王磊
浙江施朗龙山工程设计有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230031
摘要：在建筑结构设计过程中，剪力墙结构的设计水平直接关系到整个工程的安全稳定。在设计过程中采取有效措施提高剪力墙结构的设计水平具有重要意义。在此基础上，结合作者多年的工作实践，分析了剪力墙结构设计要点，以提高整个工程的质量。
关键词：建筑结构；剪力墙；结构设计；应用；分析
引言
新时期，人们对保障性安居工程的质量安全提出了更高的要求。在建筑结构设计中，框架-剪力墙设计能满足施工质量和安全的要求。因此，分析剪力墙框架结构的设计内容，找出科学的设计策略，对提高建筑工程的质量和安全性具有重要意义。
1剪力墙结构概述
1.1剪力墙结构
剪力墙结构是基础防护结构，减少外部作用对主体结构的影响。结构主要构件为混凝土框架结构+剪力墙结构。该结构具有刚性强度高、抗侧力强、钢材用量少等优点。与传统的砌体结构相比，剪力墙结构在水平和竖向受力方面都有很大的优势。
1.2剪力墙种类分析
对于剪力墙结构而言，其根据实际的情况可以分为以下几种类型。
①实体墙，它主要以曲线结构形式存在。实体墙承载力强，稳定性好，无突变。②整体小开口剪力墙。与这种形式相比，墙体截面开孔面积小，开孔位置仅占整个墙体的15%。变形为弯曲型，但弯曲部位可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙。该方法的受力状态为连续开孔，其受力特征与开洞剪力墙的受力特征一致。
④壁式框架剪力墙。这种结构的开口面积是所有剪力墙结构中最大的。其联梁线与墙肢线的刚度比较接近，变形为剪切型，具有超强度的特点。
在建筑结构设计过程中，根据工程的不同要求选择合理的剪力墙结构形式是非常重要的，但无论选择何种结构形式，为了保证建筑结构的安全稳定，需要考虑墙体的应力和承载力。
2剪力墙结构设计原则及要点
2.1.对墙体进行受力分析
提高平面体系的承载力是墙体结构的关键。因此，在对墙体体系进行应力处理时，应考虑墙体体系的受力特点，科学地提高结构的承载力。一般来说，墙承载力加固法在设计中可以增加墙柱面积和结构的承载面积。
2.2平面内搭接
剪力墙的主要功能是取代原有结构墙体的承载力，因此在剪力墙平面搭接设计阶段考虑承载力变化和刚度变化是非常重要的。首先，在设置剪力墙结构平面方向的过程中，要考虑从主轴开始的布置，同时不应有穿插和找正。一旦连接方向不一致，就需要将剪力墙结构连接在一起，从而保证剪力墙各种体系系数达到承载的要求。其次，在布局过程中，竖向布置可以提高刚度，这对于考虑刚度分布的均匀性和洞口的结构形式尤为关键。最后，根据建筑结构设计的要求确定剪力墙结构的数量。在结构布置和设计阶段，应控制结构的密度，以保证侧立刚度的平衡性均匀，减少外界因素引起的变形。就平面外相交结构的承载力和刚度而言，相对系数较小，因此在设计中，平面外的墙体连接需要避免相互连接，以减少施工中的变形。
2.3调整超限
(1) 根据层间剪力最小原理，对剪力墙结构的超限数据进行调整是非常重要的。在建筑结构设计的早期阶段，有必要对影响建筑抗震性能的因素进行分析。通过调整短肢剪力墙的地震倾覆力矩，可以达到初步设计要求。在倾覆力矩设计中，墙体结构底部的地震倾覆力矩应小于40%，以保证结构设计刚度满足抗震要求。
(2)在超限调整环节，需要根据最大楼层位移在楼层高度之间的原则进行调整，这种调整方法可以避免地震引起的剪切变形和扭转问题。在实际应用阶段，要注意变形，因此在超限调整环节，除了采用控制竖向构件数量的方法外，还需要对不同楼层间的位移进行比较分析，并调整结构变形和结构扭转的相关参数。
