论文部分内容阅读
【摘 要】 建筑结构设计是建筑工程得以顺利实施的基础，随着人们对建筑结构提出了更高要求，剪力墙设计成为建筑结构设计中中一个重要内容，由于不同的建筑工程项目中，剪力墙结构的设计和计算的相关内容不一样。所以设计人员在对其进行设计的过程中，一定要按照工程施工的实际情况和相关的规范要求，来对剪力墙进行设计，从而提高建筑结构的整体性和质量。
【关键词】 建筑结构；设计；剪力墙
引言：
建筑结构设计随着建筑业的发展也不断推陈出新，使得剪力墙结构的设计也越来越重要，剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和较小的侧移能力，抗震效果也非常显著，但从当前建筑行业发展的实际情况来看，对剪力墙的结构设计并没有统一的规范方案，存在很多问题急需解决，所以在设计时必须把握其原则，使得剪力墙结构的设计越来越规范化。
一、剪力墙结构设计的原则分析
（一）控制剪力墙的高度和宽度。对于剪力墙结构而言，其高度和宽度较大，厚度较小，在外形上类似于板状，而受力形态却趋向于柱子结构，所以应根据外形墙体长度和厚度比值进行设计，当比值小于3时，可按照柱体结构要求设计，当比值在3～5之间时，则按照双向受压结构设计，以更好满足弹性、非弹性以及延伸性等要求
（二）科学设计连梁。所谓连梁主要指的是连接墙肢与墙肢之间的梁。连梁本身不仅能够起到连接墙肢的作用，同时又由于在水平荷载作用下墙肢发生变形导致连梁产生内力，最终会使得连梁本身对墙肢产生约束作用。连梁对墙肢结构本身具有重要作用。我们必须要高度重视连梁的设计。针对连梁的设计重点是要关注连梁的跨高比以及截面尺寸这两个指标。连梁刚度如果过大时就需要折减。针对剪力墙的设计我们根据有关标准是很难实现折减配置的，因而此时就需要通过允许其适当开裂从而把内力转移到墙体上从而来达到折减目的。在折减过程中有一个重要指标需要我们高度重视，这就是折减系数。一般情况下当防裂度较低时就需要少折减一些，防裂度高时就需要多折减一些。但是无论怎样折减，折減系数一般是不能小于0.5的。只有不小于0.5才能保证连梁承受竖向荷载能力。在今后设计过程中必须要高度重视这一问题。此外为了减小连梁刚度可以通过增加剪力墙洞口宽度的方式来实现。结构整体刚度的减小，地震的作用也将会减小，因而连梁承载力也就有可能不超限。混凝土等级的提升，在实际设计过程中提高混凝土等级就会有可能使得连梁的抗剪承载力不超限。总的来说设计人员需要根据建筑实际情况来进行针对性的调整。
（三）在建筑工程施工中，剪力墙结构平面内的刚度和承载能力较强，而平面外的刚度和承载能力就比较弱，这就使得人们在对其进行设计的过程中，基本上不对其外在刚度和承载能力进行验算，而是采用相关的防护措施来对剪力墙结构进行相应的处理，以避免剪力墙结构在使用的过程中受到外界环境因素的影响，而出现质量问题。
（四）剪力墙的布置一般涉及四方面，即均匀、分散、对称以及周边。其中分散的原则是要求设计师在设计的过程中要求剪力墙的片数不能太少，每片剪力墙的刚度以及尺寸也不能过大，弯曲刚度也要适中，还要考虑剪力墙的距离问题，如果距离太远的话，就会造成墙面的刚度过大，缺乏韧性。剪力墙的周边原则是就因外力而致使建筑物扭转现象发生而言的，剪力墙的布置于周边对称的位置，进而增加建筑物抵抗扭转的内力臂，使刚度中心和平面中心相适应。建筑墙面平面形状往往富于变化，剪力墙的布置应该集中在这些地方，剪力墙的设置对于建筑物整体质量的提高是不容分说的，但是如果在高层建筑的电梯点、楼面、楼梯间等地方进行开动便会严重影响建筑的刚性，所以，在施工过程中，对这些薄弱的地方，需要使用钢筋混泥土剪力墙进行建造。
