1剪力墙结构概述

在建筑工程中，剪力墙结构墙根据受力特点可以分为承重墙和剪力墙，前者以承受竖向荷载为主，如砌体墙；后者以承受水平荷载为主。在抗震设防区，水平荷载主要由水平地震作用产生，因此剪力墙有时也称为抗震墙。因此，建筑结构中设计剪力墙结构的最主要目的就是为了能够实现对建筑整体结构的保护，减少外力对建筑的破坏。建筑结构则是一种空间化的概念，是指有很多不同类型的构件连接组合而成的结构，并且结构自身具备极强的荷载能力。由于建筑类型的多样性，所以建筑结构的类型也存在明显的差异，以施工技术为依据对建筑结构进行划分，可以大致分为框架结构、剪力墙结构、混合结构等。而在上述比较典型的结构中，剪力墙结构无论是在抗震效果上还是在抗侧刚度方面都具有明显的优势，从材料的用量方面也相对节约，所以其成为当前建筑结构设计中的一种常用设计结构。

2剪力墙设计原则

2.1洞口对齐原则

在开展剪力墙的设计时，需要考虑到建筑整体风格及建设要求，使结构设计能够与之相符。进行剪力墙的洞口设计时，应当保证上下楼层的洞口相互对齐，使建筑整体的受力结构合理。按照这一原则进行的剪力墙设计，能够避免剪力墙的刚度发生突变，保证剪力墙的稳定性能。另外，剪力墙的墙肢断面的设计应当尽可能的简单，并且排列规则，切忌设计过长的单片剪力墙长度。

2.2楼层之间最小剪力系数的调整

由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法得出计算结果。出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。当底部总剪力相差较多时，结构的选型和总体布置需重新调整，不能仅采用乘以增大系数方法处理。只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的剪力均需要调整，不能仅调整不满足的楼层。满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提，只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析；即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。采用时程分析法时，其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求。

2.3上下贯穿原则

如果建筑中某一楼层的刚度较弱，或者对各楼层的刚度把控不精准，那么在地震的影响下，就会因为刚度突变而造成楼层的破坏，为此必须做好各楼层刚度的合理设计。具体来说，在进行剪力墙结构设计时，应当根据不同的楼层高度，合理调整其刚度系数，避免发生刚度突变的问题。另外，在进行剪力墙结构的设计时，还应当尽量地将具有大开间功能的楼层设置在建筑整体的中部，这样能够保证剪力墙整体结构的平衡性，减少大开间楼层要求去掉剪力墙带来的影响。

3建筑结构设计中的剪力墙结构设计策略

3.1优化选择设计剪力墙位置

剪力墙位置的优化选择是提升整个结构质量的重要衡量指标。因此，技术人员应加以重视。首先，综合建筑情况选择适宜的主轴方向，以主轴为中心向外延伸进行剪力墙结构设计，保证建筑内部结构的合理性达到标准。其次，重视剪力墙的抗震性能要求，不能直接选择单项放置设计的模式，剪力墙的性能控制需要从不同方向墙体的振动周期和频率两个方面进行选择，确保其内部墙体的结构稳定性达到标准，提升墙体的抗压能力，确保稳定性。剪力墙结构设计需要遵循从下至上的顺序，以较好地缓解整个墙体的承重压力。墙体厚度的选择也是一个重要的指标。最后，设计人员还应重视混凝土等级的选择。针对一些地壳活动较为活跃的板块区域，要做好剪力墙高度的设计工作，确保剪力墙的整体承载能力和稳定性达到标准。

3.2短肢剪力墙

一般剪力墙墙体高宽比>8；短肢剪力墙墙体高宽比5～8；独立小墙肢墙体高宽比3～5；长肢剪力墙结构就是墙体高宽比>8的剪力墙组成的（纯）剪力墙结构。因为短肢剪力墙布局相对普通剪力墙布局其抗侧刚度相对较小，放置时宜放置恰当数量的长墙，或履行电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以防止设防烈度下布局发生大的变形，同时也形成两道抗震设防；短肢剪力墙布局的抗震单薄部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，当有扭转效力时，会加重已有的翘曲变形，使其墙肢起初开裂，应增强其抗震组织门径，如减小轴压比，增大纵筋和箍筋的配筋率；高层短肢剪力墙布局在水平力作用下，显现整体弯曲变形为主，底部核心小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力，由一些模型实验反响反映出外周边墙肢开裂，因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量，增强小墙肢的延性抗震机能。

3.3剪力墙整体结构设计

在进行剪力墙整体结构设计时，需要重点关注其整体的稳定性与抗震性能，而要实现这一目的，需要从控制剪力墙结构内部与外部的结构刚度、应力数据等参数着手。具体来说，需要注意以下三方面内容：第一，在进行剪力墙结构设计时，一般需要进行双向的设计。在此过程中，需要认真测算剪力墙的刚度中心位置，保证位置的精准性，这样才能够确定剪力墙墙肢的长度、连梁高度等参数，并且保证这些参数具有足够的合理性。在设计完成后，如果发现剪力墙结构的刚度中心位置与建筑物中心存在偏差，则应当对剪力墙墙肢的长度、连梁的高度等参数进行相应的调整，保证剪力墙整体结构的稳定性。第二，合理地设计墙面外方向的梁结构。主要是因为剪力墙结构内部普遍具有较强的平面刚度，相应的承载力也相对较强；而平面外部的刚度则较弱，相应的承受外部应力的能力也较弱。因此必须结合实际情况来调整墙体外的平面弯矩参数，保证整个剪力墙结构在受力上平衡以及传力系统的完整性。第三，基于剪力墙抗侧刚性较强，自振周期短，其在承受地震水平作用力时会面临较大的难度，进而影响整体结构的性能。为了减少这种影响，在进行剪力墙结构设计时，需要根据实际情况适当减少墙体厚度、增加墙体的间距、减少墙体数量等，以此来实现降低墙体结构的自重、增加结构抗侧移刚度的效果。

4结论

随着当前人们对建筑工程需求量的增加，以及土地资源的日益紧张，高层建筑乃至超高层建筑将成为未来工程建设的重点，相应的剪力墙结构的应用也会越来越多。为了能够使剪力墙的稳定性优势，以及抗震性能优势得到充分的发挥，也为了进一步提升剪力墙结构的合理性与科学性，需要加强对剪力墙结构设计在建筑工程设计中的应用研究，并对剪力墙结构的设计开展优化，做好基础设计工作，以及剪力墙整体结构、大墙肢、剪力墙的厚度及配筋的处理与设计，使剪力墙的应用更为方便、更为成熟。

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