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摘要：目前，随着我国国民经济的飞速增长和建筑技术的不断发展，在我国建筑行业中取得了较多的成就。同时，人们对建筑结构的安全及美观性进行了充分的重视，因为剪力墙结构拥有较好的质量、刚度较大、抗震性较好等优势，所以在建筑结构设计中得到了普遍的使用，这一技术在一定的程度上对我国建筑事业的发展起到了推动的作用。但是从整体上看来，我国剪力墙还处于初级阶段，不仅在技术方面有些欠缺，同时在法律制度方面还不够完善，需要进一步的进行研究和探讨。本文就针对剪力墙结构的概念及分类进行分析，同时对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了讨论。
关键词：剪力墙结构；建筑结构；结构设计；应用
我国经济的持续快速发展极大地带动了建筑领域的繁荣。本着配合国民对建筑工程品质及性能的需求越来越高的趋势需要，丰富和改善建筑构架就越表现得相当重要和迫切，剪力墙构架的问世正是应了时代的需求而发生的。因为剪力墙具备抗震性较好的特点，故在建筑构造编制中获得了普遍的运用，目前它已经变成建筑行业中主流的建筑构架模式，并且在该行业建筑构架编制中扮演者相当关键的角色，推动剪力墙构架组合在建筑结构编制中拥有相当实用的价值。
1、剪力墙结构简介
1.1剪力墙结构的概念
剪力墙结构的特点是厚度尺寸比较小、而高度和宽度尺寸比较大,它以钢筋混凝土墙板取代了传统的框架结构梁柱,能够对建筑物起到更好的支撑。剪力墙结构具有独特的受力形态与几何特征,具体来说,其的外形类似于板,面积较大而厚度较小,而受力形态则与柱子比较相似,但在比值上却与柱子之间具有较大的差别。在剪力墙结构中,墙是一个平面的结构,且通常被设计成延性弯曲型,它可以同时承受住来自不同方向的力的作用,如竖向压力与水平剪力,同时还具备良好的抗震性能,因为剪力墙结构不仅达到了一定的刚度和强度要求,还具有一定的延续性,能够在非弹性变形反复循环的情况下控制结构断裂
1.2剪力墙特征及种类
根据剪力墙的墙体是否开洞以及开洞尺寸的大小，6～7m的为大开间，3～3.9m的为小开间，而小开间剪力墙较经济合理，减少了建筑成本，增大了建筑使用面积。剪力墙结构分别有以下四种:①实体墙，其中只有实体剪力墙结构墙体不开洞。实体墙的变形主要是曲型，墙体承受能力比较强，不会发生突变，稳定性较好。②整体小开口剪力墙，相对来说截面墙体开洞面积较小，占整个墙体面积的比例不超过15%，变形为弯曲型，弯矩图处有可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙，墙体开洞面积过大并且洞口成列状分布，弯矩图处不会发生异常情况，受力特点和整体小开口剪力墙相似。④壁式框架剪力墙。墙体开洞面积在几种剪力墙结构中是最大的，墙肢线与连梁线上的刚度比较接近，变形为剪切型，受力特点与框架结构相似。
2、设计原则分析
在建筑尤其是高层建筑住宅结构设计过程中，剪力墙是必不可少的部分，该种结构具有抗侧刚度大、施工操作方便简单等优势。从剪力墙本身结构来看，其刚度相对较大，小震范围内可保持一定的弹性；如果震作用相对较大，则连梁耗能以后就会有效吸收地震剪力，然后屈服，在塑性铰的作用下使其协调变形，从而降低剪力墙结构刚度，地震作用也因此而减小。在结构优化设计过程中刚度较大时，地震抵抗能力就会越强。在实践中可以看到，剪力墙无限增加，虽然可以增强结构刚度，但是也会增加自身的质量，进而使地震作用扩大化。在这种情况下，建筑工程项目施工建设费用和成本就会大幅度提升。因此，剪力墙结构经济性与刚度关系的处理是提高设计质量的关键所在。
具体而言，在结构墙建设以及布设过程中，平面上的各个方向应当保持均匀，而且竖向上的构件切忌中断；查看剪力墙结构试算结果，使结构的位移角接近规范限制，充分发挥剪力墙的抗侧向刚度；核查计算结果，应当能够有效满足周期要求以及规范位移要求，其核查底部的剪力值应当处在合理范围之内。上述操作的主要目的在于达到结构刚度合适、工程造价合理的目的。
3、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
3.1约束边缘构件
在建筑结构设计中，约束剪力墙边缘构件对其进行处理可以使剪力墙在相同条件下发挥更大的作用。由约束边缘构件和无约束边缘构件这两种方式构成了剪力墙的约束边缘构件处理，各有优缺点，综合比较看来无约束边缘构件在建筑承载力上有更好的表现，而有约束边缘构件则在抗震性和稳定性上优于无约束边缘构件，所以应按具体项目具体需要进行选择。
3.2整体布局
在建筑结构设计当中,剪力墙结构的整体布局是非常关键性的一项问题。由于剪力墙结构需要承载建筑自身的重力荷载、风荷载及地震作用等多重力荷载,所以必须要对其进行良好的整体布局。一般在整体布局之时,首先需要考虑到的是轴线受力最小及对称布局更稳定等特点,要慎重运用一些抗震性能较低的短肢剪力墙结构,并尽量将一些洞口进行合并处理,避免出现独立墙肢,同时还要有效控制整体刚度,尽可能地使其达到规定的位移限值要求,这样才能够提高剪力墙结构的抗震性能。
3.3剪力墙结构连梁钢筋配置
连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。
3.4墙肢截面厚度
剪力墙结构设计应用在建筑结构设计中，对墙体厚度施工有明确规范条例，例如短肢剪力墙，条例规定其底部加强部位不能＜0.2m，其他部位必须＞0.18m。剪力墙的厚度应按阶段变化，为防止剪力墙结构发生刚度突变，剪力墙阶段变化范围应控制为50～100mm，且要均匀连续变化，当混凝土等级和强度改变同时发生时，建筑结构设计必须将两者错开楼层。剪力墙结构墙体厚度的规范性施工能有效保证墙体的稳定性和刚度，直接决定了建筑结构的稳固性和安全性。
4、结语
综上所述，由于剪力墙结构具有较好的抗震性和抗侧刚度大等优点，目前在我国的建筑结构设计中得到了较为广泛的应用。为了优化建筑结构，促进建筑质量的提高，我们应该了解剪力墙结构的相关理论，严格遵循剪力墙结构设计原则，把握剪力墙结构的设计要点，充分发挥剪力墙结构在建筑设计中的作用。同时，设计人员还应该具有创新意识和创新能力，在剪力墙结构设计中不断采用新方法和新技术，促进建筑结构的进一步优化，更好地发展我国的建筑事业。
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