（五）一般而言，对于普通建筑进行设计的时候，设计的重点主要集中在对楼层之间的扭转变形和剪切变形的处理上。我们知道，建筑物的剪切变形处理是用竖向构件的数量进行控制的。因此，一旦竖向构件的数量过多，剪力墙的剪重比例势必变得偏大。这种不合理的剪力墙结构设计将直接导致建筑楼层之间的扭转变形，且变形的程度较大。在这种情况之下，剪力墙结构同样难以满足建筑物楼层之间发生位移的需要。因此，在剪力墙结构的设计中，建筑物楼层之间的位移不能仅仅依靠竖向构件的刚度进行调整，还应该尽可能地减少楼层之间的扭转变形，这就需要我们注意调整楼层之间最大位移和楼层高之间的比例。
二、建筑结构设计中剪力墙结构的应用
（一）剪力墙墙肢的分类主要是根据墙肢厚度和高度比来划分的，主要有两类：短肢剪力墙和一般剪力墙。如果剪力墙高度超过其厚度的7倍时，就是一般剪力墙，如果剪力墙高厚比值在5-8之间时，就是短肢剪力墙。此外，剪力墙还可以根据其墙面开口大小的状况来分为整面剪力墙、整体小开口剪力墙、连肢剪力墙以及壁式框架等这几种。一些高层建筑大多爱用剪力墙结构，尤其是那些建筑都需要较大的空间工作能力，因此，其剪力墙结构的设置就需要设计成双向的，从而形成新的开工建设结构，在抗震区域的建筑物中的剪力墙结构就更要如此设计了。此外，对于剪力墙双向的墙体刚度最好要接近，其墙面受力要均匀，也要采取一定的措施来调整剪力墙的刚心，确保剪力墙的稳定性以承载性。另外，如果剪力墙出现平面外弯的现象，就要改变其结构设计或者添加装置来缓解这种现象，进而确保梁端安全。
（二）剪力墙肢种类按照高度与厚度比，可将剪力墙的墙肢分为一般剪力墙和短肢剪力墙。如果剪力墙高度超过其厚度7倍即高度与厚度比为8：1时，为一般剪力墙，短肢剪力墙中剪力墙的高度和厚度比则为6：1。按照剪力墙墙面开洞大小可将剪力墙的墙肢分为整截面剪力墙、整体小开口墙、连肢墙、壁式框架等，其中，整截面剪力墙开洞或不开洞面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，在整个墙肢高度上弯矩图没有弯点，不会发生突变；整体小开口墙开洞面积大于15%，变形主要是弯曲型，整个墙肢高度基本不存在反弯点，弯矩图主要位置发生了突变；连肢墙或是开口较大，或是成列分部，受力特点与整体小开口墙类似；壁式框架有着很大的洞口尺寸，剪力墙的变形为剪切型，在受力特点方面与框架结构十分相似。
（三）剪力墙结构的应用主要是需要其提供对上层建筑的可靠支撑，从而加强建筑的坚固性。剪力墙结构在发生地震时，能够有效增强建筑结构的抗震性，尽量减少破坏。业主对于剪力墙的破坏非常困难，从侧面提高了整体建筑的使用寿命。在建筑结构设计中进行剪力墙结构设计时需要注意几个问题。首先要控制好剪力墙的高度与宽度的比例，剪力墙的结构高度较高，也就是我们平时所称的层高较大，在一些通透型建筑中剪力墙的宽度也非常大，为了减轻重点，只得在厚度方面不断降低，也就在形式上向框架、柱子结构靠拢。与柱子结构不同的是，二者在厚度方面存在明显不同，如果剪力墙的高宽比例过低时，可以按照柱子结构进行设计。剪力墙是一个平面结构，不但需要承载水平应力与弯矩力，还要承担竖向压力，所以需要满足弹性要求。其次，在进行剪力墙设计计算时，要把重力与横向延展力结构进行分析计算。在一些剪力墙中有门洞等情况时，更需要对其进行精确计算，避免在某处产生应力弱点，影响使用，产生施工后的裂缝问题。
三、结束语
剪力墙结构在建筑设计中所表现出的优势非常明显，我们应在确保建筑结构安全的前提下，从设计层面下功夫，合理设剪力墙结构，把握建筑剪力墙设计直观科学的标准和原则，采取有针对措施，提高剪力墙结构技术水平的发展，降低生产成本，使剪力墙结构的价值得以充分发挥，为建筑工程的发展提供更多、更可靠的基础保障。
参考文献：
[1]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.
[2]郑若飞.建筑结构设计中剪力墙结构设计的使用研究[J].中国新技术新产品，2014，01：60-61.
