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摘 要：剪力墙结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，竖向布置自下而上连续布置，可避免刚度突变。因此，应用广泛。本文根据工程实践探讨剪力墙结构设计的方法。
关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计
民用建筑的质量和安全是排在首位的指标，因此对剪力墙框架结构进行合理的设计，具有十分重要的意义。设计过程中，为使剪力墙材料得到有效应用，就需要分析其受力情况，并进行优化设计。
1、剪力墙的布置
1.1剪力墙的数量
结构的侧向刚度主要由同方向各片剪力墙截面弯曲刚度的总和控制，剪力墙数量也不宜过多，否则地震作用相应增加，还会使绝大部分水平地震力被剪力墙吸收，框架的作用不能充分发挥，既不合理也不经济。
1.2剪力墙的结构布置
（1）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化或恒载较大的部位，剪力墙的间距不宜过大；平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。
（2）纵、横向剪力墙宜组成 L 形、T 形和匚形等形式，以使纵墙（横墙）可以作为横墙（纵墙）的翼缘；楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置，以增强其空间刚度和整体性。
（3）剪力墙布置不宜过分集中，单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总剪力的40%，以 免结构的刚度中心与房屋的质量中心偏离过大、墙截面配筋过多以及不合理的基础设计。当剪力墙墙肢截面高度过大时，可用门窗洞口或施工洞形成联肢墙。
（4）剪力墙宜贯通建筑物全高，避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上、下对齐。抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
2、整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算
2.1整体墙的计算
根据剪力墙的弯曲变形和剪切变形，计算剪切墙的位移，其位移计算中载荷分布包括倒三角形分布载荷、均匀分布载荷和顶部集中分布载荷。按照材料力学法计算竖向悬臂杆的内力，并分情况计算有无洞口情况的底部截面内力、位移、顶点、等效惯性矩。
2.2整体小开口剪力墙的计算
整体小开口剪力墙上的门窗洞口规则成列布置，其内力计算包括墙肢弯矩、墙肢轴力、墙肢剪力，其最终墙肢弯曲正应力等于整体弯曲与独立墙肢弯曲之和。其整体小开口墙顶点侧移等于整体墙顶点侧移的1.2倍，整体小开口墙等效刚度等于整体墙等效刚度的0.8倍。
3、剪力墙的截面设计
剪力墙的截面设计需要墙肢正截面抗弯承载力、墙肢斜截面抗剪承载力和施工缝的抗滑移验算。抗弯承载力需要根据偏心截面应力分布求得截面的承受压力和偏心拉力；截面的抗剪力主要计算偏心受压时抗剪承载力和偏拉构件抗剪承载力；为防止水平施工缝处发生滑移，需要验算施工缝竖向钢筋能否抵抗水平剪力。
4、剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求
截面受压区高度不仅与轴压力有关，而且与截面形状有关。在相同的轴压力作用下，带翼缘的剪力墙受压区高度较小，延性相对要好些，而一字形的矩形截面最为不利。因此，对截面形状为一字形的矩形的剪力墙墙肢应从严控制其轴压比。
4.1约束边缘构件的设计
约束边缘构件的主要措施是加大约束边缘构件的长度lc及其体积配箍率ρv，体积配箍率ρv由配箍特征值λv计算，
即 ；
4.2构造边缘构件的设计
构造边缘构件按构造要求设置，箍筋的无支长度不应大于300mm，拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置。
5、短肢剪力墙的设计
5.1 设计措施
（1） 筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%，抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级。
（2） 各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7；对于无冀缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比限位相应降低0.1。
（3） 除底部加强部位按一般剪力墙调整剪力设计值外，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级时分别乘以增大系数1.4和1.2。
（4） 抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其他部位不宜小于1.0%，截面厚度不应小于200mm。
（5） 7度和8度抗震设计时，短肢剪力墙宜设置冀缘，一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。由于一字形短肢剪力墙的延性和平面外稳定均十分不利。
5.2截面高度与厚度之比小于5的短肢剪力墙
矩形截面的短肢剪力墙的截面高度与厚度之比不宜小于5；当该比值小于5时，其抗震性能更差，其在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，一、二级时不宜大于规定限值。当截面高度与厚度之比不大于3时，其受力机理与柱类似，宜按框架柱进行截面设计，底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%，一般部位不应小于1. 0%，箍筋宜沿墙肢全高加密。
6、剪力墙设计构造要求
6.1剪力墙混凝土强度等级
为了保证剪力墙的承载能力和变形要求，剪力墙混凝土强度等级不宜太低。一般剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20；带有筒体和短肢剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C25。
6.2剪力墙截面尺寸
