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【摘 要】 剪力墙结构广泛应用于住宅、旅馆的设计，为了使结构设计人员在较短的时间内掌握剪力墙结构设计，本文围绕剪力墙结构设计的相关情况进行概述和分析，以期对结构设计人员的工作能有所帮助。
【关键词】 结构设计；剪力墙；应用
引言：
进入21世纪，我国的建筑行业可谓是蓬勃发展的十年，高层，超高层的建筑不胜枚举。建筑的形式不断创新，不仅体现在高度上，而且在造型和艺术性上也有了新的尝试，例如央视新址在结构扭转，结构质心偏移所带来的结构抗倾覆计算上均颠覆了以往常规的结构做法。中国馆的“头重脚轻”的体型，在抗震体型设计上也有大胆的尝试。这些建筑在表达美观的同时无形中对结构的设计提出了更高的要求，现代建筑已经是一个城市乃至一个国家的标志，因此需要在超限上不断突破。
一、剪力墙结构的特点
剪力墙又被人们称之为挡风墙、抗震墙、结构墙等，由此，我们可以看出，剪力墙有着多种结构的特点。在建筑结构中，剪力墙的作用主要用于承载建筑的負荷力，是一种以支撑为核心的建筑结构。通常来说，剪力墙的结构一方面能够起到承载建筑负荷力的作用，同时也担当了建筑“骨架”的作用，是在墙体和楼板之间构建出的负荷体系结构。一旦剪力墙结构被使用，那么将无法进行拆除或者破坏，这也是剪力墙结构的弱点。在很多建筑施工中，剪力墙结构由于其造价高、施工难度大等特点，往往不被建筑单位所采用，因此，剪力墙结构技术还有待进一步的改善提高。
二、剪力墙的组成
1、实体墙
由两端约束边缘构件（或构造边缘构件）和墙体组成。
2、开洞墙
由两端和洞口两侧的约束边缘构件（或构造边缘构件）、墙体和连梁组成。
3、底部加强部位
由于墙肢底部对整个结构在罕遇地震地面运动下的起到抗倒塌安全性关键作用，因此设计中应预计到墙肢底部形成塑性铰的可能性，并对预计的塑性铰区采取保持延性和耗能能力的抗震构造措施。所规定的采取抗震构造措施的范围即为“底部加强部位”，它相当于塑性铰区的高度再加一定的安全余量。该底部加强部位高度是根据试验结果及工程经验确定的。按规范的要求可取底部两层和墙体总高度的1/10。
4、约束边缘构件
当底层墙肢底截面的轴压比μ：一级（9度）：μ>0.4；一级（6、7、8度）：μ>0.5；二、三级μ>0.6时，约束边缘构件应在底部加强部位及相邻的上一层高度范围设置。
5、构造边缘构件
指约束边缘构件高度范围外设置的构件。
6、连梁
指两端与剪力墙平面内相连接，跨高比小于5的梁。
三、剪力墙设计
在墙体在设计中所承受的主要是竖向荷载，不过这并不是说水平荷载不存在。所以在设计的时候是以竖向荷载为主、水平荷载为辅的设计方法，它在工作中一般是以结构自重、楼面荷载进行分析，使得楼面荷载及时、合理的传递给剪力墙。在竖向荷载中，除了要将梁柱节点弯矩力控制好，更要做好墙肢轴力控制，能够按照剪力墙的受荷面积简单计算。
在水平荷载作用下，剪力墙受力分析实际上是二维平面问题，精确计算应根据平面问题求解。可借助于计算机，用有限元方法进行计算。计算精度高，然而工作量较大。在设计中，可根据不同类型剪力墙的受力特点，简化计算。整体墙和小开口整体墙：在水平力的作用下，整体墙就像是一悬臂柱，可根据悬臂构件来对整体墙的截面弯矩和剪力进行计算。小开口整体墙，因为洞口影响，墙肢间应力分布不是直线，不过偏离不大。可在整体墙计算方法的基础上进行修正。联肢墙和壁式框架这两类剪力墙较为复杂，最好采用有限元法借助于计算机来计算。框架结构和剪力墙结构，两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不同的。框架的侧移曲线是剪切型，曲线凹向原始位置；而剪力墙的侧移曲线是弯曲型，曲线凸向原始位置。
四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
（一）建筑结构设计概况
“大连A”项目位于辽宁省大连市XX区，西临YY路，北侧为市政规划道路，东、南两侧为公共绿地山体，项目总用地面积为20734.3平方米，规划总建筑面积为95170.0平方米，包括居住、商业公建及地下车库。
