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摘要：随着我国建筑行业不断发展，当今剪力墙结构在建筑工程结构设计中的应用愈加广泛。当今剪力墙已经成为了主流设计方法，可以提高建筑结构整体刚度和抗震性。基于此，本文重点探究建筑结构设计中剪力墙结构设计优势和设计理念，进而提出剪力墙结构设计的应用。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；优势；运用
引言
现如今，城市中的新建工程都是以高层建筑为主，这对工程整体的稳定性、安全性提出了更高的要求。剪力墙结构可以有效提高建筑结构的整体性能，顾名思义，剪力墙就是在建筑结构当中加入剪力墙，从而提高墙体的力矩，保证墙体稳固性。剪力墙融合了墙结构和框架结构，继承了两种结构的优势。剪力墙也正是因为力矩更强，因此具有较高的抗震性。通过分析内部结构可知，剪力墙性能与内部结构有直接关系，所以不同框架结构也会形成不同的应用效果，荷载性能也有所差异。高层建筑的上部重量更大，而剪力墙结构可以让水平力向外扩展，这就需要采用框架控制，从而保证水平力的均衡性，降低外界因素对工程结构的影响。由此可见，应用剪力墙结构可以有效提高建筑结构的各项性能，最终完成建筑工程的建设目标。
1、剪力墙结构应用优势以及设计理念
1.1剪力墙结构应用的优势
剪力墙结构（如图1）是否合理对工程整体结构质量有着极大影响，剪力墙内部结构设置灵活，整体刚度更大，通过不同的结构搭配形成荷载性能，保证剪力墙在工程结构设计中的适用性。框架剪力墙结构中，剪力墙主要是承载建筑水平力、框架负责竖向荷载力，从而实现整体上的水平承载。剪力墙需要保证内部结构均衡受力，整个剪力墙结构具备非常强的荷载性能，确保墙体内部结构的灵活性，提高整体的抗震性，确保工程使用安全。当今新建高层建筑由于隔墙多、房屋多，而剪力墙结构可以把承重墙、隔墙融合到一起，所以可以减少材料用量，提高工程整体经济性。
图1剪力墙结构
1.2设计理念
虽然剪力墙结构在实际应用中具有很大的优势，但也存在一定的劣势，如抗侧刚度大会提高地震反应、墙体重量大、钢筋配置严格、墙肢承载低等等，这就需要扬长避短，全面发挥墙体抗侧性能，避免墙体缺陷。剪力墙必须要保证钢筋配置的合理性，不可随意增加钢筋数也不可减少钢筋数量。在剪力墙设计当中，需要着重关注一下几点：（1）控制剪力墙水平位移，位移必须要在规定范围内；（2）做好地震控制，这是由于即使是地震控制计算数值较小，也可能出现剪力墙定点位移等情况。这就需要保证剪力墙复合工程设计标准基础上，要做好内应力控制、定点位移控制、结构配筋计算工作。
2、建筑结构设计中剪力墙结构的应用
2.1剪力墙结构布置
剪力墙结构设计直接会影响到后续的施工质量，通过构建工程平面图，并结合工程的实际参数，采用BIM技术构建三维模型，确定混凝土剪力墙、砌块剪力墙、剪力墙开洞位置等。在剪力墙结构设计中，需要沿着主轴方向进行双向布置。在抗震设计过程中，需要采用综合布置方法，不得采用单一的结构形式，否则无法提高剪力墙的荷载性，相比L形、T形（如图2）、矩形平面，要对重点观测轴线的方向，沿着轴线进行布置，而对于Y形、△形则需要从三个轴线方向进行布置。针对一些不规则平面（如弧形等）需要沿着环向进行布置。在剪力墙布置当中，必须要保证均匀性，让刚度中心和质量中心重叠，从而保证水平力矩符合标准，减少出现扭矩的几率。
墙肢布置中，需要尽可能保证连贯、规范，由于剪力墙侧刚度不可过大，为了能够提高剪力墙承载性能，则要增加剪力墙的可利用空间，并且墙体的布置距离不得过近，保证侧向刚度符合工程标准。在实际设计中，如果实际数据与建模数据存在着差异，则表明剪力墙数量过多（小于建模周期数据）或过少（多余建模周期数据），如果剪力墙设置较多，需要在剪力墙指定位置开洞；剪力墙较少需要增加剪力墙数量。
图2T形剪力墙结构
2.2长度与厚度设计
在长度设计中，通常普通建筑工程剪力墙墙肢的强度要控制在8m内，并要求剪力墙带有一定的延伸性，如果剪力墙的高宽比大于2，则需要设计成弯曲形态，这样可以减少剪力墙遭到破坏的几率。如果业主对剪力墙的长度要求较大，需要采用开洞设计方法，这样即可保障每个墙段长宽比在2以上。洞口作为十分脆弱的部分，需要采用连梁形式来控制力矩，也可以将剪力墙设置成为若干个小段。
在厚度设计中，剪力墙厚度控制十分重要，会直接影响到墙体的刚性和稳定性。在普通地区剪力墙抗震等级需要大于1级，如果是6级地震区需要提高抗震等级。剪力墙的标准厚度20cm，在地震区需要增加剪力墙的厚度。与此同时，需要着重考虑墙肢轴压比例，在设计中要增加柱以及配筋的数量，这样在保证刚度的同时可以降低墙体厚度。由于当今建筑工程都会设置地下室，所以根基入地更深，工程整体高度也会增加，如按照层高1/16标准进行设计会远超标准值，所以要尽可能避免使用“一字墙”，以L形、Z形结构为主。
2.3结构超长设计
由于很多建筑结构的伸缩缝间距不符合标准，因此需要考虑超长结构设计问题。混凝土剪力墙刚度大、受温度影响大，混凝土受到不同温度的影响会产生裂缝变形问题，在墙体屋面、楼板产生约束力，这就增加了变形几率，出现裂缝，这就需要设置超长剪力墙。对于面积较大的房屋来说，剪力墙结构会变得更加复杂，约束力有所增加，这就需要进一步加强对剪力墙结构的设计工作。在实际设计当中，需要给超长剪力墙结构施加预应力，也就是在外层框架或内部结构中增设钢筋，从而抑制墙体问题。
2.4连梁设计
连梁在实际应用中具有截面大、跨度小的特性，在建筑工程水平作用力下，会增加连梁的的内力。特别是在连墙肢的情况下，会出现脆弱、延伸性破坏问题。脆弱性破坏可以分为两种情况，首先，墙肢部位破坏，因为抗剪力比较小而出现破坏问题，从而减少剪力墙承载性，甚至会造成墙体崩塌的问题。这就要提高抗震界面高度，提高整体的承载系数，从而保障墙肢的安全。其次，连梁剪切破坏，连墙肢变为单体墙，会减少结构侧向刚性，提高力矩。所以在设计当中，由于此时的墙体结构依然具备荷载性能，这就要重点考虑连梁纵向荷载，让墙体为荷载主体、梁为荷载辅体，所以即使梁丧失也约束作用也不会造成墙体崩塌。
结束语
综上所述，建筑工程结构设计中，剪力墙重要的组成部分，直接影响墙体的整体性能，这就需要加强对剪力墙结构的认知程度，加强技术性研究，在设计过程中抓住注意事项，提高结构设计质量，从而实现最终的建设目标。
参考文献：
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