当剪力墙的截面尺寸过小而使截面剪应力过高时，即使配置了很多抗剪钢筋，也会在早期出现斜裂缝，而且很可能在钢筋还没有来得及发挥作用时，混凝土就已发生剪切破坏。因此，应规定剪力墙截面尺寸的最小值以限制剪力墙截面上的名义剪应力。 6.3钢筋锚固和连接要求
非抗震设计时，剪力墙纵向钢筋的最小锚固长度应取la，抗震设计时应取laE。剪力墙竖向及水平钢筋的搭接连接。一、二级抗震等级剪力墙的加强部位，接头位置应错开，每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%，错开净距不宜小于500m；其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。非抗震设计时，分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la，抗震设计时，不应小于1.2laE，暗柱及端柱纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同。
6.4剪力墙开洞时的构造要求
当剪力墙墙面开有非连续小洞口（各边长度小于800mm），且在整体计算中不考虑其影响时，应在洞口四周采取加强措施，以抵抗洞口的应力集中，可将洞口处被截断的分布钢筋分别集中配置在洞口上、下和左、右两边，且钢筋直径不应小于12mm。
7、连梁截面设计
7.1连梁的剪力设计值计算
无地震作用组合以及有地震作用组合的四级抗震等级时，应取考虑水平风荷载或水平地震作用组合的剪力设计值。有地震作用组合的一、二、三级抗震等级时，连梁的剪力设计值应按下式进行调整
7.2连梁配筋构造措施
（1）连梁顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度，抗震设计时不应小于la；非抗震设计时不应小于laE且不应小于600mm。
（2）抗震设计时，沿连梁全长的构造应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用；非抗震设计时，沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于150mm。
（3）顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内，应配置间距不大于150mm的构造箍筋，箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。
（4）墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置；当连梁截面高度大于700mm时，其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋（腰筋）的直径不应小于10mm，间距不应大200mm；对跨高比不大于2.5的连梁，梁两侧的纵向构造钢筋（腰筋）的面积配筋率不应小于0.3%。
结束语：剪力墙结构具有整体性好、刚度大、强震能力强的特点在建筑结构中得到广泛应用。应用中，根据建筑结构特点设计实用的剪力墙结构，充分发挥剪力墙的优势。
参考文献
[1]黄河.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用对策[J].山西建筑.2015（18）
[2]张敏.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].中国新技术新产品.2015（12）
关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计
民用建筑的质量和安全是排在首位的指标，因此对剪力墙框架结构进行合理的设计，具有十分重要的意义。设计过程中，为使剪力墙材料得到有效应用，就需要分析其受力情况，并进行优化设计。
1、剪力墙的布置
1.1剪力墙的数量
结构的侧向刚度主要由同方向各片剪力墙截面弯曲刚度的总和控制，剪力墙数量也不宜过多，否则地震作用相应增加，还会使绝大部分水平地震力被剪力墙吸收，框架的作用不能充分发挥，既不合理也不经济。
1.2剪力墙的结构布置
（1）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化或恒载较大的部位，剪力墙的间距不宜过大；平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。
（2）纵、横向剪力墙宜组成 L 形、T 形和匚形等形式，以使纵墙（横墙）可以作为横墙（纵墙）的翼缘；楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置，以增强其空间刚度和整体性。
（3）剪力墙布置不宜过分集中，单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总剪力的40%，以 免结构的刚度中心与房屋的质量中心偏离过大、墙截面配筋过多以及不合理的基础设计。当剪力墙墙肢截面高度过大时，可用门窗洞口或施工洞形成联肢墙。
（4）剪力墙宜贯通建筑物全高，避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上、下对齐。抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
2、整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算
2.1整体墙的计算
根据剪力墙的弯曲变形和剪切变形，计算剪切墙的位移，其位移计算中载荷分布包括倒三角形分布载荷、均匀分布载荷和顶部集中分布载荷。按照材料力学法计算竖向悬臂杆的内力，并分情况计算有无洞口情况的底部截面内力、位移、顶点、等效惯性矩。
2.2整体小开口剪力墙的计算
整体小开口剪力墙上的门窗洞口规则成列布置，其内力计算包括墙肢弯矩、墙肢轴力、墙肢剪力，其最终墙肢弯曲正应力等于整体弯曲与独立墙肢弯曲之和。其整体小开口墙顶点侧移等于整体墙顶点侧移的1.2倍，整体小开口墙等效刚度等于整体墙等效刚度的0.8倍。
3、剪力墙的截面设计
剪力墙的截面设计需要墙肢正截面抗弯承载力、墙肢斜截面抗剪承载力和施工缝的抗滑移验算。抗弯承载力需要根据偏心截面应力分布求得截面的承受压力和偏心拉力；截面的抗剪力主要计算偏心受压时抗剪承载力和偏拉构件抗剪承载力；为防止水平施工缝处发生滑移，需要验算施工缝竖向钢筋能否抵抗水平剪力。
4、剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求
