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摘要：在建筑结构设计环节，设计人员在综合各要素之后，选择适宜的剪力墙结构，有利于增强建筑物的抗震能力，提升整体建筑的综合性能。为此，在实际运用环节，设计人员要明确剪力墙结构的内涵及设计准则，科学计算剪力墙的长度及宽度，从而增强建筑结构的实用性和整体性能，优化建筑结构设计效果。另外，设计人员要充分考虑墙体配筋、短肢墙、约束边缘构件的运用策略，基于这些要素采用适宜的控制措施，从而切实增强建筑结构设计质量，体现剪力墙结构的优势，为推动建筑行业发展发挥积极作用。
关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙；优化策略
引言
建筑的结构设计不仅仅涉及到建筑的使用性能，更与建筑安全有着密切的关联，为建筑工程的顺利开展与工程质量提供了良好的保障。鉴于剪力墙在整体建筑结构中承担着重要的防风、抗震等功能，因此更应当强化剪力墙结构的优化设计，提高建筑结构设计的实用性与可靠性，进一步推动我国建筑行业的健康稳定发展。
1剪力墙结构概述
1.1剪力墙结构的优势
剪力墙结构是指用含有钢筋的混凝土板来代替传统的框架式梁柱，并对建筑的水平力起到一定的控制性作用，保证建筑的稳定性。剪力墙结构的优势有很多，包括以下几方面：第一，稳定性较高。剪力墙结构通常会使用含有钢筋的混凝土结构，与传统的框架式梁柱相比较，这种结构方式的整体性能较好，能够起到良好的支撑效果，对提高建筑的稳定性有着极强的作用。第二，经济性较强。由于剪力墙结构中会更多地使用到钢筋混凝土，因此，不需要填充更多的钢材料，降低了钢材料的使用量，节省了一定的成本，使得建筑企业的经济效益更好。第三，美观性较好。剪力墙结构的抗侧刚度较强，可以根据实际情况做出适当调节，因此，其应用的范围较为广泛，能够满足不同人们对建筑美观性的需求。第四，连续性较好。剪力墙结构除了要保证建筑的稳定性之外，还起到了一定的分隔作用，划分建筑的不同区域，因此，剪力墙结构在区分建筑不同区域的同时也起到了一定的连续性作用。第五，规则性。通常情况下每个建筑内部都会被分成不同的区域，每个区域的作用也会存在着一定的差异性。因此，结构设计人员通常会更加倾向于使用剪力墙来加强建筑空间的规则性，因为剪力墙设计不仅简单且规则性较强，也便于后期的维护。
1.2运用剪力墙结构设计的准则
在建筑工程项目中，剪力墙的高度及宽度的尺寸略大，在受力情况和柱形体结构方面略微类似。为此，在开展剪力墙结构设计工作时，设计人员要以建筑结构的受力特点为基础，对剪力墙结构的高度、宽度、跨度等进行准确分析和测算，在综合考虑各要素之后确定最终比值。其次，在建筑工程实际施工中，从平面角度来说，剪力墙结构刚度极强，具备良好的承载能力，而在平面之外，刚度及承载能力有所降低。鉴于这一实际情况，设计人员在设计剪力墙结构时，常常不对剪力墙平面外的刚度及承载能力进行测算，而是针对剪力墙结构制定相应的防护措施，保障剪力墙结构的整体性能，避免剪力墙结构受外界因素的干扰，进而危及质量安全。此外，设计人员给予剪力墙结构开展设计工作和计算工作时，既要确定墙体结构的水平方向及垂直方向的作用力，还要细致研究整体结构截面的承载范围，将相关工作落实到位，以确保剪力墙结构符合建筑设计要求，切实提升建筑结构的安全稳定。
2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体运用
以A地某高层工程为实例，该建筑的总层数为24层，地上结构与地下结构分别为21层和3层，建筑的总体高度为73m，建筑的长宽比为3：2、高宽比为7：2，在建筑结构设计中运用了剪力墙结构。
2.1平面布置与结构定位
