刘奋庄
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摘要：近年来随着建筑行业的迅速发展，其建筑技术的优化升级已经成为主体趋势。钢筋混凝土剪力墙结构因为其自身经济实用性的优势成为我国建筑行业的主体结构之一。尽管钢筋混凝土剪力墙结构占据建筑行业的绝大部分市场，但由于现有建筑结构仍存在一定技术上的限制，同时其在建筑成本方面还有一定的进步空间。想要在未来建筑市场中保持一定的优势，在确保实用的同时保证建筑结构的安全因此对建筑优化设计存在一定的必要性。本文通过对南方地区实际建筑工程中的结构特点及遇到的问题进行具体分析，同时对钢筋混凝土剪力墙结构提出了一定的优化建议。
关键词：剪力墙结构特点；钢筋混凝土结构；现状问题；优化策略
在现代城市化进程日益快速发展的今天，城市人口的迅速增长对高层住宅建筑的需求增多。由于高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构设计较以往普通建筑结构来说，对建筑的安全性及结构的规划性更为良好，因此受到广泛应用。
一、钢筋混凝土剪力墙结构的受力特性
剪力墙结构是由横纵向剪力墙共同构成的空间结构布局。在高层建筑结构中由于良好的受力承载水平同时加上剪力墙自身的刚度较大侧移较小因此抗震等性能较为强大，是高层住宅的首选。
1.剪力墙结构承载力的分类
剪力墙结构主要受水平荷载和竖向荷载力的作用。竖向荷载即为楼板传来的力，水平荷载即为承受水平方向的力。竖向荷载和水平荷载的内力分析是剪力墙结构的两种内力分析。剪力墙在竖向荷载的作用下受到较为简单的力，在水平荷载作用下，剪力墙结构的内力计算等形式较为复杂。经过研究分析和计算表明，剪力墙上的开洞情况是导致剪力墙的受力与变形的关键因素。洞口大小、形状及位置都会对剪力墙的受力性能造成一定的影响。
2.剪力墙结构受力特性的类型
剪力墙按受力特性分为整体、小开口整体、壁式框架剪力墙等多种类型。不同种类的剪力墙的整体计算方式和受力特点也不同。对于剪力墙结构的内力分析需要结合整体情况，同时画出简图来进行计算。
二、剪力墙结构的优缺点
1.剪力墙结构的优势
剪力墙的结构应用设计整体性较为完善，在有效提高墙体结构结实度的同时对于材料的耗费也较少。剪力墙结构由于使用钢材的合理性也能够承受较大的形变压力。通过对其传统结构进行合理建构的同时增强了剪力墙结构的抗震性和可塑性。由于其结构相较于以往的建筑结构来说整体性能突出，所以剪力墙结构在高层建筑中使用较为广泛。与此同时，该结构还有效的提高了室内整体布局的合理性及外观的整体性能。
2.剪力墙结构的缺陷
剪力墙结构对于整体布局来说还存在一定的不合理性。剪力墙整体结构遇到较大的震动则使墙体刚度加大进而增加墙体材料使费用增加。剪力墙建筑使用较重的砼墙体，因此建筑内部结构对于支撑整体重量具有一定的压力，这种情况在遇到恶劣的外部环境时比如地震则会造成较大的危害。剪力墙墙体内部框架轴心较低，同时内部钢筋数量少于其它建筑结构。这两种整体墙体内部布局导致缺乏一定的延展性和承载力。同时受到剪力墙内部的楼板限制，影响了整体的布局，使内部整体布局的间距较少同时影响了整体的合理性。
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三、对高层建筑中剪力墙结构的应用分析
高层建筑是为了满足日益快速发展的城市化进程，我们在研究中可以把剪力墙结构看成是一种 “悬臂梁”，这种结构使建筑在有一定自身重量承载力的基础上，还能有一部分结构来应对外部的风力、地震等自然条件的影响。这就要求剪力墙结构刚度足够大因此在受到震动时能够保护建筑内部的整体构造和装饰，从而为人们提供一个舒适安全的空间。
