【摘 要】随着社会经济的快速发展，城市化进程的加快，人们对生活质量的要求也逐步提高，对居住环境安全舒适度需求也更高。在目前高层建筑工程设计过程中，剪力墙结构开始被广泛的应用于高层建筑，因为其独特的经济实用特点，为建筑工程建设提高经济效益做出了很大贡献。
【关键词】高层建筑；剪力墙结构；设计优化
在现在众多的建筑结构设计中，都会使用剪力墙结构设计，虽然目前这种结构会有广泛的设计，但是还存在着问题，需要对该结构进行不断的优化。因此就需要对高层建筑剪力墙结构设计优化进行研究，解决其目前存在的问题。
1.高层建筑剪力墙结构的特点
1.1高层建筑剪力墙结构设计的优势特点
在高层建筑结构中，它的外形像一根直立于地面的空间悬梁臂，为了保持高层建筑结构的稳定性，就需要剪力墙结构来帮助其支撑。因为在高层建筑结构中，它要承受梁的重力负荷，并且在外界自然环境条件下仍能够保持稳定，比如要承受风雨等自然环境的袭击带来的危害。高层建筑剪力墙结构可以很好的帮助高层建筑避免过多的水平位移，保持一定的刚度，并且能够保证高层建筑内部结构的稳定。现在随着城市化进程的加快，高层建筑结构设计的稳定性和抗地震抗水平移动的能力占据主要内容。高层建筑高度越高，抗变形能力越差，因此需要在能够接收的受力范围内进行适当的剪力墙结构设计。剪力墙结构再水平方向上会承载更多的力，因此在水平方向有一定的抗侧向变形的能力。其具有独特的优势特点，比如会保证高层建筑整体效果很好，并且在水平方向的位移量最小，剪力墙结构提供的室内环境有比较好的结构，但是空间会比较小。当建筑结构需要较大空间时则需要在建筑部分部位使用剪力墙结构，使用框架剪力墙结构和剪力墙结构两种形式的协同作用。在这中间需要设置转换层结构，剪力墙结构，这样能够帮助建筑楼层更高，并且保持其稳定性。对不同的平面设计结构剪力墙有不同方向的水平力，比如矩形面剪力墙会在纵横两面进行设置而圆形面则需要沿径向和环向设计。
1.2高层建筑剪力墙结构的不足之处
各种事情有利有弊，同样高层建筑剪力墙结构虽然有很多优势之处，同时也有很多的不足之处。建立墙结构在水平方向有抗侧力作用，能够平衡比较大的水平位移，起到稳定作用。同时正是由于剪力墙结构的这种优势特点也为它带来了不足之处，使得剪力墙结构的自振周期缩短，在地震环境中会产生更大的作用，不利于高层建筑抵抗恶劣自然环境的袭击。因此为了极大程度避免这种情况的产生，就需要对高层剪力墙结构进行加固处理，比如利用钢筋进行再加固，这会使得高层建筑的成本增加，造成资金的浪费，因此这不利于高层建筑更经济化的建设。高层剪力墙结构中还有很多问题，就需要对问题进行不断的研究和优化，这样才能帮助高层剪力墙结构设计更加的经济化实用化。
2.高层建筑剪力墙结构设计优化方法
2.1对剪力墙结构设计优化
在高层建筑建设过程中，剪力墙结构是非常常见的一种结构，为了提升高层建筑的稳定性能和经济性，就需要对剪力墙结构设计进行优化。在剪力墙设计中，一般包括沿主轴方向的设计和沿其他方向的设计，这种多方向的设计有助于更好的提升高层建筑的抗震能力。双向设置结构还能够使得高层建筑结构内部的空间结构也得到优化。如果换做单向布置，则会出现受力不均衡的现象，不利于维持高层建筑结构的稳定性。高层建筑结构设计要充分保证抗侧刚度和承载力，这是高层建筑结构设计的核心内容。剪力墙结构的密度比较大，因此其本身重量也不会很小。所以为了更好的对高层建筑结构设计起到稳定作用，就需要适当的降低剪力墙结构的密度。在剪力墙结构设计中，剪力墙界面设计也要尽可能的简单，但是要适度。同时，在剪力墙结构设计中要保证门窗的结构在一条线上，这样规整的设计能够更好的维护剪力墙结构的稳定性。
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2.2对剪力墙结构布置进行优化