[3]宋士忠.解析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].四川建材，2014，02：76-77.
[4]张媛，王禹.浅析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[A].科技部.2014年全国科技工作会议论文集[C].科技部，2014：1.
【关键词】 建筑结构；设计；剪力墙
引言：
建筑结构设计随着建筑业的发展也不断推陈出新，使得剪力墙结构的设计也越来越重要，剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和较小的侧移能力，抗震效果也非常显著，但从当前建筑行业发展的实际情况来看，对剪力墙的结构设计并没有统一的规范方案，存在很多问题急需解决，所以在设计时必须把握其原则，使得剪力墙结构的设计越来越规范化。
一、剪力墙结构设计的原则分析
（一）控制剪力墙的高度和宽度。对于剪力墙结构而言，其高度和宽度较大，厚度较小，在外形上类似于板状，而受力形态却趋向于柱子结构，所以应根据外形墙体长度和厚度比值进行设计，当比值小于3时，可按照柱体结构要求设计，当比值在3～5之间时，则按照双向受压结构设计，以更好满足弹性、非弹性以及延伸性等要求
（二）科学设计连梁。所谓连梁主要指的是连接墙肢与墙肢之间的梁。连梁本身不仅能够起到连接墙肢的作用，同时又由于在水平荷载作用下墙肢发生变形导致连梁产生内力，最终会使得连梁本身对墙肢产生约束作用。连梁对墙肢结构本身具有重要作用。我们必须要高度重视连梁的设计。针对连梁的设计重点是要关注连梁的跨高比以及截面尺寸这两个指标。连梁刚度如果过大时就需要折减。针对剪力墙的设计我们根据有关标准是很难实现折减配置的，因而此时就需要通过允许其适当开裂从而把内力转移到墙体上从而来达到折减目的。在折减过程中有一个重要指标需要我们高度重视，这就是折减系数。一般情况下当防裂度较低时就需要少折减一些，防裂度高时就需要多折减一些。但是无论怎样折减，折減系数一般是不能小于0.5的。只有不小于0.5才能保证连梁承受竖向荷载能力。在今后设计过程中必须要高度重视这一问题。此外为了减小连梁刚度可以通过增加剪力墙洞口宽度的方式来实现。结构整体刚度的减小，地震的作用也将会减小，因而连梁承载力也就有可能不超限。混凝土等级的提升，在实际设计过程中提高混凝土等级就会有可能使得连梁的抗剪承载力不超限。总的来说设计人员需要根据建筑实际情况来进行针对性的调整。
（三）在建筑工程施工中，剪力墙结构平面内的刚度和承载能力较强，而平面外的刚度和承载能力就比较弱，这就使得人们在对其进行设计的过程中，基本上不对其外在刚度和承载能力进行验算，而是采用相关的防护措施来对剪力墙结构进行相应的处理，以避免剪力墙结构在使用的过程中受到外界环境因素的影响，而出现质量问题。
（四）剪力墙的布置一般涉及四方面，即均匀、分散、对称以及周边。其中分散的原则是要求设计师在设计的过程中要求剪力墙的片数不能太少，每片剪力墙的刚度以及尺寸也不能过大，弯曲刚度也要适中，还要考虑剪力墙的距离问题，如果距离太远的话，就会造成墙面的刚度过大，缺乏韧性。剪力墙的周边原则是就因外力而致使建筑物扭转现象发生而言的，剪力墙的布置于周边对称的位置，进而增加建筑物抵抗扭转的内力臂，使刚度中心和平面中心相适应。建筑墙面平面形状往往富于变化，剪力墙的布置应该集中在这些地方，剪力墙的设置对于建筑物整体质量的提高是不容分说的，但是如果在高层建筑的电梯点、楼面、楼梯间等地方进行开动便会严重影响建筑的刚性，所以，在施工过程中，对这些薄弱的地方，需要使用钢筋混泥土剪力墙进行建造。
（五）一般而言，对于普通建筑进行设计的时候，设计的重点主要集中在对楼层之间的扭转变形和剪切变形的处理上。我们知道，建筑物的剪切变形处理是用竖向构件的数量进行控制的。因此，一旦竖向构件的数量过多，剪力墙的剪重比例势必变得偏大。这种不合理的剪力墙结构设计将直接导致建筑楼层之间的扭转变形，且变形的程度较大。在这种情况之下，剪力墙结构同样难以满足建筑物楼层之间发生位移的需要。因此，在剪力墙结构的设计中，建筑物楼层之间的位移不能仅仅依靠竖向构件的刚度进行调整，还应该尽可能地减少楼层之间的扭转变形，这就需要我们注意调整楼层之间最大位移和楼层高之间的比例。
