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摘要：在经济建设快速发展的形势下，城市化进程的步伐逐渐加快，由此在建筑设计中，高层超高层成为了住宅建筑的发展趋势。在建筑结构设计中，剪力墙是现代建筑设计师比较常用的一种方式，在建筑的结构设计中发挥了重要的作用。文章对于剪力墙的结构设计作出了相关的阐述，对我国的建筑业发展有重要的促进作用。
关键词：剪力墙；结构设计；连梁设计
剪力墙结构在我国建筑结构设计中的应用，能够有效的降低建筑物结构发生侧移的几率。如果遇到地震，建筑会由于自身结构的承载能力不足而出现倒塌，这就给人们的生命安全和财产造成了极大的威胁。在建筑结构的设计中使用剪力墙结构，不仅能够提高建筑物结构的承载能力，而且还能够提高整个建筑物的稳固程度，在针对建筑抗震设计的规定中有明确的要求：在建筑物的结构设计中，充分考虑建筑物抗震结构的设计，以保证建筑物具备良好的抗震性能。
1、剪力墙概述
根据剪力墙上的洞口大小和开口方式，剪力墙可以分为：框支剪力墙、连肢墙、整体墙和开口整体墙（小开口或者不规则洞口）。剪力墙作为房屋建筑的一个构成部分，一方是分割和围护作用，所以墙体结构布置必须满足建筑平面功能和结构上的布局要求。结构优点是侧向刚度比较大，然而剪力墙的功能特性决定了剪力墙间距的局限性，不满足大空间大跨度建筑，所以灵活性较差，但是这种建筑的楼板一般是平板而不设置梁柱，所以在层高上具有优势，较适合于住宅建筑。
2、剪力墙结构设计的基本原则
既要满足刚度要求又要具有很强的变形性能和延性。剪力墙结构中，墙体会承受多方面的力度，既有水平剪力和弯矩，还承担竖向压力；在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，因此，设计时候一般都是设计为延性弯曲型。既可以增加抗震性能，又可以防治脆性剪切造成破坏。
剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其肢长与厚度的比值，当比值≤3时可按柱设计，当比值在3到5之间时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。
剪力墙在设计时候要尽量避免平面外搭接，实在避免不了时应按规范采取相应措施，以保证剪力墙平面外安全。
墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力驗算。
3、剪力墙结构方案的选择
建筑剪力墙的设计方案有很多种，在确保建筑工程结构安全的前提下，应该选用合适的结构形式，达到最大限度地降低工程的造价。尤其是在初步设计阶段，应该选择合适的剪力墙结构体系，选用恰合适的建筑材料、当的构件截面尺寸，这都将在很大程度上降低工程造价。
层数较少的建筑可以采用短肢剪力墙结构体系，对于层数在20层以下的住宅建筑若采用传统的现浇剪力墙结构，由于墙体多为构造配筋，各墙肢的实际轴压又一般会比计算值偏小，就会导致墙体的承载力不能充分发挥出来，而采用短肢剪力墙结构，就可以很好地解决这些问题，在7度区层数小于20层的高层住宅建筑采用短肢剪力墙结构可以将结构顶点周期、位移、水平地震剪力等控制在合理范围以内，将部分的混凝土墙用砖墙替换，减轻墙体自重，既加大了结构的延性，提高结构的抗震性也使得工程费用随之降低。当建筑物的层数超过20层时，最好还是采用传统的现浇剪力墙结构，层数过大的建筑结构中若再采用短肢剪力墙结构，那么就会使得结构刚度不够，结构底部的剪力系数也会较低，层间位移与顶点的位移值就很有可能超出规范要求，结构的安全性偏低。
在框支剪力墙高层建筑结构中，上部结构其实也可以采取短肢剪力墙结构。框支剪力墙结构中，为了降低上下层的刚度变化，采用适当减少剪力墙刚度的短肢剪力墙结构，比加大下层刚度的方法，明显具有良好的经济效益。
4、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
4.1 剪力墙合理定位
剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。而内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。
4.2 剪力墙中连梁设计的处理
在剪力墙结构设计中，如果有连梁设计，那么一定要掌握好连梁的设计比例，在跨高以及截面的尺寸方面一定要计算好规格。因为如果连梁的设计不合理，在跨高和截面上不符合设计的要求，那么在受到水平荷载的作用力下，将会超出连梁的承受极限，引发安全事故。所以在对连梁进行设计时，为了保证其标准，可以从如下方面进行考虑。
4.2.1 对连梁的刚度进行折减
连梁由于跨高比较小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减小，内力重分布。因此，在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。
4.2.2 适当增加剪力墙的厚度
增加剪力墙的厚度，即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。
4.2.3 提高混凝土等级
提高剪力墙的混凝土等级，其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例，因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。
4.3 剪力墙结构的墙体配筋
控制剪力墙配筋有利于结构安全及工程的经济性，因为对于剪力墙结构而言，剪力墙面广量大。剪力墙墙体配筋通常是把竖向钢筋放在内侧，而把水平钢筋放在外侧，配筋必须满足计算及规范提议的最小配筋率。若采用了双向钢筋网片，迎水面保护层厚度至少可取值为30mm，大大节省了墙体配筋。
5、建筑剪力墙结构设计中需要注意的问题
5.1软件运用问题
高层建筑的剪力墙不免要用到计算机进行辅助设计，在运用相关软件的同时要根据具体的情况来设置模型。工作人员要能够调整软件中的各项参数，以此来反映实际的施工情况，要最大限度地使软件所计算出的结果与实际的模型相统一。设计剪力墙的工作人员还要了解软件中各项参数的实际意义，只有这样才能够合理地设置参数。另外，实际的工程施工不能够完全依赖计算机计算出的结果，也不能够因为计算出的结果中某一部分出现了问题就把全部的结果认为是错误的，要在软件的实际应用中找到其产生误差的原因，逐步积累经验和教训，这样才能使高层建筑的剪力墙设计更加安全、合理。
5.2结构细部的构造措施
虽然高层建筑的剪力墙具有很好的抗侧力性能，但是地震的运动存在很大的不确定因素，我们要有意识地设计剪力墙，以提高其总体的抗震性能，特别是对控制的薄弱层采取有效的措施，使其不会因为地震而造成损害。在强大的地震力的作用下，高层建筑的剪力墙很可能发生整体的弯曲变形，尤其是底部外围的小墙肢很可能因其横截面积过小和强大的扭转力作用而发生严重的损坏，对原有的翘曲变形造成更大的影响，建筑平面的外缘会出现一字型的裂缝，然后是角点处的墙肢，其破坏也是最为严重的。所以，我们一定要采取有效的手段来提高剪力墙的抗震能力。
5.3剪力墙高度和宽度比控制要合理
由于剪力墙结构的高度和宽度往往较大，而厚度却很小，这就形成了显著的几何特征，使得受力形态显著的趋于柱子结构。但是，由于它与柱子结构的最大区别在于肢长和厚度之间存在着明显的差异，当比值过小的时候往往可以按照柱体结构要求来设计。其次，在设计的时候墙体结构是一个平面构件，它沿着平面作用在承担相应的水平应力、弯矩力之外，更是要承担一定的竖向压力，为此在设计中必须要满足弹性、非弹性以及延性要求。
5.4我们在设计墙的时候，计算时要考虑到墙在重力和横向延展力的结构下来进行分析计算的。我们在针对剪力墙承载能力的计算中计算带翼墙的宽度按照门窗与洞口之间的翼缘宽度以及剪力墙之间的距离的最小值来取值，通常都是墙肢总高度的十分之一。
6、结语
随着我国建筑行业的不断发展，建筑整体的施工技术也得到了显著的提高。在建筑结构的设计过程中，不仅需要综合考虑建筑的使用功能，而且还要做好设计工作中的推陈出新。在满足结构安全性的前提下进行设计，同时充分发挥剪力墙在在建筑整体中的作用，促进建筑结构设计的合理性，保证高层建筑的设计更加合理、更加优秀。在实践的过程中，设计人员要进行不断地创新和总结，针对设计中产生的问题进行认真分析，提高建筑工程中的剪力墙结构的设计水平，为我国建筑行业的发展提供更加强劲的动力。