截面受压区高度不仅与轴压力有关，而且与截面形状有关。在相同的轴压力作用下，带翼缘的剪力墙受压区高度较小，延性相对要好些，而一字形的矩形截面最为不利。因此，对截面形状为一字形的矩形的剪力墙墙肢应从严控制其轴压比。
4.1约束边缘构件的设计
约束边缘构件的主要措施是加大约束边缘构件的长度lc及其体积配箍率ρv，体积配箍率ρv由配箍特征值λv计算，
即 ；
4.2构造边缘构件的设计
构造边缘构件按构造要求设置，箍筋的无支长度不应大于300mm，拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置。
5、短肢剪力墙的设计
5.1 设计措施
（1） 筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%，抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级。
（2） 各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7；对于无冀缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比限位相应降低0.1。
（3） 除底部加强部位按一般剪力墙调整剪力设计值外，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级时分别乘以增大系数1.4和1.2。
（4） 抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其他部位不宜小于1.0%，截面厚度不应小于200mm。
（5） 7度和8度抗震设计时，短肢剪力墙宜设置冀缘，一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。由于一字形短肢剪力墙的延性和平面外稳定均十分不利。
5.2截面高度与厚度之比小于5的短肢剪力墙
矩形截面的短肢剪力墙的截面高度与厚度之比不宜小于5；当该比值小于5时，其抗震性能更差，其在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，一、二级时不宜大于规定限值。当截面高度与厚度之比不大于3时，其受力机理与柱类似，宜按框架柱进行截面设计，底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%，一般部位不应小于1. 0%，箍筋宜沿墙肢全高加密。
6、剪力墙设计构造要求
6.1剪力墙混凝土强度等级
为了保证剪力墙的承载能力和变形要求，剪力墙混凝土强度等级不宜太低。一般剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20；带有筒体和短肢剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C25。
6.2剪力墙截面尺寸
当剪力墙的截面尺寸过小而使截面剪应力过高时，即使配置了很多抗剪钢筋，也会在早期出现斜裂缝，而且很可能在钢筋还没有来得及发挥作用时，混凝土就已发生剪切破坏。因此，应规定剪力墙截面尺寸的最小值以限制剪力墙截面上的名义剪应力。 6.3钢筋锚固和连接要求
非抗震设计时，剪力墙纵向钢筋的最小锚固长度应取la，抗震设计时应取laE。剪力墙竖向及水平钢筋的搭接连接。一、二级抗震等级剪力墙的加强部位，接头位置应错开，每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%，错开净距不宜小于500m；其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。非抗震设计时，分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la，抗震设计时，不应小于1.2laE，暗柱及端柱纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同。
6.4剪力墙开洞时的构造要求
当剪力墙墙面开有非连续小洞口（各边长度小于800mm），且在整体计算中不考虑其影响时，应在洞口四周采取加强措施，以抵抗洞口的应力集中，可将洞口处被截断的分布钢筋分别集中配置在洞口上、下和左、右两边，且钢筋直径不应小于12mm。
7、连梁截面设计
7.1连梁的剪力设计值计算
无地震作用组合以及有地震作用组合的四级抗震等级时，应取考虑水平风荷载或水平地震作用组合的剪力设计值。有地震作用组合的一、二、三级抗震等级时，连梁的剪力设计值应按下式进行调整
7.2连梁配筋构造措施
（1）连梁顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度，抗震设计时不应小于la；非抗震设计时不应小于laE且不应小于600mm。
（2）抗震设计时，沿连梁全长的构造应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用；非抗震设计时，沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于150mm。
（3）顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内，应配置间距不大于150mm的构造箍筋，箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。
（4）墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置；当连梁截面高度大于700mm时，其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋（腰筋）的直径不应小于10mm，间距不应大200mm；对跨高比不大于2.5的连梁，梁两侧的纵向构造钢筋（腰筋）的面积配筋率不应小于0.3%。
结束语：剪力墙结构具有整体性好、刚度大、强震能力强的特点在建筑结构中得到广泛应用。应用中，根据建筑结构特点设计实用的剪力墙结构，充分发挥剪力墙的优势。
参考文献
[1]黄河.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用对策[J].山西建筑.2015（18）
[2]张敏.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].中国新技术新产品.2015（12）