摘要：随着生活水平的提高，人们对高层建筑的要求越来越高，因此，建筑设计要在适应社会经济发展的同时，满足人们对居住环境的需求。社会经济的高速发展，给建筑行业的发展带来了机遇，但是对于建筑的质量标准也有了更高的要求。在高层建筑中，将钢筋混凝土剪力墙结构技术应用其中，能提高高层建筑的安全系数和稳定性。为了取得高质量和高效益的建筑物，应该采取科学的设计方法，在保证高层建筑物的质量的同时，减少投资成本。
关键词：高层建筑；混凝土；剪力墙结构
混凝土剪力墙主要布置在建筑外墙和内墙隔墙上，墙体中的侧向力会引发水平剪力及弯矩，而墙体中的竖向荷载则会产生向下的压力。墙体的受力性能优越，所以被人们称为剪力墙。剪力墙的高度与建筑高度一致。由于建筑需要开门、开窗、布设管道，故而剪力墙开动时需保持洞口位置平齐，规则排列，形成稳定的墙肢，且在上下洞间形成横梁。在结构设计中，要优选开孔规则的剪力墙，其配筋较为简单，具有良好的经济性，而错孔剪力墙结构设置复杂性较强，孔边位置容易出现应力集中的问题，如发生地震灾害极易受到破坏，无法展现出钢筋的功能和价值。
1 高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计的受力特点
剪力墙的结构在各大建筑物中被广泛地使用，它不仅有纵向的剪力墙结构，还有横向的剪力墙结构，再加上建筑物顶层盖，有较强的承受能力。与此同时，在高层建筑物中，运用纵向剪力墙和横向剪力墙，有一定的强度，就会减少移动的范围。根据笔者多年的实践经验分析，钢筋混凝土剪力墙结构之所以能够在高层建筑物中被大面积地使用，就是因为它具有防风和防震效果，且承载力也非常不错，在运用的过程中分布比较紧凑，能加大高层建筑的稳定性。
2 高层建筑钢筋混凝土剪力墙设计的要求
2.1 水平荷载的要求
高层建筑的承重能力、不同结构以及荷载产生的轴力与弯矩大小有重要的联系，除此之外，它还与建筑物的高度呈正比例关系。高层建筑物与低层建筑有明显的区别，自身的承重能力、荷载都是有标准的数值，所以通过数值就可以判断其结构性能。
2.2 避免出现轴向变形
根据笔者的实践工作经验可以判断出，建筑物竖向的自重就会产生载荷，必须采取科学的措施及时处理，避免出现轴向发生变形，严重的甚至会影响梁弯矩的使用。除此之外，有可能对其他构件的侧移起到制约的作用，影响高层建筑的质量，最终会使高层建筑出现安全隐患，人们的生命安全受到影响。
2.3 科学、合理控制剪力墙结构策略范围
随着施工的进度，建筑物的高度也逐渐增高，所以在水平荷载的情况下，建筑物就会在使用中出现侧移的现象。因此，在水平荷载的时候，应该把侧移的范围进行科学、合理地控制，避免出现安全隐患。
2.4 适当增强结构延展性
如果发生地震，高层建筑肯定会在一定程度上受到影响，建筑的整体就会发生变形，为了保证建筑在地震的条件下不变形，必须加强高层建筑的承受能力和抗变形的能力，避免高层建筑出现塌方的意外情况。因此，在高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计的过程中，必须采用构造的设计，增强高层建筑的延性。
3 高层建筑剪力墙结构的相关内容
3.1 框架部分相关内容
许多建筑中都会采用剪力墙结构，但是对于高层建筑而言，将框架墙结构运用其中，有充足的抗震能力，可以满足结构之间的侧移，相对于它的机构具有较强的灵活性。如果框架承担的部分已经超过了倾斜力矩，在施工建设工程中，就要将框架放在核心的位置，加强了它的抗地震的能力。想根据框架的标准来判断地震的级别，可以根据框架的具体的规定来实现。除此之外，笔者还利用剪力墙结构和框架结构的数值，来设计高层建筑宽度和高的比值。
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3.2 框架剪力墙内部总剪力的调整