高层建筑剪力墙结构布置对于维持高层建筑稳定性非常重要，结构布置设计时要尽可能的满足需要，根据高层建筑建设的实际情况进行剪力墙节构布置设计。在结构布置设计中，要着重考虑剪力墙的抗侧能力和抗扭刚度，这些都直接影响着剪力墙的结构稳定性能，并且和经济性实用性息息相关。为了最好的保证高层建筑结构布置的优化，就需要设计适当的剪力墙布置数量，这是关键点。在对剪力墙洞口门窗进行设计时，也要充分考虑高层建筑抗自然环境的能力，尤其是墙体的抗震设计。洞口门窗的存在会影响高层建筑剪力墙的稳定性，严重的会导致剪力墙结构的偏离。因此在进行洞口设置时一定要结合实际情况进行设置，达到最大程度的抗震能力。高层建筑剪力墙独特的特点是外柔内刚，即墙体外部有很好的承载能力，并且比墙体内部的承载能力小，要根据实际的情况进行调整。剪力墙结构要根据剪力墙平面外的抗震结构进行调试，这样才能更好的保证剪力墙的稳定性和抗震能力。
2.3对剪力墙结构设计方案进行优化
对任何工程的进行都离不开结构设计方案的优化和选择，同样在高层建筑剪力墙结构设计中也要充分考虑对设计方案的选择和优化。在剪力墙结构方案的选择上充分结合高层建筑建设的实际情况，最大程度的确保方案的最优化和合理化，不仅要经济实用，更要保证剪力墙结构的安全稳定性。两者要相互协调，不能顾此失彼，因此在对方案的选择上要重视起来，不能有一点的疏忽。高层建筑建设时，不同楼层高度对剪力墙设计有不同的要求，因此在进行剪力墙结构设计方案的选择时，也要合理的结合楼层层数，才能更好的保证高层建筑的抗性能力。在对方案的选择和优化上，要最大程度的控制经济成本，使得方案在资金成本方面实现最优化，并且保证整个剪力墙结构方案的选择要科学性和合理性。
3.高层建筑剪力墙结构设计中应注意的问题
3.1注意控制剪力墙结构的数量和抗侧刚度问题
因为剪力墙本身密度大重量大，因此在对剪力墙数量的选择上也要适宜，不能够为了一味的提高稳定性而增加剪力墙结构的数量。剪力墙数量不要多也不要过少，根据高层建筑的实际情况进行控制。剪力墙结构数量过多不但对提升高层建筑稳定性有相反的效果，反而会导致经济成本的提升，导致资金的浪费。所以在剪力墙结构的数量选择上，一定要慎重考虑，结合当地高层建筑所在地的环境情况进行设计。在高层建筑剪力墙抗侧刚度的控制上，也要以适宜为准则，抗侧刚度不要过大，同时剪力墙结构的周期会受自然环境的影响，所以要非常高效的高层建筑结构的剪力墙抗侧强度进行控制和设计。
3.2剪力墙结构设计要规范进行
剪力墙结构对于维持高层建筑的稳定性能非常重要，因此在对剪力墙结构进行配筋时一定不能太低，否则会直接影响剪力墙结构的稳定性能。剪力墙结构设计一定要科学规范，在设计时要兼顾结构水平位移设计和抗震能力设计，并且要根据实际情况进行设计，不能仅凭个人意愿和推断进行。在进行高层建筑剪力墙设计时要能够将理论和实践相结合，这样才能让高层建筑剪力墙结构更加稳定。在选择剪力墙结构设计方案时一定要切合实际情况进行设计，这样才能更好的稳定高层建筑结构。同时，也要将高层建筑剪力墙结构抗震能力和结构水平方向平移量 控制在安全范围内，这样才能够保证剪力墙的稳定安全性。在这种条件下的建筑物的安全性能才能符合要求。
结语
国家经济的迅速发展已经推动城市化进程的不断加快，同时城市化进程的加快离不开高层建筑的建设。为了提高高层建筑的稳定安全性和抗震能力，就需要对高层建筑剪力墙结构进行优化。
参考文献：
[1]杨光.高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J]利技致富向导，2014（13）：221-225
[2]陶善雨.高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J]黑龙江利学，2015（13）：225-229
论文作者:王大力
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/11/2
标签：剪力墙论文; 结构论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 能力论文; 稳定性论文; 建筑结构论文; 《低碳地产》2016年12期论文;