关键词：剪力墙；结构设计；连梁设计
剪力墙结构在我国建筑结构设计中的应用，能够有效的降低建筑物结构发生侧移的几率。如果遇到地震，建筑会由于自身结构的承载能力不足而出现倒塌，这就给人们的生命安全和财产造成了极大的威胁。在建筑结构的设计中使用剪力墙结构，不仅能够提高建筑物结构的承载能力，而且还能够提高整个建筑物的稳固程度，在针对建筑抗震设计的规定中有明确的要求：在建筑物的结构设计中，充分考虑建筑物抗震结构的设计，以保证建筑物具备良好的抗震性能。
1、剪力墙概述
根据剪力墙上的洞口大小和开口方式，剪力墙可以分为：框支剪力墙、连肢墙、整体墙和开口整体墙（小开口或者不规则洞口）。剪力墙作为房屋建筑的一个构成部分，一方是分割和围护作用，所以墙体结构布置必须满足建筑平面功能和结构上的布局要求。结构优点是侧向刚度比较大，然而剪力墙的功能特性决定了剪力墙间距的局限性，不满足大空间大跨度建筑，所以灵活性较差，但是这种建筑的楼板一般是平板而不设置梁柱，所以在层高上具有优势，较适合于住宅建筑。
2、剪力墙结构设计的基本原则
既要满足刚度要求又要具有很强的变形性能和延性。剪力墙结构中，墙体会承受多方面的力度，既有水平剪力和弯矩，还承担竖向压力；在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，因此，设计时候一般都是设计为延性弯曲型。既可以增加抗震性能，又可以防治脆性剪切造成破坏。
剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其肢长与厚度的比值，当比值≤3时可按柱设计，当比值在3到5之间时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。
剪力墙在设计时候要尽量避免平面外搭接，实在避免不了时应按规范采取相应措施，以保证剪力墙平面外安全。
墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力驗算。
3、剪力墙结构方案的选择
建筑剪力墙的设计方案有很多种，在确保建筑工程结构安全的前提下，应该选用合适的结构形式，达到最大限度地降低工程的造价。尤其是在初步设计阶段，应该选择合适的剪力墙结构体系，选用恰合适的建筑材料、当的构件截面尺寸，这都将在很大程度上降低工程造价。
层数较少的建筑可以采用短肢剪力墙结构体系，对于层数在20层以下的住宅建筑若采用传统的现浇剪力墙结构，由于墙体多为构造配筋，各墙肢的实际轴压又一般会比计算值偏小，就会导致墙体的承载力不能充分发挥出来，而采用短肢剪力墙结构，就可以很好地解决这些问题，在7度区层数小于20层的高层住宅建筑采用短肢剪力墙结构可以将结构顶点周期、位移、水平地震剪力等控制在合理范围以内，将部分的混凝土墙用砖墙替换，减轻墙体自重，既加大了结构的延性，提高结构的抗震性也使得工程费用随之降低。当建筑物的层数超过20层时，最好还是采用传统的现浇剪力墙结构，层数过大的建筑结构中若再采用短肢剪力墙结构，那么就会使得结构刚度不够，结构底部的剪力系数也会较低，层间位移与顶点的位移值就很有可能超出规范要求，结构的安全性偏低。
在框支剪力墙高层建筑结构中，上部结构其实也可以采取短肢剪力墙结构。框支剪力墙结构中，为了降低上下层的刚度变化，采用适当减少剪力墙刚度的短肢剪力墙结构，比加大下层刚度的方法，明显具有良好的经济效益。
4、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
4.1 剪力墙合理定位
剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。而内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。
4.2 剪力墙中连梁设计的处理
