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剪力墙结构设计的概述
作者：金作伟
来源：《建筑建材装饰》2014年第04期
摘要：剪力墙结构的布置主要取决于设计人员的经验，设计者出于结构的安全或设计进度等方面的考虑而对结构设计采取相对保守的结构布置方案，一定程度上忽略了结构的合理性和经济性。因此对剪力墙结构的布置进行优化显然十分必要。本文针对剪力墙结构设计的原则及应用进行介绍，从而使我国的建筑结构得到了优化，提高了建筑的施工质量。 关键字：剪力墙；结构设计；原则；应用 前言
随着我国社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，城市化进程的加快，使得城市人口急剧增多，推动了我国房地产行业的发展，人们对于住房的要求也越来越多，剪力墙技术也就应运而生了。目前，我国的建筑工程中，剪力墙结构以其特有的刚度大、用钢量小等优点在我国建筑结构设计中应用较为广泛，建筑物空间中存在着很多的小开间，在这里使用现浇剪力墙结构的话，可以将承重墙和分隔墙以现浇剪力墙的形式体现出来，可以节约资金成本的投入。剪力墙在我国高层建筑中应用的更为频繁。剪力墙结构设计在我国建筑结构设计中的地位越来越重要，并且影响力较大。 1剪力墙结构的概述 1.1剪力墙结构的内涵
剪力墙结构是指将原来建筑物中的框架结构用钢筋混凝土的墙板代替，以承担建筑物产生的各种荷载作用，能够有效地制约建筑结构产生的水平力，换句话说，也就是用钢筋混凝土墙板来代替之前建筑物中承担竖向和水平方向荷载作用的墙体。因为剪力墙结构具有很好的经济性，为了最大可能的节省高层建筑的资金成本投入，剪力墙结构在我国高层建筑中的应用非常普遍，如果一个建筑物中的剪力墙过多的话，就会将筒体和剪力墙放在一起使用，已承受建筑物水平方向上的荷载作用。虽然剪力墙在我国高层建筑中的使用频繁，但是高层建筑物中的墙体也不能全部都使用剪力墙结构，会损坏建筑物的质量，从而影响建筑物的使用寿命。 在对剪力墙结构抗震能力的设计过程中，要非常注意长肢剪力墙墙体所承受的地震倾覆力矩要大于结构承受的地震总倾覆力矩50%，而地震倾覆力矩是位于第一振型的底部。如果剪力墙墙体的数量较少时，可以适当的减轻剪力墙墙体承受的倾覆力矩，但是要把减轻的倾覆力矩控制在15～40%这个范围内。 1.2剪力墙结构的分类
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剪力墙的分类是根据剪力墙的墙体上是否开洞或者是开洞尺寸的大小来进行的，剪力墙大体上可以分为四种，如下： 1.2.1实体墙
实体墙上要么是没有开洞，要么是开洞了，但是开洞的面积没有超过剪力墙墙体面积的15%，实体墙墙体的承受能力很强，剪力墙墙体的弯矩图处不会有反弯等异常情况的发生，也不会有突变现象的发生。 1.2.2剪力墙整体小开口
剪力墙整体小开口是指剪力墙上的开洞面积也在剪力墙整个墙体面积的15%以内，这种类型的剪力墙墙体的弯矩图处不会有什么异常情况发生，例如反弯，但是它的异常情况会表现在连梁处，连梁处会有突变现象的产生。 1.2.3双肢或者多肢类型的剪力墙
双肢或者多肢类型的剪力墙是指剪力墙墙体上的洞口成列状排列或者是开洞的面积过大的剪力墙，这种类型的剪力墙墙体的弯矩图处不会有什么异常情况发生，例如反弯，但是它的异常情况会表现在连梁处，连梁处会有突变现象的产生。 1.2.4壁式框架剪力墙
壁式框架剪力墙是指剪力墙墙体上的开洞尺寸足够大，并且剪力墙墙肢线上所具有的刚度和墙体连梁线上的刚度相差不大，非常接近。这种类型的剪力墙会在楼层处的弯矩图点发生突变现象，并且会在建筑中出现很多的异常现象，那就是反弯点会出现在建筑的大多数楼层中。 2剪力墙结构设计的原则
在建筑工程中，进行剪力墙的设计时，不要为了达到目的而盲目性的进行剪力墙的施工，应该严格按照剪力墙结构应用的标准进行实地的考察，以使剪力墙结构在我国建筑结构中的应用达到最理想的状态。在剪力墙设计时，还需要受到一些技术方面的，因此在剪力墙的设计过程中，一定要遵循这些的条件，才能保证剪力墙设计和应用向着科学化、规范化、合理化的方向发展。
