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摘要：随着社会对于生态环保理念的重视，以及土地资源的不断缩减，我国的建筑发展趋势正在向绿色环保高层建筑的方向发展，在这样的背景下，其对于建筑安全性也提出了更高的要求，由于剪力墙结构具有强度高且轻便的优势，也在绿色高层建筑的实际施工中得到了广泛的应用，但还需要持续的对剪力墙结构进行深入的研究分析，从而保证其应用水平的有效提升，在满足城市发展和居民需求的同时，促进建筑产业的快速发展。
关键词：
剪力墙结构作为多种建筑墙体结构设计中较为常用的设计方式，其主要是将具有良好的牢固性以及凝固性的混凝土与钢筋结构作为基础内容，对建筑底层所进行的设计，此外还在建筑的上层设计了多层砌体的结构。而在结构中，上层多层砌体结构的设计施工也是整体环节中最为关键的内容，同时还需要确保其绿色环保型，这样才能促进建筑企业可持续的发展。
1绿色建设和剪力墙结构的概念
1.1绿色建筑的概念
绿色建筑，其实就是说在建筑施工使用的期限内，尽量的避免其对于资源和生态环境产生较大的压力，从能源开始，实现对于土地、水电以及材料的节约，这样在保证污染减小的同时，就能够实现促进生态环境可持续发展的根本目的。在此基础上还能够满足人们对于居住需求的不断提升，实现和自然生态环境的和谐相处，因此这些建筑物就被叫做“绿色建筑”。其中，“绿色”的理念不仅仅是对于绿色植被需求的增加，还要保证环境无害，并主要将生态友好以及环境节约型的建筑理念的得到充分发挥。为了促进我国资源等的可持续发展，我国也在重视绿色建筑行业的发展和进步。
1.2剪力墙的概念
剪力墙结构其实从本质上来说就是钢筋混凝土墙板结构，由于其具有较高的强度，因此利用这种墙体结构将传统的梁柱的框架结构进行替代，则在有效的承受多种荷载内力的情况下，还能够实现对于结构水平力的有效控制。所以这种结构也较多的应用在了需要减少负荷和自重的高层建筑中。剪力墙截面的主要特点表现为:墙体的肢长与其厚度远高于其承载能力，同时刚度的平面比较小，承载能力与刚度差异则大。而剪力墙结构在其设计过程中，剪力墙的平面上，其还会受到剪力与弯矩的作用。剪力墙在风荷载以及地震的作用下要求，一方面要提升其刚度，另一方面还要使其非弹性变形的重复效应以及耗能、延性等要求得到满足，同时还需要有效控制其结构，保证高层建筑的质量。
2高层剪力墙结构设计的基本原则
2.1较多使用一般的剪力墙
在优化高层剪力墙结构的过程中，应该尽可能的应用普通的剪力墙，从而降低短肢剪力墙与小墙肢的数量，设计中要将结构竖向与水平向的刚度以及承载力进行合理的分布，这样能够保证剪力墙的墙肢截面要高于规范要求的8倍墙厚。同时，还要依照建筑平面的实际使用功能，将其设置为“L"型、‘丫’型的剪力墙，这样在提升其结构稳定性的同时，就能使其形成良好的侧向刚度。
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2.2合理设置剪力墙的数量与刚度
剪力墙作为抗震设防的首要防线，剪力墙的刚度则是建筑物整体抗震的关键部分，合理的刚度可以保证建筑的稳定性，从而对地震的水平力作用产生抵抗力，避免建筑出现严重的水平位移与振动。这就要求，对于结构的剪重比要有效的进行控制，还要尽量的减少剪力墙的布置，将大开间剪力墙布置作为基本目标，在保证其侧向刚度适宜性的同时，使其最小剪力系数在规范值范围内。就在促使结构自重减轻的同时，减少地震的作用力，还能够降低工程造价，获得良好的经济效益。
2.3有效控制墙肢长度的差异性
在剪力墙的结构中，剪力墙应该按照主轴方向以及其他方向双向布置，但需要避免进行单向的剪力墙的布置，还应该使两个受力方向的抗侧刚度相接近，刚度则能实现均匀分布，提升其整体的协调受力能力。而在建筑的布置方案时，则要保证墙肢长度的一致性，这样能够避免其出现过长或者过短的剪力墙，在受力均匀分布的情况，则能够保证地震的作用被剪力墙合理的进行分配。
