浅谈剪力墙的建筑结构设计原则及应用
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摘要：随着高层化建筑应用的普遍性，框架-剪力墙在建筑业中的要求也越来越强烈，随之在质量和性能方面也有了新高度的要求。框架-剪力墙结构通过用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁柱，来承担各类荷载的内力，有效地控制结构的水平力，在抗震方面起到了良好的作用。本文则重点探讨其建筑结构中剪力墙的优化设计。
关键词：剪力墙结构设计;建筑结构设计;设计原则;具体应用
引言：当下，剪力墙结构已经广泛应用于建筑行业，能够满足现代社会的发展需求，为建筑行业的可持续发展注入了源源不断的动力。剪力墙结构设计是建筑结构设计中的重要内容，有效优化了建筑物的各项性能，直接影响着施工质量与效率，应加强重视，提高剪力墙结构的设计水平。与发达国家相比，我国在这方面的研究起步较晚，还存在较多问题急需解决，应积极探索研究，尽量提高剪力墙结构的强度与刚度，为建筑企业的长久发展提供有效助力。
一、剪力墙结构设计的概念
剪力墙结构设计是指，在整个建筑工程当中，用含有钢筋的混凝土板来代替以前老式的框架式结构的梁柱，因为含有钢筋的混凝土能够更好的承受各方的力，保持房屋的稳定性，通常，在一个建筑项目当中，大概每隔三到五米就会设计一个剪力墙，而剪力墙的设置也是尤其自己的规则的，并不是越多越好的，如果在同一个建筑项目中，设置过多的剪力墙，很有可能会因为作用力不平衡而致使建筑物不稳定。所以，在一个建筑工程中，到底要设置多少个剪力墙是要根据相关专业人士来判定的。
二、剪力墙结构设计的优势
在整个建筑工程中设置剪力墙是有其优势的，主要表现在以下几个方面：
1.设置剪力墙具有其经济性
与传统的框架式梁柱相比，看似乎剪力墙会耗费更多的材料与成本，其实从其安全性出发来看，设置剪力墙更具有优势，因为剪力墙是将混凝土与钢筋混合到一起，其中也不需要填充过多的钢材料，并且不需要用钢筋材料对建筑结构进行混凝土的浇筑来加强建筑物的稳定性，这样既省时也节省了成本，也符合企业发展的初衷，也有利于企业的经济利益;
2.剪力墙设计具有稳定性
从考虑建筑物的稳定性出发，剪力墙是使用的钢筋混凝土，其比传统的框架式的梁柱更加稳定，就外观上而言，剪力墙的整体外观感受较传统的框架式梁柱更好，并且剪力墙用钢筋混凝土，其支撑效果也更好;
3.剪力墙的设计具有连续性：剪力墙在设计的过程中会进行不同区域的划分，主要的目的就是分隔构件，并且从竖直方向和水平方向对各个划分的区域进行维护，这样就是的剪力墙在整个建筑工程当中既保持了建筑物的稳定性的同时又建筑物具有一定的连续性，这样建筑物之间即使其格局是分开，但其又是连续的，构成一个整体;
4.剪力墙的设置具有其规则性
在建筑工程项目当中，建筑内都会分成不同的区域，因为每个区域的作用是不同的，所以设计者在对建筑物进行设计时，就会用到剪力墙结构，因为剪力墙有其连续性，这样就会使得建筑物即使是不同的区域，但实质也是相互联系的，此外，剪力墙在结构上其设计既简单又规则，在将建筑物区分成了不同的区域之后，可以同时对各个区域进行后期的维护和相关工作的进一步开展。
三、剪力墙结构设计的原则
1.控制剪力墙的高度和宽度
建筑结构设计中剪力墙结构具有着重要的作用，它对建筑物起着一种支撑作用，同时它也能够对各种荷载都能够起到一定的抵挡作用，不仅支撑作用好，还具有不错的抗震能力。剪力墙主要包括墙肢和连梁，而在剪力墙结构的设计中一定要控制好剪力墙的高度和宽度，剪力墙的结构形状类似于板状物，高度比较高而厚度比较小，由于它要对各种荷载进行承受，因此，在对剪力墙结构的设计中，就要严格把握好其高度和厚度的比例，对于比值在3之内，进而再参考柱体结构原则进行设计，对于比值在3-5之间的，要根据双向受压结构的设计原则来进行，从而来满足其性能要求。
2.避免剪力墙与平面外梁相连
剪力墙的结构主要是承载平面内的承载力，而对于平面外的承载力一般都是比较小的，因此，在剪力墙的结构中，如果和平面外梁相连则很容易就会造成墙肢向外弯曲的情况，为了避免外墙向外弯曲，在对剪力墙结构设计的时候就要特别注意不要和平面外梁相连，而如果剪力墙不能避免和平面外梁相连的时候，在对剪力墙的结构设计中就还要涉及相应的保护措施。
3.全面分析剪力墙所承载的作用力
剪力墙的作用主要是对建筑物中的各种荷载进行承受，因此，在对剪力墙结构进行设计的时候，还要对其所承受的各种作用力进行全面的分析，从而来保证剪力墙结构的性能符合使用的标准。在对剪力墙结构的设计中，首先要对墙体所承受的水平和垂直方向上的作用力要进行准确的分析，并进行相应的安全性判断和验证，然后，对于墙体的斜截面的承载力也要进行分析和判断，并验证它的稳定性。
四、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
1.剪力墙墙肢长度的确定
对剪力墙墙肢的长度进行合理化的设计可以保证剪力墙结构的稳定性，在一般的情况下为了进一步保证剪力墙的延展性，还可以对于特殊部位进行弯曲性设计，这样能够有效的避免弯曲对剪力墙稳定性造成的影响。在实际的施工中，还可以采用连续肢墙的方式来实现保证墙体的宽高比目的。
2.确定剪力墙设置的厚度、合理优化剪力墙外形比例
剪力墙的作用很多时候是为了防震，因此其厚度要根据抗震等级进行设计，形状上一般采用稳定的“L”形和“T”形，这种设计可以最大程度上的满足剪力墙的侧向刚度，从而实现较小体积和自重的目的。
3.连梁与配筋设计
剪力墙结构中连梁的设计至关重要，它能够在一定程度上实现均衡负荷的目的，将墙肢的受力情况进行改变，从而对墙肢实现约束和稳定。在进行配筋的设计上要根据剪力墙的厚度来进行设计，根据不同的厚度选择单排、双排、三排、四排。
4.边缘构件设计
剪力墙的边缘构件设计一般包括两个方面：构造边缘及约束边缘，这两个设计的方式是不同的，合理的对边缘构件进行设计可以保证剪力墙的结构稳定性，在地震的时候，能够起到非常重要的约束作用。
5.连接接缝构造节点
在连接接缝构造节点上，一般采用的是灌浆套筒连接技术，该技术能实现墙内竖向钢筋受力的连续性。但不适用于截面宽度较小、钢筋较密的剪力墙构件。因此在设计时，采用大直径钢筋代替小直径钢筋来连接预制墙板。
结束语：现如今建筑行业的发展形势越来越迅速，建筑企业要想在激烈的市场竞争中占据有利地位就需强化剪力墙结构设计工作，保障建筑结构的安全性、美观性与功能性。剪力墙结构设计对整体设计质量有着至关重要的影响，设计人员应加强重视，明确剪力墙的种类与特点，严格遵循相关设计原则，加强平面布置与剪力墙连梁钢筋配置，保证计算的准确性与有效性，从而提高建筑设计水平，促进建筑行业的进一步发展。
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