2.1建筑物楼层之间进行调整最小剪力系数的原则
为了降低建筑结构自身的重量，增加建筑承受地震的能力，在建筑施工的过程中，应该尽可能少的建设剪力墙，这就需要短肢类型的剪力墙所承受的位于第一振型底部的地震倾覆力矩不能超过剪力墙结构承受总的底部地震倾覆力矩的40%，这时，可以通过将剪力墙墙体进行大
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开间的处理，以使剪力墙结构能够拥有很强的倾向刚度。这样就可以保证建筑物楼层之间的最小剪力系数大于规定要求中的数值，从而达到降低建筑工程资金成本投入的目的。 2.2调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层高之间的比例
普通建筑设计的重点在于楼层与楼层之间存在的扭转变形和剪切变形的处理。而在处理建筑物的剪切变形的过程中，又是以塑向构件的数量来进行控制的，但是塑向构件的数量一旦控制不好偏多的话，就会导致剪力墙的剪重比例偏大，从而造成剪力墙的设计不合理、不科学，使得楼层之间的扭转变形也会相应的变大，但是这还是不能满足建筑物楼层之间发生位移的需要。因此在建筑物剪力墙的设计中，要尽可能的减少楼层之间的扭转变形，建筑物楼层之间的位移也不能只是依靠塑向构件的刚度变化来进行调整。 2.3调整剪力墙连梁超限的原则
在剪力墙的结构的建设过程中，把剪力墙跨高与2.5的连梁相比较的话，剪力墙跨高比较容易在剪力和弯矩方面出现超过规定限度的现象，因此，在剪力墙结构设计的标准中，绝大部分都会规定剪力墙结构的连梁跨度高的比要大于2.5而对于连梁跨度比超过5的剪力墙连梁，就需要用框架梁的方式来进行剪力墙连梁的建设；而对于剪力墙连梁跨高的比在5～6这个范围时，如果要保证剪力墙连梁刚度不发生变化的话，剪力墙的剪力或者是弯矩就会出现异常情况，超出剪力墙结构设计规定的范围。因此，在剪力墙结构的设计过程中，通过调整剪力墙连梁的超限情况，来实现对建筑工程资金成本投入有效控制的目的，最大限度的节省建筑工程的资金成本。
3剪力墙结构设计在我国建筑结构设计中的应用 3.1剪力墙的平面布置
在剪力墙平面的布置中，要想剪力墙的质量中心与剪力墙的刚度中心尽量接近或者是完全重合，最好是要将剪力墙的平面按照对称的形式进行布置，以达到降低剪力墙扭矩的目的；在针对抗震的剪力墙结构设计的过程中，不能使用单向的平面布置形式，否则的话，将会影响剪力墙结构的抗震能力，从而影响建筑工程的抗震能力；为了充分发挥剪力墙的作用，剪力墙之间要保持着一定的距离，以供剪力墙侧向刚度的需要。 3.2约束边缘构件处理
剪力墙的边缘构件分为构造边缘的构件和有约束边缘的构件两种，把构造边缘的剪力墙构件和有约束边缘的剪力墙构件相比较的话，在矩形截面的极限承载力上相差40%，楼层间的位移角度也会发生相应的变化，抗震能力会减少20%，剪力墙的墙板的稳定性也会降低，边缘构件的选择种类是由剪力墙的轴压比的等级决定的，剪力墙结构边缘构件的最大轴压比如表1所示。
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4结语
在剪力墙结构的设计中，要严格按照剪力墙设计的原则进行，使剪力墙的建设符合剪力墙设计的各项标准要求，以保证剪力墙结构设计的合理性、科学性、经济性，从而降低建筑工程的资金成本投入。 参考文献：
[1]冯嘉纯，梁晓川.大型框架剪力墙结构清水混凝土施工技术的应用[J].广西交通科技，2010（03）
[2]吕瑞孝，姜剑虹.高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点[J].科技信息，2011（19） [3]朱荣延.简析淮安某住宅楼工程剪力墙结构的设计[J].今日科苑，2010（06）