本工程为“大连A”项目A2#楼，使用性质为住宅，A2#楼位于本项目南侧，地上高层住宅建筑面积为23224.43平方米，地下共分三层，层高分别为4.0m、5.6m.、5.85m，使用功能除地下三层为核6级人防外均为地下车库；地上建筑层数为43层，均为住宅，层高3.30m，建筑高度为141.9m，出屋面设有9.6rn高混凝土装饰架，本工程采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
（二）结构体系
1、地上结构
本工程地上部分主体结构为43层，室外地坪至屋面板板顶高为147.65m。
主体结构采用钢筋混凝土剪力墙结构。剪力墙墙厚根据计算确定，基本原则为：控制墙肢轴压比≤0.50，短肢剪力墙轴压比≤0.40，—般墙肢厚度详见下表1具体墙体位置详见结构初步设计图纸。
本工程采用现浇钢筋混凝土楼（屋）盖，根据楼面布置最小板厚取100mm，楼板平面内刚度较大，可以符合一般计算假定。
2、结构超限情况
本工程平面规则对称，结构对称布置，平面长宽比1.39，建筑高厚比6.5。
建筑二层楼面局部开大洞，楼板不连续，导致该层平面不规则。建筑35层以上取消少部分剪力墙，导致局部竖向抗侧力构件不连续。
本工程为现浇钢筋混凝土剪力墙结构，高度超过《建筑抗震设计规范》（GB20011-2010）规定的钢筋混凝土剪力墙结构适用的最大高度120米的要求，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定的B级钢筋混凝土剪力墙结构适用的最大高度150米的要求，属于B级高度超限高层。 （三）抗震设防计算
1、底部加强区计算
底部加强区墙肢按中震不屈服进行截面配筋设计：底部加强区需要加强配筋的墙肢（包括两侧山墙、贯通墙体等主要墙肢）受剪承载力按照中震弹性复核、并满足大震下的截面剪应力控制要求，保证强剪弱弯；验算墙肢（作为受弯构件翼缘）在中震下是否出现全截面受拉，控制拉应力标准值小于ftk。
2、核算结构嵌固条件
在初步设计阶段，按照三层地下室并附带相关联部分结构进行结构整体分析计算。在施工图设计阶段，结构构件强度复核按照嵌固层位置在地下一层地面处与在地下二层地面处分别计算，取内力较大值进行设计。
3、楼板不连续计算
一、二层间大堂入口处楼板不连续，对木层采用弹性楼面迸行计算分析。
4、验算短肢剪力墙
验算并控制短肢剪力墙承担倾覆力矩不大于总倾覆力矩的20%。
5、罕遇地震作用计算
进行罕遇地震作用计算，分析结构塑性铰出现的次序及部位，并按分析结果在设计中予以加强。
（四）剪力墙结构设计
（1）控制墙肢轴压比不大于0.50，短肢剪力墙轴压比不大于0.40，局部轉角处按框架柱进行配筋设计。
（2）剪力墙底部加强区为地下一层～四层，底部采取加强措施的范围为地下三层～地上五层，且底部采取加强措施的范围内剪力墙需构造加强的节点（转角、山墙端节点，内墙支撑多梁的端节点）按高于一级采取抗震构造措施（主要体现为约束边缘构件的设计）。
（3）在底部中震受拉处增设型钢，以型钢抵抗全部拉力，且型钢配置高于受拉区域二层，并不低于底部加强区。
（4）需构造加强的节点（转角、山墙端节点，内墙支撑多梁的端节点）的约束边缘构件上延至轴压比0.30处。
（5）在楼板局部不连续处加大两侧板厚，并配置上、下双向通长钢筋，同时周边剪力墙设暗梁，以增大水平刚度。
（6）罕遇地震作用时，底部加强区内的部分墙肢进入塑性状态，设计时增加设置型钢或加大配筋等加强措施，以提高墙肢延性及抗倒塌能力。
五、结语
使用剪力墙结构进行建筑设计更具安全可靠性，也正因为如此，其在建筑结构设计领域中的应用越来越广泛。然而就目前来看，剪力墙结构的应用还存在着诸多问题，因此，我们还需要不断的进行探索，从而提高剪力墙结构技术水平的发展，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]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播，2012，17：45-46.