二、建筑结构设计中剪力墙结构的应用
（一）剪力墙墙肢的分类主要是根据墙肢厚度和高度比来划分的，主要有两类：短肢剪力墙和一般剪力墙。如果剪力墙高度超过其厚度的7倍时，就是一般剪力墙，如果剪力墙高厚比值在5-8之间时，就是短肢剪力墙。此外，剪力墙还可以根据其墙面开口大小的状况来分为整面剪力墙、整体小开口剪力墙、连肢剪力墙以及壁式框架等这几种。一些高层建筑大多爱用剪力墙结构，尤其是那些建筑都需要较大的空间工作能力，因此，其剪力墙结构的设置就需要设计成双向的，从而形成新的开工建设结构，在抗震区域的建筑物中的剪力墙结构就更要如此设计了。此外，对于剪力墙双向的墙体刚度最好要接近，其墙面受力要均匀，也要采取一定的措施来调整剪力墙的刚心，确保剪力墙的稳定性以承载性。另外，如果剪力墙出现平面外弯的现象，就要改变其结构设计或者添加装置来缓解这种现象，进而确保梁端安全。
（二）剪力墙肢种类按照高度与厚度比，可将剪力墙的墙肢分为一般剪力墙和短肢剪力墙。如果剪力墙高度超过其厚度7倍即高度与厚度比为8：1时，为一般剪力墙，短肢剪力墙中剪力墙的高度和厚度比则为6：1。按照剪力墙墙面开洞大小可将剪力墙的墙肢分为整截面剪力墙、整体小开口墙、连肢墙、壁式框架等，其中，整截面剪力墙开洞或不开洞面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，在整个墙肢高度上弯矩图没有弯点，不会发生突变；整体小开口墙开洞面积大于15%，变形主要是弯曲型，整个墙肢高度基本不存在反弯点，弯矩图主要位置发生了突变；连肢墙或是开口较大，或是成列分部，受力特点与整体小开口墙类似；壁式框架有着很大的洞口尺寸，剪力墙的变形为剪切型，在受力特点方面与框架结构十分相似。
（三）剪力墙结构的应用主要是需要其提供对上层建筑的可靠支撑，从而加强建筑的坚固性。剪力墙结构在发生地震时，能够有效增强建筑结构的抗震性，尽量减少破坏。业主对于剪力墙的破坏非常困难，从侧面提高了整体建筑的使用寿命。在建筑结构设计中进行剪力墙结构设计时需要注意几个问题。首先要控制好剪力墙的高度与宽度的比例，剪力墙的结构高度较高，也就是我们平时所称的层高较大，在一些通透型建筑中剪力墙的宽度也非常大，为了减轻重点，只得在厚度方面不断降低，也就在形式上向框架、柱子结构靠拢。与柱子结构不同的是，二者在厚度方面存在明显不同，如果剪力墙的高宽比例过低时，可以按照柱子结构进行设计。剪力墙是一个平面结构，不但需要承载水平应力与弯矩力，还要承担竖向压力，所以需要满足弹性要求。其次，在进行剪力墙设计计算时，要把重力与横向延展力结构进行分析计算。在一些剪力墙中有门洞等情况时，更需要对其进行精确计算，避免在某处产生应力弱点，影响使用，产生施工后的裂缝问题。
三、结束语
剪力墙结构在建筑设计中所表现出的优势非常明显，我们应在确保建筑结构安全的前提下，从设计层面下功夫，合理设剪力墙结构，把握建筑剪力墙设计直观科学的标准和原则，采取有针对措施，提高剪力墙结构技术水平的发展，降低生产成本，使剪力墙结构的价值得以充分发挥，为建筑工程的发展提供更多、更可靠的基础保障。
参考文献：
[1]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.
[2]郑若飞.建筑结构设计中剪力墙结构设计的使用研究[J].中国新技术新产品，2014，01：60-61.
[3]宋士忠.解析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].四川建材，2014，02：76-77.
[4]张媛，王禹.浅析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[A].科技部.2014年全国科技工作会议论文集[C].科技部，2014：1.