在剪力墙结构设计中，如果有连梁设计，那么一定要掌握好连梁的设计比例，在跨高以及截面的尺寸方面一定要计算好规格。因为如果连梁的设计不合理，在跨高和截面上不符合设计的要求，那么在受到水平荷载的作用力下，将会超出连梁的承受极限，引发安全事故。所以在对连梁进行设计时，为了保证其标准，可以从如下方面进行考虑。
4.2.1 对连梁的刚度进行折减
连梁由于跨高比较小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减小，内力重分布。因此，在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。
4.2.2 适当增加剪力墙的厚度
增加剪力墙的厚度，即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。
4.2.3 提高混凝土等级
提高剪力墙的混凝土等级，其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例，因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。
4.3 剪力墙结构的墙体配筋
控制剪力墙配筋有利于结构安全及工程的经济性，因为对于剪力墙结构而言，剪力墙面广量大。剪力墙墙体配筋通常是把竖向钢筋放在内侧，而把水平钢筋放在外侧，配筋必须满足计算及规范提议的最小配筋率。若采用了双向钢筋网片，迎水面保护层厚度至少可取值为30mm，大大节省了墙体配筋。
5、建筑剪力墙结构设计中需要注意的问题
5.1软件运用问题
高层建筑的剪力墙不免要用到计算机进行辅助设计，在运用相关软件的同时要根据具体的情况来设置模型。工作人员要能够调整软件中的各项参数，以此来反映实际的施工情况，要最大限度地使软件所计算出的结果与实际的模型相统一。设计剪力墙的工作人员还要了解软件中各项参数的实际意义，只有这样才能够合理地设置参数。另外，实际的工程施工不能够完全依赖计算机计算出的结果，也不能够因为计算出的结果中某一部分出现了问题就把全部的结果认为是错误的，要在软件的实际应用中找到其产生误差的原因，逐步积累经验和教训，这样才能使高层建筑的剪力墙设计更加安全、合理。
5.2结构细部的构造措施
虽然高层建筑的剪力墙具有很好的抗侧力性能，但是地震的运动存在很大的不确定因素，我们要有意识地设计剪力墙，以提高其总体的抗震性能，特别是对控制的薄弱层采取有效的措施，使其不会因为地震而造成损害。在强大的地震力的作用下，高层建筑的剪力墙很可能发生整体的弯曲变形，尤其是底部外围的小墙肢很可能因其横截面积过小和强大的扭转力作用而发生严重的损坏，对原有的翘曲变形造成更大的影响，建筑平面的外缘会出现一字型的裂缝，然后是角点处的墙肢，其破坏也是最为严重的。所以，我们一定要采取有效的手段来提高剪力墙的抗震能力。
5.3剪力墙高度和宽度比控制要合理
由于剪力墙结构的高度和宽度往往较大，而厚度却很小，这就形成了显著的几何特征，使得受力形态显著的趋于柱子结构。但是，由于它与柱子结构的最大区别在于肢长和厚度之间存在着明显的差异，当比值过小的时候往往可以按照柱体结构要求来设计。其次，在设计的时候墙体结构是一个平面构件，它沿着平面作用在承担相应的水平应力、弯矩力之外，更是要承担一定的竖向压力，为此在设计中必须要满足弹性、非弹性以及延性要求。
5.4我们在设计墙的时候，计算时要考虑到墙在重力和横向延展力的结构下来进行分析计算的。我们在针对剪力墙承载能力的计算中计算带翼墙的宽度按照门窗与洞口之间的翼缘宽度以及剪力墙之间的距离的最小值来取值，通常都是墙肢总高度的十分之一。
6、结语
随着我国建筑行业的不断发展，建筑整体的施工技术也得到了显著的提高。在建筑结构的设计过程中，不仅需要综合考虑建筑的使用功能，而且还要做好设计工作中的推陈出新。在满足结构安全性的前提下进行设计，同时充分发挥剪力墙在在建筑整体中的作用，促进建筑结构设计的合理性，保证高层建筑的设计更加合理、更加优秀。在实践的过程中，设计人员要进行不断地创新和总结，针对设计中产生的问题进行认真分析，提高建筑工程中的剪力墙结构的设计水平，为我国建筑行业的发展提供更加强劲的动力。