[2]卢赫晋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].门窗，2014，01：190.
[3]曹彬，李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构，2013，22：65.
【关键词】 结构设计；剪力墙；应用
引言：
进入21世纪，我国的建筑行业可谓是蓬勃发展的十年，高层，超高层的建筑不胜枚举。建筑的形式不断创新，不仅体现在高度上，而且在造型和艺术性上也有了新的尝试，例如央视新址在结构扭转，结构质心偏移所带来的结构抗倾覆计算上均颠覆了以往常规的结构做法。中国馆的“头重脚轻”的体型，在抗震体型设计上也有大胆的尝试。这些建筑在表达美观的同时无形中对结构的设计提出了更高的要求，现代建筑已经是一个城市乃至一个国家的标志，因此需要在超限上不断突破。
一、剪力墙结构的特点
剪力墙又被人们称之为挡风墙、抗震墙、结构墙等，由此，我们可以看出，剪力墙有着多种结构的特点。在建筑结构中，剪力墙的作用主要用于承载建筑的負荷力，是一种以支撑为核心的建筑结构。通常来说，剪力墙的结构一方面能够起到承载建筑负荷力的作用，同时也担当了建筑“骨架”的作用，是在墙体和楼板之间构建出的负荷体系结构。一旦剪力墙结构被使用，那么将无法进行拆除或者破坏，这也是剪力墙结构的弱点。在很多建筑施工中，剪力墙结构由于其造价高、施工难度大等特点，往往不被建筑单位所采用，因此，剪力墙结构技术还有待进一步的改善提高。
二、剪力墙的组成
1、实体墙
由两端约束边缘构件（或构造边缘构件）和墙体组成。
2、开洞墙
由两端和洞口两侧的约束边缘构件（或构造边缘构件）、墙体和连梁组成。
3、底部加强部位
由于墙肢底部对整个结构在罕遇地震地面运动下的起到抗倒塌安全性关键作用，因此设计中应预计到墙肢底部形成塑性铰的可能性，并对预计的塑性铰区采取保持延性和耗能能力的抗震构造措施。所规定的采取抗震构造措施的范围即为“底部加强部位”，它相当于塑性铰区的高度再加一定的安全余量。该底部加强部位高度是根据试验结果及工程经验确定的。按规范的要求可取底部两层和墙体总高度的1/10。
4、约束边缘构件
当底层墙肢底截面的轴压比μ：一级（9度）：μ>0.4；一级（6、7、8度）：μ>0.5；二、三级μ>0.6时，约束边缘构件应在底部加强部位及相邻的上一层高度范围设置。
5、构造边缘构件
指约束边缘构件高度范围外设置的构件。
6、连梁
指两端与剪力墙平面内相连接，跨高比小于5的梁。
三、剪力墙设计
在墙体在设计中所承受的主要是竖向荷载，不过这并不是说水平荷载不存在。所以在设计的时候是以竖向荷载为主、水平荷载为辅的设计方法，它在工作中一般是以结构自重、楼面荷载进行分析，使得楼面荷载及时、合理的传递给剪力墙。在竖向荷载中，除了要将梁柱节点弯矩力控制好，更要做好墙肢轴力控制，能够按照剪力墙的受荷面积简单计算。
在水平荷载作用下，剪力墙受力分析实际上是二维平面问题，精确计算应根据平面问题求解。可借助于计算机，用有限元方法进行计算。计算精度高，然而工作量较大。在设计中，可根据不同类型剪力墙的受力特点，简化计算。整体墙和小开口整体墙：在水平力的作用下，整体墙就像是一悬臂柱，可根据悬臂构件来对整体墙的截面弯矩和剪力进行计算。小开口整体墙，因为洞口影响，墙肢间应力分布不是直线，不过偏离不大。可在整体墙计算方法的基础上进行修正。联肢墙和壁式框架这两类剪力墙较为复杂，最好采用有限元法借助于计算机来计算。框架结构和剪力墙结构，两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不同的。框架的侧移曲线是剪切型，曲线凹向原始位置；而剪力墙的侧移曲线是弯曲型，曲线凸向原始位置。
四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
（一）建筑结构设计概况
“大连A”项目位于辽宁省大连市XX区，西临YY路，北侧为市政规划道路，东、南两侧为公共绿地山体，项目总用地面积为20734.3平方米，规划总建筑面积为95170.0平方米，包括居住、商业公建及地下车库。
