙体当中的洞口面积占比低于侧面积的15%，并且保障剪力墙洞口之间的静距离大于洞口的长边尺寸。这种类型的剪力墙可以支撑整个建筑工程的主体结构，在发生变形时大多数属于弯曲型。
第二，联肢式剪力墙。联肢式剪力墙的洞口相对较多，同时排列较为整齐，洞口的尺寸相对较大。联肢式的剪力墙受力结构十分依赖于洞口的连接处。在具体应用中将梁连梁作为基本的连接单位，并且通过不同的组合方式形成了剪力墙形式。这种类型的剪力墙在实际设计时可以效仿开口相对较小的整体式剪力墙，尤其是二者之间的受力特点十分相似。
第三，壁式框架剪力墙。这种类型的剪力墙洞口尺寸大。在联肢墙表面存在的洞口，影响了整个墙体的高度具有一定的优势。壁式框架剪力墙的厚度相对较弱，在实际设计中可以通过单独的形式设置剪力墙，并针对整个墙体进行合理的利用，在建筑工程施工中应用十分广泛。
第四，开口较小的整体墙。如果在剪力墙设计中总体的开孔面积超过了墙体面积的15%，但是开口仍然相对较小，那么这一类型的剪力墙则属于开口较小的整体墙，这种类型的剪力墙在高度上一般并不会出现反弯点，但是在实际应用中也需要根据建筑的具体状况来进行分析，尤其是某些建筑的楼层也会出现反弯的状况。
3 剪力墙结构设计的原则
尽管剪力墙结构得到了广泛的应用，但是为了充分体现其自身的优势，就必须要根据设计原则来进行。
第一，注意剪力墙的尺寸。在建筑工程中剪力墙尺寸相对较大、厚度较小，这就导致其自身的受力十分明显，受力状态接近柱。因此在进行设计时，必须要考虑剪力墙厚度与肢墙之间的比例。根据建筑工程的实际特点来进行针对性的设计，并考虑不同受压构件的设计要求。在实际设计时需要注意墙体垂直和水平方向的抗压承载力，从而保证墙体结构可以达到要求，提升整个建筑工程的可靠性。
第二，考虑剪力墙的安全程度。剪力墙在平面内的高度和承载力都具有具体的要求，但是剪力墙平面外刚度的要求相对较低。在进行实际设计时，如果剪力墙与平面外的梁柱进行连接时，十分容易产生弯矩问题，因此在进行相关连接工作设计中避免这些问题，并采取相应的措施，从而有效提升剪力墙平面外安全状况。
第三，充分考虑剪力墙与弯矩的组合。在针对剪力墙结构进行设计时，需要认识到整个墙饰规矩的平面构件。因此其成立状况包括弯矩和水平、竖向压力，因此在充分考虑到其受力组合状况下，需要提升整个剪力墙的刚度强度要求，并满足非弹性变形下所提出的要求。
第四，实现理论与实践的充分结合。剪力墙结构的设计工作不能够只停在理论层面，需要根据整个建筑工程的实际状况进行综合考察，并进行相应的数据收集，从而保证剪力墙的设计，能够满足整个建筑工程的施工要求，保障墙体设计的实用性、科学性以及可靠性。
4 剪力墙结构设计的措施
第一，合理布置剪力墙的结构。在针对剪力墙进行设计时，必须要注重其结构的合理性，一方面保障剪力墙结构布设时使用T型或L型的结构，注意减轻剪力墙结构自身的重量，这就要求在针对剪力墙结构进行布置时，不能够过于密集，还必须要保证整个墙体结构的刚度要求。另外一方面，在进行设计时，需要保证剪力墙能够沿着主轴的方向进行均匀分配，这就保证在使用过程中两个方向的高度一致，并不会出现单方面布设的问题，这就要求在实际设置时需要确定高度的中心以及整个结构质量的中心，这可以减轻地震所引发的结构扭转工作。除此之外，在实际设计时需要确定整个剪力墙结构的竖向高度，实现自上而下的合理布置。
同时进行剪力墙结构布局中，需要注意建筑工程的剪力墙结构设计，需要达到一定的防震效果。因此在进行优化时需要贯彻落实基本的理念，缓解地震对于剪力墙所造成的压力，这就要求在实际设计时必须要控制结构的受力分析，避免出现工程结构失衡的状态。
第二，注意连梁设计。剪力墙结构的连梁主要指的是墙体连接的梁。在建筑工程施工中必须要注意整个建筑会受到地震以及风载荷的影响，整个建筑会承载着较大的水平压力。因此在进行设计时，必须要注意连梁设计遵循设计原则，提升整个结构的延展性。
第三，注意墙肢设计。剪力墙自身的刚度较大，具有一定的延展性，因此在进行设计时，必须要考虑施工材料的特征以及工程延展性的要求。结合建筑工程的实际状况，避免出现剪力墙弯曲破坏问题，在实际设计时需要满足基本的承载要求，并进行分层间隔设计，使得整个结构具有良好的承载效果，对于一些长度相对较小的剪力墙进行设计时，需要充分发挥配筋的作用。
第四，注意配筋设计。剪力墙的配筋设计必须要根据剪力墙的厚度来进行确定，通常情况下可以设置双排、三排和四排配筋不同的方式。在进行配筋设计时，必须要考虑到整个墙体的抗震功能，并注意横向与竖向的分配。在进行配筋设计时需要注意配筋率必须高于0.2%，直径大于8毫米，在考虑配筋间距时需要注意间距应该控制在三分米以上。同时，在针对部分剪力墙进行钢筋配置时，需要注意非抗震剪力墙的配筋设计存在着一定的区别，而在整个建筑中，房屋顶层剪力墙和电梯间剪力墙的配筋率应该控制在0.25%以上。
第五，重视剪力墙的过渡层设计。通过实际调查显示，在建筑工程受到水平和竖直方向荷载作用时，过渡层以及转换层承载力会有所下降。因此在具体设计中必须要注意根据实际要求来进行承载力计算，避免由于过度层抗震承载力计算不足，对于整体结构安全性所产生的不利影响。
结语
总之，在建筑工程剪力墙设计中，需要根据整个工程的特征以及剪力墙设计的要求来进行合理的优化，从而保证整个建筑工程的安全性、可靠性，提升整体的设计水平。
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