2.4对剪力墙的开洞进行的处理
在高层住宅的剪力墙结构中，除了根据建筑功能设置门窗洞外，还需要根据实际的方案和结构，对结构洞进行调整。剪力墙整片不宜做太长，应进行开洞采用弱连梁进行连接，太长剪力墙刚度太大，吸收地震力大，若因此墙体损坏了，对整体抗震性能影响太大，破坏力大。应分散布置墙体，保证各片剪力墙可以均匀分配地震作用，同时控制各墙肢轴压比，使各墙肢轴压比在竖向荷载作用下尽量靠近相应结构抗震等级轴压比限值，通过调整洞口的大小和连梁的高度来调整连梁配筋量，避免出现连梁超筋导致配筋困难。
3优化高层建筑剪力墙结构设计的措施
3.1调整改善层结构的设计
在高层建筑的设计过程中，高转换刚度和过渡层的质量得到了增加，对于转换层本身以及刚度的上下比进行调整，具有重要意义。转换层的刚度与质量不能过大，在水平力的作用下，进行的精确空间分析后，要使其转换层附近的层间位移角一致。其次，则要对较低的刚度与重量的过渡层结构进行选择，并对振动模态的数目进行确定。并分析其可能存在的薄弱环节，通过对其内力分布特性的研究，调整其内力与构件，保证薄弱部位性能的有效提升。
3.2降低独立小墙肢和剪力墙的刚度
在我国的建设设计中，对剪力墙的截面大小进行了明确的规定，要求独立的矩形墙肢截而的高度要超出截面宽度五倍以上。而想要避免太大的独立墙体刚度的缺陷的出现，通常会使用合并洞口的设计，抵消强度。但也可以通过对剪力墙布局设计的改变实现，也就是要将墙体的边缘处设计为独立的小墙肢，之后使用恰当的钢筋结构，实现剪力墙受力状态的整体优化。
3.3剪力墙厚度的有效控制
想要提升高层建筑的抗震能力，就需要提升剪力墙的抗震性能，例如能够预防八级地震的建筑，其剪力墙的抗震强度最少要达到二级。厚度的规定能够有效的避免墙外平面刚度出现过小的现象，降低其稳定性，同时防止其偏心载荷出现偏移。
3.4对连梁设计进行优化
关于剪力墙的连梁设计方面，建筑行业也给出了官方的规定。对于高跨比大于和小于2.5的大跨截面受剪承载力与加固方面有着不同的规定，同时其配筋也有区别。而想要减少剪切设计值则要求对其连梁采取塑性调整的措施。通常为，在进行内力计算时，对梁的刚度进行折减，或者是将梁弯矩与剪力值结合并乘以折减系数来实现。
3.5优化设计剪力墙底部的加强墙
高层建筑本身的自重是非常大的，因此剪力墙靠自身的承载力，是不能满足其实际的承重需求的，这就要提升剪力墙的承重能力，也就是在其底部位置设计加强墙。由于剪力墙的底部存在特殊的结构保证了其承载力，就要对其高度问题上进行优化设计。而想要提升剪力墙的约束力，则以将其边缘部件和底部进行固定。
结束语：
随着建筑行业的高速发展，建筑工程规模不断增加，进而带动我国国民经济的发展。剪力墙具有较好的抗震性能和抗侧力刚度，高层建筑采用剪力墙结构能够有效保障建筑结构的安全性和质量要求，目前剪力墙结构已广泛应用在各种建筑工程中。然而在对剪力墙结构进行设计时，需要考虑工程的具体情况，结合建筑功能，同时保证结构设计的合理性及经济性。
参考文献：
[1]分析高层剪力墙结构优化设计[J].袁振华.建材与装饰.2016(20)
[2]高层建筑剪力墙结构优化设计分析[J].李靖.低碳世界.2016(01)
[3]浅谈高层建筑剪力墙结构优化设计[J].林小杨.河南建材.2015(03)
论文作者:马佳伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/19
标签：剪力墙论文; 刚度论文; 结构论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 墙体论文; 截面论文; 《防护工程》2017年第26期论文;