从平面布置角度出发，其借助钢筋混凝土墙承担竖向与水平的荷载，因而其在方向上的布置应当沿平面主轴线方向进行延伸，为确保质量与刚度的中心点趋于一致，还应当注重平面布置的对称性，有效消解扭矩作用。在考虑剪力墙结构的抗震性能的基础上，还应当规避单向平面布置，最大限度提升剪力墙的抗震实效。具体来说，针对矩形、L型以及T字型的平面，应当沿两个主轴方向进行平面布置；针对正多边形以及圆形平面，则应当采取径向或环向的方法完成平面布置。从定位角度出发，鉴于建筑结构设计对于剪力墙的结构延展性提出了明确要求，因此应当着力确保结构的整体性，提高具体施工力度。需要注意的是，在剪力墙结构设计的过程中常出现墙体过长的问题，加大了整体结构产生弯曲的可能，进一步导致脆性破坏问题的出现。因此，在针对墙体长度要求较大的剪力墙进行设计时，应当确保其承载力符合结构设计要求，进而展开分层间隔式设计，将墙体均匀分割为细小、独立的多个墙段进行独立设计，从而在整体上有效提高剪力墙结构的承载力。
2.2墙体配筋控制
由于剪力墙面积广、数量大，因此从结构安全性与成本经济性角度出发，应当着重加强墙体配筋控制，节约工程成本。具体来说，应当将竖向钢筋置于墙体的内侧位置，将水平钢筋置于墙体的外侧，依据严格计算标准进行最小配筋率的设定。倘若采用双向钢筋网片，则需将迎水面保护层的厚度控制在0.03m，从而最大限度实现墙体配筋的有效节约。
2.3转向空间结构设计
在剪力墙的承重结构设计中，其利用横向承重板与纵向承重板进行交错排布，完成承重系统的构建。要想切实优化其转向结构，应当沿主轴方向进行双向结构设置，确保承重结构的内部形成一定空间，进而从两个方向出发实现重量承载，确保二者的强度保持一致，进而最大限度优化剪力墙的空间结构设计。同时，还可以充分利用剪力墙的侧向刚度进行结构设计，优化结构材料的科学选择，确保降低墙体的自重、扩大内部空间，进而借助侧向刚度的提高实现稳定性的增强。
2.4连梁结构设计
连梁结构的设计对于剪力墙结构发挥着重要影响，应确保二者与墙体之间保持平衡、协调，有效巩固剪力墙的刚度，也有助于强化剪力墙与墙肢的连接密度。在具体设计的过程中，应当借助相应设计工具与计算系统，强化建筑工程内部各结构的参数设计，确保数据的精确性，并适当针对连梁的刚度进行折减，将折减度控制在0.5-1之间。
2.5墙身设计与大墙肢处理
鉴于该工程的剪力墙结构中主要包含竖向与水平向两种钢筋，拟采用定量分析法应用于剪力墙结构设计，针对正截面的抗弯承载力与斜截面中的抗剪承载力进行验算，提升结构设计的科学性与实用性。还应当再次细化配筋设计，以工程建设过程中所提出的抗震需求作为参照，针对1-3级抗震设计，应确保配筋率大于0.25%；针对4级抗震设计与1级非抗震设计，则应确保配筋率大于0.2%。此外，应将钢筋的尺寸大小与间距进行合理调控，确保水平钢筋与竖向钢筋之间的间距保持在0.3m左右，钢筋的直径应大于0.8cm。与此同时，还应当针对超过8m的墙肢进行细化处理，既可以在施工的过程中在墙上留出足够的孔洞，当完工后添加填充墙，分割出短墙肢，也可以利用开计算洞的方式，提高小墙肢的配筋能力。
3剪力墙设计在建筑结构设计中的优化策略
3.1剪力墙结构设计的改进
依据现阶段的建筑工程项目建设情况而言，剪力墙结构优化设计属于工程建设实用性设计的核心要点。因建筑工程墙体承载力通常为剪力墙承担，而建筑施工期间，剪力墙会以主体结构的身份最先施工，故建筑工程施工期间应对剪力墙结构设计的改良给予足够重视，以确保既符合建筑设计标准，又与施工成本所提需求相符。譬如进行剪力墙设计时，可选择优化地基性能以减少建设成本，或与建筑特性、地质条件衔接选取最优建筑方案，既满足现行建筑设计规范要求又满足建设单位节约成本的要求。
3.2对建筑构件和连接点位置的质量给予关注
剪力墙结构设计期间，若连接点设置缺乏合理性，则会形成施工裂缝，影响剪力墙承载力、抗震性，使建筑物整体质量不符合要求，故必须对剪力墙设计中的建筑构件和连接点设计高度关注。同时，因材料自身问题也有可能促使剪力墙结构设计出现问题，故设计期间应对其给予足够重视。要知道现今社会民众对建筑质量极为关注，为了提高社会民众对建设工程的满意度，剪力墙结构设计应朝着高标准的方向设计，设计师需对建筑主体结构连接点的稳固性加以加强，以强化建筑工程整体稳定性。
结束语
总之，在建筑结构设计中，剪力墙结构的应用是非常重要的，已经成为建筑中不可缺少的一部分。因此，在剪力墙结构设计的过程中，结构设计人员应当要意识到剪力墙结构的优势，并在此基础上加强剪力墙结构在建筑中的使用，同时根据实际情况对剪力墙结构进行优化，以此来提高建筑结构的稳定性和抗震性能。
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