瓦房店市规划设计院 辽宁省瓦房店市 116300
摘要：在建筑结构设计中，剪力墙结构作为最重要的结构形式，在我国多高层建筑设计中广泛的应用。剪力墙结构是由截面高大而厚度相对较小的片状构件组成，优点是承载力大和平面内刚度大。缺点是剪切变形相对较大、平面外较薄弱等问题。在剪力墙结构设计中，应正确把握一般剪力墙、短肢剪力墙及柱形墙肢之间的区别，把握边缘构件及连梁设计计算等要点。
关键词：建筑结构；设计；剪力墙结构
一、破坏形式
剪力墙承受是压、拉、弯、剪的构件。在轴向压力和水平力的作用下，其破坏形态可以分为：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏。弯曲破坏又分大偏压和小偏压破坏。大偏压破坏是具有延性，小偏压破坏延性小，剪切破坏是脆性破坏。
影响剪力墙破坏的两大因素：剪跨比、轴压比。
剪压比（M/Nhw）即截面上的弯矩与剪力的相对大小。M/Nhw≥2时，弯矩为主，易出现弯曲破坏，延性较好。2＞M/Nhw＞1时，可能出现弯曲破坏、剪切破坏且易出现剪切斜裂缝。M/Nhw≤1时，一般出现剪切破坏。
轴压比（N/Acfc）即截面轴向平均应力与混凝土轴心受压强度的比值。轴压比较大时容易出现延性较小的小偏压破坏。
二、剪力墙布置原则
平面布置简单、规则，结构布置沿两主轴方向均匀布置，避免两主轴方向抗侧力刚度差异过大。竖向自下到上连续布置，避免刚度突变。洞口布置上下对齐，形成明确的墙肢和连梁。抗震设计时，不应采用上下不对齐的错洞。各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8m。墙肢截面高度与厚度之比（即hw/bw），4＜hw/bw≤8时按短肢剪力墙设计。hw/bw≤4时按框架设计。
三、剪力墙结构设计要点
3.1墙体稳定性验算
满足q≤Ect3/10l02稳定性验算（高规附录D）。
3.2剪力墙截面厚度
底部加强区：一二级抗震等级：不应小于层高或无支长度的1/16，且不应小于200mm；三四级抗震等级：不应小于层高或无支长度的1/20，且不应小于160mm。
其他部位：一二级抗震等级：不应小于层高或无支长度的1/20，且不应小于160mm；三四级抗震等级：不应小于层高或无支长度的1/25，且不应小于160mm。
3.3剪力墙截面剪压比
无地震作用时：0.25
有地震作用时：λ＞2.5时，0.2/γRE=0.235；λ≤2.5时，0.15/γRE=0.176。
3.4底部加强区高度
地下室顶板起算，墙肢总高度的1/10和底部两层二者的较大值。
3.5墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比N/fcA
一～三级底部加强区：9度一级0.4；6～8度一级0.5；二三级0.6。短肢剪力墙一级0.45；二级0.5；三级0.55。
3.6剪力墙竖向和水平分布钢筋
配筋率：一～三级不应小于0.25%，四级和非抗震设计不应小于0.20%。钢筋间距不宜大于300mm，钢筋直径不应小于8mm。房屋顶层，长矩形平面的楼梯间和电梯间、端开间的纵向墙、山墙不应小于0.25%，钢筋间距不宜大于200mm，竖向和水平分布筋不宜大于墙厚的1/10。
3.7剪力墙竖向和水平分布钢筋构造
不应采用单排。bw≤400时采用双排；400＜bw≤700时采用三排；700＜bw采用四排。
3.8剪力墙底部加强区墙肢截面剪力设计值增大系数
一～三级ηvw分别为1.6,1.4,1.2；特一级为1.9。
3.9抗震设计时双肢剪力墙
墙肢不宜出现小偏拉；当任意墙肢大偏拉时，另一侧墙肢的弯矩和剪力设计值放大1.25倍。
3.10剪力墙构造边缘构件设计部位（高规7.2.14及抗规6.4.5）
一～三级底部加强区在重力荷载代表值作用下的最大轴压比不大于：9度一级0.1；6-8度一级0.2；二三级0.3以及一二三级其他部位、四级和非抗震设计的剪力墙边缘构件。
3.11剪力墙构造边缘构件设计要求（高规7.2.16）
1.竖向配筋应满足正截面受压（受拉）承载力要求；
2.当短柱受集中荷载时，其竖向钢筋、箍筋直径和间距应满足框架柱的相应要求。
箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm，不应大于竖向钢筋间距的2倍。
3.12剪力墙约束边缘构件设置部位
一～三级底部加强区在重力荷载代表值作用下的最大轴压比大于：9度一级0.1；6-8度一级0.2；二三级0.3以及上一层墙肢端部。
3.13一～三级剪力墙约束边缘构件设计要求
1．沿墙肢方向的长度Lc和箍筋配箍特征值λv宜符合《高规》7.2.15的要求，且箍筋直径不应小于8mm，箍筋间距沿竖向间距一级和二、三级不宜大于100mm、150mm。
2.箍筋配置范围按《高规》图7.2.15中的阴影面积，其体积配箍率应为：ρv=λv/fcfyv。
3.纵向钢筋最小截面面积，一级和二级、三级分别不应小于《高规》图7.2.15中的阴影面积的1.2%、1.0%，且分别不应小于8Ф16和6Ф16、6Ф14。
3.14水平施工处抗滑移验算
按一级抗震设计的剪力墙，其水平施工缝处的抗滑移能力按《高规》7.2.12验算。
3.15连梁及其刚度取值
连梁的高跨比ln/hb＜5，当ln/hb≥5时，按框架梁进行设计。连梁刚度地震作用时折减系数不宜小于0.5，但风荷载计算不折减。
3.16连梁的剪力设计值
无地震作用以及有地震作用时的四级等级时，应考虑水平荷载或水平地震作用组合的剪力设计值；有地震作用组合的一、二、三级抗震等级时，连梁的剪力设计值增大系数分别为1.3、1.2、1.1,9度抗震设计时应按《高规》7.2.21-2计算。
3.17连梁截面剪压比要求
无地震作用组合时为0.25；有地震作用组合时，跨高比ln/hb＞2.5为0.20/γRE=0.235，跨高比ln/hb≤2.5为0.15/γRE=0.176。
3.18连梁纵向钢筋配筋率
1.最小配筋率：
非抗震设计：跨高比（l/hb）≥1.5，纵向钢筋的最小配筋率0.2%；
抗震设计：
l/hb≤0.5，取0.2,45ft/fy较大值；
0.5＜l/hb≤1.5，取0.25,55ft/fy较大值；
1.5＜l/hb，按框架梁相关规定取值。
2.顶面及底面单侧纵向钢筋最大配筋率
非抗震设计：2.5%；
抗震设计：
l/hb≤1.0，0.6%；
1.0＜l/hb≤2.0，1.2%；
2.0＜l/hb≤2.5，1.5%。
3.19连梁构造要求
顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度，抗震和非抗震设计分别不应小于LaE和La，且不应小于600mm。
结语
总而言之，对于建筑整体质量，剪力墙结构设计十分重要，它是确保建筑结构整体稳固性的基础，也是增强建筑整体安全性的关键。只有给予剪力墙结构设计高度重视，才能使我国社会群众生活在舒适且安全的环境中。
参考文献
[1]《建筑抗震设计规范》（2016年版）（GB50011-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2016
[2]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2011