由于框架剪力墙内部的抗剪的承受能力比较弱，在地震的环境下，剪力墙可以承受地震中引发的总剪力。在通常情况下，利用框架柱承担此环节的任务，不能有较好的效果，因为框架柱的承受能力有限，不能应对地震中的巨大压力，产生内里难以承担地震的力量。所以，在实际施工建设中，只利用框架作为防震，可能不会起到良好的效果。框架承受地震的能力必须高于一定的数值，才能够在一定程度上起到防震的作用。
3.3 剪力墙要设置有关合理检验
在设计剪力墙的时候，必须严格按照相关的标准和要求进行设计，保证移动的范围符合高层建筑的要求，这是保证高层建筑质量的重要条件。高层建筑在施工完成后，相关的检验部门必须进行检验，质量达标才可以进行使用，必须保证用户的人身安全。设计人员要充分考虑，移动的数值必须满足最基本的数值标准。这也不能保证结构的合理性，还要考虑其他方面的条件，比如防震、防风的能力是否符合标准，要根据实际情况进行防震和防风的设计，尤其是针对防震的设计要加强，防震能力较强，就可以增强高增建筑的刚度，如果设计的防震能力比较弱，那么剪力墙结构的设计就不合理。因此，相关的设计人员必须综合考虑各种因素，保证高层建筑的质量。
4 高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计优化分析
首先，在钢筋混凝土剪力墙结构设计中，要以规则结构为首选，采取有效措施确保垂直方向刚度的均匀性。在设置门窗的过程中，可以列布置，平均分散应力，从而提高结构稳定性，维护建筑安全。设置洞口时需严格控制墙肢刚度差，若洞口错开或重合设置，则需在墙体内部设置框架。
其次，钢筋混凝土剪力墙结构平面刚度和承载力较大，而平面外的刚度和承载力较小，因此设计人员需严格控制平面外的弯矩，注重结构的稳定性。再者，混凝土剪力墙布置的形式也可影响设计的整体效果。布置剪力墙的过程中，设计人员需采用自下而上的方式布置，同时注重布置的连续性，严格控制刚度变化。且结合高度变化调整墙体的厚度和混凝土强度，采取减少墙肢数量的方式来增大结构刚度，完善结构的抗震性能。
再次，在钢筋混凝土剪力墙结构设计中，应采取双向设置方式，形成完整的空间结构。且受力方向不同的侧向刚度差异不宜过大，以期不断提升结构的抗震性能。再者，钢筋混凝土剪力墙所承受的荷载较大，因此墙体要分散布置，拓展结构可利用的空间，从而减轻结构自重，增大结构的侧向刚度。
最后，在钢筋混凝土剪力墙结构设计中，设计人员还需对结构进行全方位分析和研究，一方面保证所有关键指标均满足结构设计的要求，另一方面也要及时确定墙体厚度。设计人员务必高度关注结构的抗震性能和稳定性。若墙体厚度无法满足规范的要求，则可以规范和技术标准的规定，结合工程实际计算和确定墙体厚度，不断增强结构的稳定性。
另外，若在设计中，钢筋混凝土剪力墙较长，则可结合工程要求和工程概况开设洞口，将结构长度划分为墙段，并在墙段间使用弱梁连接，独立墙段与墙体截面高度比不得小于2，以此避免钢筋混凝土剪力墙脆性过强，损坏剪力墙结构。同时在结构抗震性能设计中，洞口与墙边间墙肢的横截面高度与厚度比不得小于4，如无法满足上述要求，则可采取加密措施，设置框架柱，从而彻底优化结构设计的综合水平。
5 结束语
综上所述，笔者根据自身的实践工作经验，针对高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计方面的内容进行了阐述和分析。通过以上的叙述，可以得知，在进行高层建筑设计的过程中，必须根据实际情况，科学有效地使用剪力墙的结构设计，提高高层建筑的安全系数，增强高层建筑防风、防震的作用，在保证实用性的同时，还要提高经济效益。
参考文献：
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[3]李栋.高层建筑剪力墙结构优化设计探讨[J].住宅与房地产，2016（27）：57.
论文作者:施旭栋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/14
标签：剪力墙论文; 结构论文; 高层建筑论文; 钢筋混凝土论文; 刚度论文; 结构设计论文; 框架论文; 《基层建设》2019年第31期论文;