摘要
在建筑结构设计中，剪力墙结构的应用显得十分普遍，主要是由于剪力墙结构相比于他墙体结构具有更大的优势，可以更好地优化建筑的结构属性，满足人们对于建筑结构的使用要求，最终提高建筑的质量，适应时代的发展。基于此，本文对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行分析。关键词剪力墙结构；建筑结构设计；应用引言剪力墙结构由于其横向刚度高、横向位移小、抗震性能好，在现代建筑设计中得到了广泛的应用，尤其是高层建筑。但在设计中，对于剪力墙的布置、截面形状和大小没有明确的规定，通常由结构工程师根据经验确定。因此，在结构设计的过程中，可能会出现保守设计或不合理设计等现象，造成一定的浪费或缺乏结构安全。1剪力墙结构设计的概况1.1剪力墙结构设计剪力墙结构是一种空间结构体系，主要用于承受以下负荷一是竖向荷载，主要是指梁板传递的恒（活）载、竖向地震作用和剪力墙自身重量等；二是水平荷载，主要包括地震作用和水平风荷载等。剪力墙内力和变形分析主要考虑到以下两种情况一是在极限承载力状态下，剪力墙能安全承受重力荷载；二是在正常使用极限状态下，结构变形在可控范围内，且满足规范要求可有效延长建筑结构的使用周期。在不同的空间环境中建筑的使用功能存在一定差异，剪力墙有时需开设门窗洞口，根据这一特性可将剪力墙分为以下几种类型①整截面墙。若由于建筑使用功能的要求而无需开设门窗洞口，或者洞口的总面积低于剪力墙总面积的16%；②整体小开口墙若剪力墙上开洞的面积较大，且洞口结构是呈竖直方向排列的，同时洞口的总和面积超过剪力墙总面积的16%；③联肢墙。若剪力墙在竖向有一些面积较大的洞口，剪力墙的整体性能会呈大幅下降，将这类剪力墙看作一些单肢剪力墙或墙肢由一系列连梁连接起来组成的，这种剪力墙称为联肢墙。1.2剪力墙结构设计的优势作为建筑结构设计中应用较为广泛的一种结构，剪力墙的设计结构有着其自身的优势，满足了建筑工程的要求①稳定性由于剪力墙使用含有钢筋的混凝土，相较于传统的框架式梁柱来说，剪力墙结构设计整体的性能好，对于整个建筑来说，钢筋混凝土的支撑效果也更好；②经济性因为剪力墙的结构设计混合钢筋与混凝土，因此不需要过多填充钢材料，也减少了用混凝土浇筑钢材料对建筑结构进行加固的步骤，不仅节省环节，而且降低了建筑工程项目的成本，更有利于企业的经济效益；③美观性由于剪力墙结构的刚性较大，可调节性强，应用较为广泛，可以较大范围的满足人们对于美观的要求；④规则性一般每一个建筑内都会被分成不同的区域，每一个区域的作用也不尽相同。在结构设计中，设计师往往会更倾向于使用剪力墙的结构设计。因为剪力墙的结构设计既简单又规则，不仅可以将建筑分为不同的区域，而且钢筋混凝土的使用使得后期的维护与扩展更加容易展开与完成。2剪力墙结构在建筑结构设计中的应用2.1定位剪力墙结构为了能够有效的提高剪力墙的安全性与合理性，在实际的施工中需要对剪力墙的结构进行合理的布置。通常情况下，可以从以下两个方面进行控制第一是平面的结构布置，第二是竖向的结构布置。在设计剪力墙平面的结构时，需要深入了解剪力墙的质量中心、刚度中心与实际性能，避免发生扭矩等不良的现象，同时还要对剪力墙开展拉直的工作。从某种意义上讲，剪力墙的结构不能太复杂，在设计结构时最好遵循简单、便捷的原则，以此保障剪力墙能够充分发挥自身的价值。2.2约束边缘构件的处理无边缘构件和有边缘构件的剪力墙承载能力有很大差别。通常情况下，有边缘构件的剪力墙承载力更高。所以，在进行剪力墙结构设计的时候，应根据剪力墙的轴压比选择最为适用的边缘构件。