高层建筑剪力墙结构在使用过程中应充分考虑其最大能承受的水平以及竖直方向的载荷，与此同时，对于外部因素的影响，建筑结构的安全抗震因素也是关键之一，因此有效的控制外部因素与内部水平载荷至关重要。在剪力墙结构中，建筑物的高度影响其位移量。在进行高层建筑结构设计的过程中，需要将水平竖向承载能力、结构刚度等加以计算，对其进行一定的有效控制。剪力墙通过有效承载载荷加上其整体结构性能强大的同时在结构方便的基础上发挥其优势。对于空间结构较小的情况则会影响其整体性能。剪力墙这种刚度较大的结构有一定的适用范围。这种结构对于小型空间的支撑譬如宾馆具有一定的设计性。面对建筑中的大型构造，则需要根据实际的环境进行结构的调整。
四、高层建筑剪力墙结构设计优化
剪力墙结构因为其较好的抗震性成为高层建筑的常用构造。但是剪力墙结构也有一定的缺陷。随着建筑技术的不断升级，剪力墙结构的构造方案也应随之不断优化。
1.在高层建筑构造中，剪力墙一般有两种固定的方式。一种是有主结构的设置，另一种是其他方向的设置。对于其他方向的设置来说，通过双向布置防止建筑物受力不均的情形同时提高空间性能。剪力墙结构相比较其他结构具有重要优势。首先是抗侧刚度；其次是承载力，但是由于剪力墙结构的自身构造较重，为了在布置时使结构特性有效发挥，应保持一定的距离防止过密。
2.剪力墙结构应保持简单的设计。其结构在保持规则的同时防止复杂。同时，为了保证其受力的均衡性和稳定性应使结构上下保持规整的状态，这样剪力墙结构中的墙体构造以及其他部位的排列都能够清晰可见，并且能够保证其结构应力分布均匀。在设计时要以计算简图为依据，这样才能保证效果的良好。在设计优化过程中，剪力墙结构最关键的即为洞口设计，为了防止这类现象的出现，在设计剪力墙的内部构造时可以将其设计成框架的形式。
3.高层建筑相较于宾馆、公寓等的剪力墙构造不尽相同。高层建筑剪力墙构造来说一般相对较长，在设计剪力墙时用弱连梁来连接长度相等的结构体。在墙体分割的过程中，其高度与墙体截面高度两者比值应该控制在一定的比例内从而防止出现由于受力不均而被损坏的现象。
4.在开始结构设计之前应分析剪力墙结构的各个事项。通过剪力墙的各项具体信息明确墙体厚度和墙体参数。在厚度设计中，高度厚度的比例是决定剪力墙性能发挥的关键。高厚度比例是剪力墙设计方案中的一个重点要求。因此，均衡的比例设置是剪力墙设计中的一个关键。在未来剪力墙的结构设计中，对于其厚度等各种参数应进行准确清晰地列表整理，从而促进其正确的计算与设计，在均衡的比例设计中促进剪力墙承载力的稳定均衡。
5.剪力墙结构其设计中突出的特点是在同一平面内的墙体承载力较大。不同平面的墙体则失去了这个优势，因此对于此类情况剪力墙在未来的结构设计中也应优化升级。通过将平面内的弯矩控制在一定的空间内进而来提高性能降低受力影响。对于墙体内的结构和梁柱连接的部分应采取一定的措施来减少外作用力从而优化剪力墙结构。
结束语
综上所述，本文通过对剪力墙结构进行有效分析进而准确了解其构造。尽管作为常用的墙体构造模式，但仍存在一定的弊端。通过对高层建筑施工中剪力墙结构出现的问题进行有效分析并进行了简要的研究，提出了一系列的方法策略也减少剪力墙结构中的不合理部分。合理的剪力墙结构构造，在未来将有效提高建筑物的承载力和刚度，同时高层建筑物在提升安全性、实用性以及抗震性的基础上进而影响建筑行业使其高效发展。
参考文献
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论文作者:刘奋庄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/6
标签：剪力墙论文; 结构论文; 墙体论文; 荷载论文; 承载力论文; 钢筋混凝土论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;