摘要：高层建筑是现代化、工业化和城市化的必然结果。在高层建筑的上半部分，比底部的一到三层的空间要小些，空间要相对紧凑些。这样就给高层建筑的设计带来了困难。剪力墙就是有效解决这个问题的墙体形式之一。那么作为新时期背景下的高层建筑结构设计人员，就必须对其特点和种类有一个全面的认识，并结合高层实际对其进行针对性的设计，为设计水平奠定坚实的基础。
关键词：剪力墙结构；高层建筑；设计
引言：本文将详细阐述高层建筑剪力墙体系设计的内容，剖析了剪力墙体系布局标准与结构特点，并对剪力墙体系的应用进行详细说明，对实现剪力墙结构设计合理化、科学化、经济化奠定良好基础。
1、剪力墙概念
近些年来，随着科学技术的发展，钢筋混凝土剪力墙结构深受人们的重视，其在应用中对于房屋整体性、抗荷载性能和抗震性提出了保障基础，同时还具备着施工简单、布置灵活的优势。所谓的剪力墙结构是指用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力的一种建筑结构，这种建筑结构在目前又被人广泛的称之为抗风墙与抗震墙。通常来说，在高层建筑结构中，剪力墙设置的主要作用就是承担竖向荷载与抵抗水平荷载，对自然界各种因素造成的建筑物水平荷载影响能够进行有效的避免。
2、剪力墙结构设计的基本原则
剪力墙结构在建筑中主要承担竖直方向重力与水平方向荷载，剪力墙结构的设计既要安全合理，又要考虑经济问题。设计过程中，各种位移限制值都要满足，结构构件中抗侧力构件的作用也要充分考虑到。设计时，剪力墙的数量也要满足位移限制值相关规范的要求，数量应该尽量少，但又不能影响基本振犁的要求。建筑中剪力墙结构所承受的倾覆力矩应不小于总数的一半。
2.1调整楼层最小剪力系数方面的原则
设计中剪力墙结构的布置要尽量减小，大开间的剪力墙结构布置是最好的设计方案，侧向刚度结构可以达到较为理想的状态。楼层间的剪力系数尽量小，但不能超出规范的极限范围，短肢剪力墙承受的地震倾覆力矩于整体总底部承受的地震倾覆力比要小于或等于1：4，这样既可以减轻结构自重，同时降低了地震带来的危害又可以节约用费。
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2.2调整剪力墙结构连续超限方面的原则
剪力墙结构的连续跨高比太小会导致弯矩出现及剪力过大，超过规范限度，跨高比一般大于或等于2.5。规范规定在跨高比小于5的时候，连续梁不能够拆减。跨高比的正确选择，可以很好地避免弯矩及剪力过量，可保持在规定范围内。在结构设计时，如果可以有效合理的用上这些，可以大大降低工程成本。
剪力墙结构不只应该符合相关规定，在设计时要考虑多方面的因素，建筑物的平面、立面应尽量均匀，剪力墙结构应尽量远离房屋中心，以保证房屋整体的抗扭。
2.3调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则
规范规定的最大的楼层间的位移在计算的时候，如果楼层地区地震比较频繁，所用的标准值产生的楼层计算可以保留在结构的整体弯曲变形，应该计入扭转变形在以弯曲变形为主的高层建筑中。高层建筑重点考虑的方面就是楼层间的扭转和剪力变形。结构的剪切变形由竖向构建的数量决定着，在建设施工中，有足够多数量的构件还是远远不够的，更要考虑构建的布局是否合理，如果不合理，就会产生过大的扭转变形，楼层间的位移就达不到要求。因此，对于高层建筑而言，不能只是以楼层间的位移来确定竖向构件的刚度，而应该尽量减小扭转变形。
3、剪力墙结构设计在建筑结构中的应用
3.1对剪力墙暗柱钢筋进行合理配置