本工程为“大连A”项目A2#楼，使用性质为住宅，A2#楼位于本项目南侧，地上高层住宅建筑面积为23224.43平方米，地下共分三层，层高分别为4.0m、5.6m.、5.85m，使用功能除地下三层为核6级人防外均为地下车库；地上建筑层数为43层，均为住宅，层高3.30m，建筑高度为141.9m，出屋面设有9.6rn高混凝土装饰架，本工程采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
（二）结构体系
1、地上结构
本工程地上部分主体结构为43层，室外地坪至屋面板板顶高为147.65m。
主体结构采用钢筋混凝土剪力墙结构。剪力墙墙厚根据计算确定，基本原则为：控制墙肢轴压比≤0.50，短肢剪力墙轴压比≤0.40，—般墙肢厚度详见下表1具体墙体位置详见结构初步设计图纸。
本工程采用现浇钢筋混凝土楼（屋）盖，根据楼面布置最小板厚取100mm，楼板平面内刚度较大，可以符合一般计算假定。
2、结构超限情况
本工程平面规则对称，结构对称布置，平面长宽比1.39，建筑高厚比6.5。
建筑二层楼面局部开大洞，楼板不连续，导致该层平面不规则。建筑35层以上取消少部分剪力墙，导致局部竖向抗侧力构件不连续。
本工程为现浇钢筋混凝土剪力墙结构，高度超过《建筑抗震设计规范》（GB20011-2010）规定的钢筋混凝土剪力墙结构适用的最大高度120米的要求，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定的B级钢筋混凝土剪力墙结构适用的最大高度150米的要求，属于B级高度超限高层。 （三）抗震设防计算
1、底部加强区计算
底部加强区墙肢按中震不屈服进行截面配筋设计：底部加强区需要加强配筋的墙肢（包括两侧山墙、贯通墙体等主要墙肢）受剪承载力按照中震弹性复核、并满足大震下的截面剪应力控制要求，保证强剪弱弯；验算墙肢（作为受弯构件翼缘）在中震下是否出现全截面受拉，控制拉应力标准值小于ftk。
2、核算结构嵌固条件
在初步设计阶段，按照三层地下室并附带相关联部分结构进行结构整体分析计算。在施工图设计阶段，结构构件强度复核按照嵌固层位置在地下一层地面处与在地下二层地面处分别计算，取内力较大值进行设计。
3、楼板不连续计算
一、二层间大堂入口处楼板不连续，对木层采用弹性楼面迸行计算分析。
4、验算短肢剪力墙
验算并控制短肢剪力墙承担倾覆力矩不大于总倾覆力矩的20%。
5、罕遇地震作用计算
进行罕遇地震作用计算，分析结构塑性铰出现的次序及部位，并按分析结果在设计中予以加强。
（四）剪力墙结构设计
（1）控制墙肢轴压比不大于0.50，短肢剪力墙轴压比不大于0.40，局部轉角处按框架柱进行配筋设计。
（2）剪力墙底部加强区为地下一层～四层，底部采取加强措施的范围为地下三层～地上五层，且底部采取加强措施的范围内剪力墙需构造加强的节点（转角、山墙端节点，内墙支撑多梁的端节点）按高于一级采取抗震构造措施（主要体现为约束边缘构件的设计）。
（3）在底部中震受拉处增设型钢，以型钢抵抗全部拉力，且型钢配置高于受拉区域二层，并不低于底部加强区。
（4）需构造加强的节点（转角、山墙端节点，内墙支撑多梁的端节点）的约束边缘构件上延至轴压比0.30处。
（5）在楼板局部不连续处加大两侧板厚，并配置上、下双向通长钢筋，同时周边剪力墙设暗梁，以增大水平刚度。
（6）罕遇地震作用时，底部加强区内的部分墙肢进入塑性状态，设计时增加设置型钢或加大配筋等加强措施，以提高墙肢延性及抗倒塌能力。
五、结语
使用剪力墙结构进行建筑设计更具安全可靠性，也正因为如此，其在建筑结构设计领域中的应用越来越广泛。然而就目前来看，剪力墙结构的应用还存在着诸多问题，因此，我们还需要不断的进行探索，从而提高剪力墙结构技术水平的发展，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]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播，2012，17：45-46.
[2]卢赫晋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].门窗，2014，01：190.
[3]曹彬，李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构，2013，22：65.