（3)按照《建筑抗震设计规范》要求，超限调整时，连梁的弯矩和跨比高应控制在2.5之间。如果调整系数超过该值，则将大于规定的限值要求。相对而言，数据越大越好。比如：当剪力墙结构连梁跨比在5～6范围内时，其刚度不会发生变化，但一旦发生超限，结构间的突变概率将增大，影响整个结构的稳定性。针对此类问题，剪力墙设计宜采用框架结构方式，在设计中应按上述规范要求进行超限调整，既能提高剪力墙结构的质量，又能提高施工后的质量。
3剪力墙结构设计实践分析
3.1方案的选择
剪力墙结构的设计方案随着建筑工程的具体要求而变化，涉及到多种方案。因此，在保证建筑结构安全的基础上，采用科学的剪力墙结构方案，有利于提高工程进度和施工质量。在剪力墙结构设计中，与20层以上的工程相比，可以采用短肢剪力墙结构体系。由于这种墙体结构配筋率高，可以全面提高承载力，克服墙体变形和墙体倒塌。同时，这种方案还需要对地震剪力和水平地质位移进行分析，确保系数在控制范围内，不仅可以提高结构的抗震能力，而且对结构的延性起到很大的作用。另外，可以减少整个项目的成本控制；与楼层较高的工程相比，采用现浇剪力墙结构施工，主要是由于楼层高度大，结构体系间位移大，剪力系数不足。通过这种方式，可以改善上述问题，对提高工程质量有积极作用。
3.2平面布置
对于剪力墙结构的平面布置，在实践中必须明确剪力墙的设计要点，以保证平面布置的对称性和均匀性。对于在同一内外平面相交的位置，要使其满足刚度要求，避免变形，提高工程的稳定性。在设计阶段，对于长剪力墙结构，有必要进行开孔设计。开孔应保证其均匀性，以满足分布长度的要求，减少剪力损失引起的墙体破裂。在设计中，应考虑杜宇的独立面与截面高度面的比例≥ 2.在设计过程中，结构洞口应成排、上下对称布置，以减少错开墙洞引起的墙体外应力和刚度降低的可能性。在具体的设计过程中，采用双向或多重设置来提高剪力墙结构的抗震能力是非常重要的。通过不同设置的应用，可以在剪力墙结构空间中形成一个体系。当剪力墙洞口位置与洞口形成一定厚度时，当厚度比小于4时，剪力墙结构的配筋计算需要采用框架柱箍筋设计进行校核，以提高结构的质量。与长墙肢相比，需要分为两个墙肢进行施工，一些长度超过8的墙肢需要在特定位置设置施工孔，并作为小墙肢进行操作。需要注意的是，在剪力墙结构刚度设计中，转动刚度值适中，否则墙体重量过大，抗震性能设计不足。
3.3墙肢截面厚度
在该部位的设计过程中，需要根据《建筑抗震设计规范》的要求确定墙肢的截面厚度。一般来说，1、2级墙肢截面厚度的确定需要控制在160mm之间，3-4级墙肢截面厚度需要控制在140mm之间。需要注意的是，无论采用何种方式考虑厚度系数，都需要根据结构的具体情况进行选择，以保证后续混凝土工程质量的提高。
3.4剪力墙结构连梁钢筋配置
连梁作为智能建筑结构中非常重要的承重构件，在配筋过程中对连梁的处理非常重要。因此，剪力墙结构连梁配筋时，需按《建筑抗震设计规范》中4级地震的抗震指标要求进行，以保证配筋率大于0.2%，三级配筋的抗震性能不能低于0.25%。另外，在连梁配筋设计环节，根据《建筑抗震设计规范》的要求确定配筋指标后，应根据工程实际情况准确计算连梁的承载力，应适当提高配筋率，以减少剪切变形对结构的破坏。
3.5边缘构件设计
边缘构件设计是剪力墙结构设计的重要组成部分。边缘构件包括暗柱、端柱等内容。在设计过程中，提高边缘构件的延展性，根据设计要求调整边缘构件的强度，对减小墙体的水平位移有积极作用。该环节应重点控制端柱和暗柱的直径和跨度，确保相关系数满足设计要求。
结束语
总之，剪力墙结构的设计是一项系统工程。在具体的设计过程中，需要根据建筑结构的受力要求、承载力要求和抗震要求来处理细节。在具体的设计过程中，需要对墙平面和墙柱参数进行优化，以保证设计水平的提高。
参考文献：
[1]戴茂辉.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰，2017，(27).89-90.
[2]杨叶辉.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].居舍，2018，(10).80.