建筑剪力墙的边缘构件包括构造边缘构件和约束边缘构件两种。这两种构件各有其适用范围，当底层墙肢底截面的轴压比小于规范规定的标准时，可设置构造边缘构件，当底层墙肢底截面的轴压比大于规范规定的标准时，应在底部加强部位及相邻的上一层采用约束边缘构件，在其他部位应设置构造边缘构件。2.3平面内搭接在原始建筑结构中，承受主要作用的是梁柱。在剪力墙结构中，剪力墙取代了梁柱，所以原来梁柱承担的任务就落到了剪力墙结构中。这就要求剪力墙结构有足够的承载力和刚度。①要注意剪力墙结构中平面布置的方向。只有方向正确，剪力墙才能达到设计师们预期的目标，完成梁柱的任务。正确的方向就是主轴的方向，不一定非要完全贴合，但是一定要沿着主轴的方向走。若出现方向不一致，就要避免出现剪力墙结构分开的情况。②剪力墙结构与其他的结构一样，在特殊情况下也会出现刚度突变的情况。为了避免不必要的损失，在竖直方向上要从下往上的布置。③剪力墙平面外的连接会影响到剪力墙的作用。因为因为剪力墙平面外的承载能力和刚度都不及平面内，所以在设计和施工时，为了减少对剪力墙承载能力及刚度的影响，应尽量减少剪力墙平面外的连接。否则，可能会导致墙体弯矩突变，建筑物的质量不合格。如果没有办法，应采取其他手段处理。2.4剪力墙中大墙肢的处理就剪力墙结构的意义而言，其自身的结构具有延伸性的特征与优势，并且直接影响其自身的性能，所以在实际施工过程中可以利用该特征充分发挥其效用。通常情况下，在设计剪力墙的结构时，相关的工作人员很可能将长墙作为设计的目标，而这样的墙体会产生极大的局部刚度，承受过大的地震里，造成墙体破坏，降低建筑物的安全性，因此在施工中应该尽可能避免此种形式的设计，全面提升剪力墙结构的安全性。如果剪力墙的长度较小，则不具备剪力墙结构本身的性质，增加钢筋的配置，造成成本的浪费。为了能够避免上述现象的发生，需要在设计与施工的过程中，对长墙的剪力墙进行留洞，当施工完成以后可以在对该洞进行填筑，通过这样的方式，能够将长墙变短，减少短肢剪力墙的使用。在结构设计中，设计人员如何布置剪力墙，是一门学问，要拿捏得当。2.5控制墙体的配筋设计剪力墙结构时，需要充分考虑建筑工程的经济效益与安全质量，就剪力墙来说，其结构不仅影响建筑墙体的布置，还会影响墙体内部的配筋。通常情况下，在剪力墙实际的施工中，要将钢筋置入其中，以此提高剪力墙的稳定性。但是，如果全部依靠钢筋来提升剪力墙的稳定性，就会增加钢筋的使用量，进而提高建筑企业的资金支出，影响其实际的经济收入。因此，在设计剪力墙结构时，需要有效提高墙体自身的支撑力与强度，进而降低钢筋的配比，在保障剪力墙效用的同时降低施工成本。结束语综上所述，近年来，由于剪力墙侧向刚度较大，其结构能有效地减小侧向位移，具有较好的抗震性能。广泛应用于多层、高层钢筋混凝土建筑。在剪力墙结构设计中，应考虑影响设计人员各方面的因素和制约因素，同时应积极应用新思路、新工具、新标准和新技术，注重经验和积累，从而促进设计工作的持续优化，以满足施工作业的实际要求。参考文献1王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析J.门窗，2015（03）116+118.2付艳强.论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用J.科技风，2014（01）142-143.
出版日期
2018年04月25日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
