王连
上海联创设计集团股份有限公司 湖北 武汉 430000
摘要：剪力墙结构是目前建筑施工领域中非常普遍的一种结构设计方式，其能够有效提升整个建筑物框架结构的稳定性与安全性，对建筑综合施工质量问题的影响非常显著。目前来看，剪力墙结构的应用技术已经相对成熟，剪力墙结构设计及施工研究也在不断增多。鉴于此，对高层住宅建筑结构设计中剪力墙结构的应用进行了相关分析，以供参考。
关键词：剪力墙；高层住宅；结构设计
引言
现阶段的建筑结构，需要满足抗震性能，其中剪力墙结构的应用显得尤为重要。剪力墙设计是高层住宅建筑结构设计中的主要内容，有利于保证建筑结构的稳定性。本文主要对高层住宅建筑结构设计中剪力墙结构的种类及在建筑中的具体应用策略进行分析。
1剪力墙结构设计分类
建筑剪力墙设计中具有多种类型，在建筑施工设计中剪力墙的建设一般采用打孔的方式进行施工，孔洞的数量以及大小不等。通过最新研究结构发现，剪力墙的性能以及结构形式与建筑中的孔洞具有直接关系，影响剪力墙的受力情况。剪力墙的分类如下：
1.1整体墙
剪力墙结构自身具有较强的稳定性，而且抗拉和抗压能力都比较强，整体墙孔洞比较大，但是数量少，部分墙体上并没有设置孔洞，从受力方向上来看属于竖向受力的情况。从水平结构来看，较大的荷载会使剪力墙的高度和宽度扩大，导致墙体界面出现变形的情况。整体墙截面虽然可能会出现变形，但是仍然是符合剪力墙标准的，墙体正面在应力的影响下形成线性分布，使墙体始终保持安全性和稳定性。
1.2小开口墙
小开口墙也是剪力墙结构中比较常用的一种模式，剪力墙的孔洞面积如果不断变大的情况下就会形成小开口墙。从墙体的水平结构来看，荷载的压力会导致小开口剪力墙结构受到影响，使得墙体截面存在正应力，而这些正应力的分布呈现规范性，属于偏离直线分布。这种力的分布方式，会使剪力墙的局部弯应力与主应力之间互相叠加，如果这种叠加力不产生反弯点的情况下，小开口剪力墙形成。
1.3联肢墙
联肢墙与小开口墙相似，都是孔洞比较大的墙体，如果开孔连接位置强度比墙肢小时，水平荷载将导致剪力墙连接位置出现反弯点的情况。这种结构中每个墙肢都是独立的个体，并独立发挥作用。而这些独立的墙肢个体进行连接就会形成剪力墙，这种剪力墙也被称为联肢墙。
1.4壁式框架墙
建筑剪力墙中孔洞最大的墙体为壁式框架剪力墙，墙体的孔洞越大，墙肢的独立性越强，如果孔洞连接位置强度远远超出墙肢时，剪力墙的受力情况也会发生变化。壁式框架墙与框架结构墙体具有相似性，在负荷的情况下截面会出现弯矩的情况，而且建筑内墙还可能会引起比较多的反弯情况。
2剪力墙结构在高层住宅结构设计中的应用研究
2.1合理明确剪力墙结构位置
建筑结构中剪力墙结构位置的设计是决定整个剪力墙使用效果的关键，其与整个建筑整体结构密切关联。在建筑结构设计期间需要充分考虑剪力墙结构在整个建筑中的位置合理性，确保所有的剪力墙设计位置都可以发挥最大的保障作用，同时满足建筑工程的整体结构需求，从而提高整个剪力墙结构的实际施工效益。剪力墙结构的位置确定必须从3个方面考虑。