相关规定表明，对于一级、二级以及三级剪力墙结构设计，一定要设置暗柱与端柱。在剪力墙结构设计中设置暗柱与端柱，能够在一定程度上消耗大量地震波的能量，因为剪力墙的边缘构件抗拉的能力很强，所以能够有效的提高建筑的稳定性。
3.2对剪力墙结构进行合理布置
在建筑结构设计中，能够有效的利用钢筋混凝土的剪力墙，承担一定的水平地震作用力以及来自各个方向的荷载力。所以，在对剪力墙进行布置的时候，一定要达到建筑本身的要求，找到建筑自身的曲线，再对其进行规则性的布置。在对其进行布置的时候，除了要考虑建筑竖向的承载构件的布置，还要考虑建筑结构的对称性，进而避免建筑在受到水平地震力的时候，发生扭转效应。
首先，要慎重的选择短肢的剪力墙结构，这样不仅能够对建筑进行灵活的布置，还能够有效的减少建筑结构的重量，短肢剪力墙结构，建筑的抗震能力不强，不能够保障建筑的稳定性。其次，在建筑结构中不能够出现独立的小墙肢，如果在建筑设计中，出现了独立的小墙肢，就会加大建筑施工的难度系数。因此，在建筑设计中，要运用合并洞口来对建筑剪力墙进行合理的布置，进而避免使用独立墙肢，降低施工的难度系数。最后，要保障剪力墙的整体刚度，在施工过程中，如果剪力墙的刚度过大，那么就能够有效的减少施工的时间，导致地震力较大，消耗更多的建筑能源，经济效应差。
剪力墙布置时遵循的原则：在建筑物的角部必须设置剪力墙；在楼梯间、电梯间处的墙体也要设置剪力墙；尽量多布置一些“L”形、“T”形的剪力墙；剪力墙应该尽量在一条直线上；当剪力墙的长度大于5m时，在剪力墙刚度富裕的情况下可设置结构洞口；尽量不要出现短肢剪力墙。
3.3合理的控制剪力墙结构参数
为了保证高层建筑结构设计中剪力墙结构布置的合理性、恰当性以及科学性，就要对位移比、侧向刚度比、周期比等一些参数进行有效的控制。位移比通常是指高层建筑中，竖向构件本身的楼层的位移和水平位移与楼层平均值的比值。除此之外，还对剪力墙结构布置其自身的不规则性进行限值，这样能够有效的防止建筑出现偏心力，出现建筑扭转的现象。位移比限值是根据刚性楼板假定的条件下确定的，高层建筑的竖向构件位移比一般是不能够超过1.2倍的。
3.4连梁设计
如果剪力墙受水平荷载时，墙肢就有可能产生扭曲变形，连续梁对于墙肢的水平力能够平衡，在一定意义上能够改善墙肢的受力状态，对墙肢能起到约束的作用。因此，在连梁设计时，需要对连梁刚度以及高度进行适当的折减，有效增加跨度以此降低结构的刚度，对抗震结构的设计进行完善，能有效缓解地震对剪力墙的影响。除此之外，为了能够有效提高结构的抗震性能以及承载力，也可以适当的增加剪力墙的厚度，增加连梁截面，使连梁的作用得到最大限度发挥。
结束语
总之，随着人们对高层需求不断增多，商业与住宅都出现了大量的高层建筑，这对城市的土地面积是一种有效的利用，符合目前社会发展的趋势要求。高层建筑中剪力墙的应用更是体现出了绝对的优势。不但满足最基本的实用性要求，更是对人们日益增长的个性化需求、工程经济性需求以及耐久性要求都可以实现。
参考文献
[1]徐伟.高层建筑中剪力墙结构设计的几个要点[J].科技视界，2014
[2]蓝培余.解析建筑结构设计中剪力墙结构的应用[J].中华民居，2014
[3]王永超.高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J].黑龙江科学，2013
论文作者:周瞻荣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
标签：剪力墙论文; 结构论文; 高层建筑论文; 位移论文; 建筑论文; 荷载论文; 楼层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;