（1）从整个建筑结构角度着手。剪力墙结构的优缺点，不仅需要合理应用同时也要杜绝滥用现象，须满足整个建筑的设计需求。保障位置合理的同时需要基于建筑结构的特征及应用需求，尽可能保障剪力墙位置合理性，并从平面布置及纵向布置的角度着手。（2）充分考虑平衡性问题。针对剪力墙结构的设计应当尽可能满足结构对称基础原则，不仅需要每一阶段的剪力墙都满足构造规则，同时还需要确保建筑物的整体与剪力墙之间的合理性，做好对称格局优化设计，发挥剪力墙的结构优势，规避对建筑结构形成的失衡、失重等问题。从对称与均衡角度来看，需要从剪力墙结构的设计环节着手，对设计前期布局提高重视度，并考虑建筑整体设计和施工条件。（3）减少剪力墙结构的设计，并注重展现剪力墙结构的优势，规避劣势。尽可能简化剪力墙结构，同时需要规避设计因素过于复杂而导致的高难度施工问题。
2.2大墙肢的设计
在剪力墙结构设计与施工期间，相关人员普遍都能够意识到大墙肢时对于整个剪力墙结构的影响力，这也是目前建筑结构设计期间非常重要的环节。但是，在具体设计与施工期间大墙肢的问题最为明显。大墙肢对于建筑物而言具备比较高的设计难度，其本身的抗震性能及抗荷载效果属于设计核心。一般情况下，在设计处理方面有2个重点。一是墙肢的整体设计，采用短墙肢进行部分替代，在设计期间需要预留施工洞，并在整体施工完成之后再进行填充，普遍而言，剪力墙结构的墙肢应控制在8m以内，促使剪力墙可以保持一次有效延伸，同时规避因为墙肢过长而导致脆性损坏；二是需要适当提升墙肢的配筋量，剪力墙结构的优势在于不需要任何钢筋介入，其可以有效降低整体施工成本、施工难度及复杂程度，同时还可以提高整个建筑结构的抗震性能。对此，在大墙肢施工期间需要尽可能满足抗震要求，并应用相应的措施在墙肢中适当增加钢筋配合比，尽可能提升剪力墙的整体强度及承载力，规避配筋量少而导致墙体弯曲等问题，提高整个剪力墙的抗震性能，提升建筑稳定性。
2.3节点以及构件的设计
为更好地提高建筑结构设计的合理性，需要在建筑设计期间充分考虑节点与构件方面的设计。目前，水平分布筋、水平施工缝、边缘构件属于设计中的重点。（1）水平分布筋。剪力墙周围的构件是需要进行现浇的，需要把双墙板水平方向的钢筋全部埋在边缘处的现浇构件里，这种方式可以约束墙板端头处的部位，厚度和一般的现浇墙差不多，不会因为对抗剪截面而造成削减。（2）竖向分布筋。在叠合式剪力墙里面，竖直向上的分布筋在现代技术规范中可以这样设计，水平缝合部位可以参照技术规范来连接，在错开的连接当中把钢筋连接起来，这种方式可以更好地满足结构计算方面的要求。（3）水平施工缝。叠合式剪力墙边的上下两端设置了水平方向的施工缝，在施工缝间接处的墙体，其有效面积需要和现浇的基层总厚相同。想要避免结构性特征的变化，在计算的时候需要将墙实际厚度作为计算模型，如果墙体是2m，那么有效的截面厚度就是1.5m。在水平施工缝方面需要确保检测结果的可靠性，一般可以借助对钢筋连接面积的计算方式确保结构的整体设计效果。（4）边缘构件。进行结构设计时，地面3层楼以上的墙体边缘构建都是现浇的，因为这个区域规定了抗震等级为8度，在地震之后就会产生一定拉力，在构造配筋率里面进行适当调整；在构件承载力当中对需要的配筋进行计算时，需要在一定情况下增加配筋，在墙体上面的分布筋没有深入到墙的端头部位，在结构设计时，浇构件的外围箍筋之间的距离和直径和分布筋是一样的。
结束语
综上所述，剪力墙结构属于现代建筑工程领域中非常重要的技术措施，对于建筑产业的影响非常显著，对我国建筑工程建设综合经济效益及社会效益也存在直接影响。对此，在今后需要进一步优化关于剪力墙结构的设计，尽可能保障建筑工程的整体施工效益，为我国建筑工程及经济建设发展提供可靠支持。
参考文献
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