摘要：在高层住宅中，混凝土剪力墙结构是一种最为常见的结构，为了更好地确保其设计质量得到提升和优化。本文以高层住宅中常用的钢筋混凝土剪力墙结构为例，首先对其的特点进行了分析，其次对其设计原则进行了探讨；再次对其设计优化的方法进行了探讨；最后对全文进行了简单的总结。旨在与同行强化业务之间的交流，以更好地促进高层住宅混凝土剪力墙结构的性能得以优化和完善。
关键词：高层住宅；混凝土剪力墙结构；设计；优化方法
在高层住宅中，为了更好的确保其结构的经济性和适应性，钢筋混凝土剪力墙结构因其自身的优势而得到了广泛的应用。所以作为设计人员，必须切实掌握其特点，并按照一定的设计原则，切实强化对其的结构的设计和优化。以下笔者就此展开探究性的分析。
1特点分析
为了更好地加强钢筋混凝土剪力墙结构的设计，在高层住宅设计中，应切实注重对其结构设计方法的优化。就必须切实掌握其特点。此类结构主要是利用钢筋砼墙板来替代框架结构的梁柱，从而更好地承载荷载内力，对结构质量进行有效的控制。所以就其结构特点来看，一是其承载性能强；二是抗侧力能力强；三是侧向的刚度较大，在水平荷载作用时不会出现侧移；四是剪力墙结构的住宅在室内空间宽敞简洁。五是结构自重较大，地震反应较大。六是施工麻烦、造价高。所以为了更好地促进其优势的发挥和不足的弥补，我们必须切实注重对其的设计，才能更好地确保其在整个高层住宅工程之中的作用发挥出来[1]。
2设计原则
任何工作的开展均需要一定的原则。所以为了确保其设计的质量，我们必须坚持以下几个方面的原则：一是尽可能地将剪力墙的数量减少；二是在墙肢设计时应尽可能地将边缘构件的数量减少。三是利用较少的抗侧力构件，尽可能地确保其符合抗扭刚度设计和抗侧刚度的需要。就目前来看，剪力墙结构的设计水平将直接对整个建筑结构的安全和工程的经济性带来影响，所以在优化结构设计时，应始终坚持上述三点原则，才能更好地实现结构设计的最优化[2]。
3优化设计的对策
在高层住宅钢筋砼剪力墙结构设计中，为了更好地促进设计水平的提升和优化，应在结构设计中切实掌握其技术要点，强化对其设计的优化和完善。以下笔者就自身的浅见做出以下分析：
3.1整体结构的设计
在高层住宅钢筋砼剪力墙结构进行整体设计时，应坚持强周边和弱中部的思路。也就是在确定高层住宅钢筋砼剪力墙结构时，应在建筑外的维护墙位置进行剪力墙的设置。如有必要，也可以在房间窗台处设置一道剪力墙，这样就能更好地提高整个剪力墙结构刚度。而在此基础上，应在其整体结构的中部将剪力墙布置的数量减少，尤其是在整个结构中靠楼梯间周边。而在对高层住宅结构的外围应设置剪力墙，这样才能促进主体结构抗扭强度的提升，对结构的周期比与位移比进行严格的控制，最终有效的提高剪力墙的设计水平。
3.2长度设计
在做好整体结构设计的基础上，我们还应切实注重剪力墙的长度设计。在长度设计工作中，应坚持多均匀长墙和少短墙的思路。这就需要在确保高层住宅整体结构竖向和水平承重的原则下，尽可能地将剪力墙设计在利于结构承受能力与竖向荷载能力的隔墙处，提高结构荷载的能力。但是在对剪力墙进行设计时，应尽可能地将剪力墙之间的距离拉大，预防出现多道剪力墙在间距方面存在的问题。而在此基础上就需要增加剪力墙的墙肢长度，从而将剪力墙的数量减少。一般而言，单独剪力墙的长度应在8m以下，通过增加一定的剪力墙长度，就能将剪力墙的数量减少，从而更好地提高整个结构的抗侧刚度与强度，最终有效的将边缘构件减少。加上拉大剪力墙的间距能有效的提高建筑空间平面设计的科学性与灵活性。
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3.3墙肢设计
在进行墙肢设计时，常见的主要有“L”、“T”、“十”字型，但是应尽可能地减少形状转折。这就要求在剪力墙设计过程中，充分注意剪力墙连续转折和小墙垛设计给建筑结构边缘带来的不利影响。这是因为转折过多将导致暗柱数量增加。所以在设计过程中应尽可能的将暗柱的数量减少，尤其是应预防因为设计不足而增加的暗柱。而针对墙体转角处必须设计的暗柱，就需要在墙肢设计中采用简单的形状，例如“L”、“T”、“十”字型，从而避免因为形状转折而导致暗柱的数量被增加。但是墙肢应尽可能地连续，一般不能有半框和独立墙肢。这就需要在设计中尽可能地将结构上方的剪力墙从框架梁和连梁将其合成一个整体，这样就能形成一个贯穿结构宽度或者长度抗震抗风结构，切实提升其抗震性能。而为了更好地预防出现半框架的墙肢和独立墙肢，就需要在设计中引起重视。从而确保整个高层住宅结构自身的整体抗侧性能，从而更好地满足层间位移角在限值方面的需求，所以在很多高层住宅建筑中，钢筋砼结构的剪力墙数量较少，但是其具有较大的刚度的根源所在。所以墙肢设计也是一项十分重要的内容。
3.4厚度设计
在对剪力墙的厚度进行确定时，为了更好地避免由于底部厚度大和上部厚度小导致建筑刚度变化的情况。在进行厚度设计时，应充分考虑抗震的需要，紧密结合实际，对结构底部的剪力墙厚度进行合理的设置，且其厚度应随着高度的增加而适当的变化，才能更好地确保其厚度设计的合理性和科学性。但是如果是通过的人工的形式对其竖向荷载进行导算时，应确保剪力墙墙肢的轴压比相似，并尽可能地与高层住在结构抗震等级轴压比相似，从而更好地预防连梁和框架梁对墙肢轴向变形差的调整，否则就会导致梁的配筋量加大，同时也能将剪力墙的数量和重量减少，这样每道剪力墙都能将其自身的承载性能发挥出来。
3.5结构形式的确定
不同的剪力墙的结构形式存在一定的差别。所以在设计中，还应结合实际需要针对性的对其结构形式进行确定。常见的主要有以下几种：
一是单肢无洞剪力墙。其特点是在剪力墙里面无洞口，其属于竖向悬臂构件，在水平荷载的作用下，出现弯曲变形和截面假定相符时，其正应力主要在墙肢截为直线形分布，从而通过力学方法对其变形与内力进行计算。
二是整体墙。整体墙主要是在墙面上设置一个细小的洞口，所以其带来的影响可以忽略。其属于悬臂构件，横截面变形应与平面假定相符，正应力属于直线分布。
三是联肢墙，主要是指剪力墙由诸多受弯构件连接而形成的剪力墙。这主要是根据其洞口的数量来确定。当只有一列洞口时，就属于双肢墙，而两列洞口以上的则属于多肢墙。
四是洞口不规则的剪力墙，主要是在无法避免的情况下，才采用这一形式。这就需要对墙体承重方案进行优化和完善，尽可能地减少不必要的洞口开设，才能更好地确保剪力墙的设置质量[3]。
4结语
综上所述，在高层住宅建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计中，为了更好地促进其结构的设计优化和完善，我们必须切实注重对其的设计，才能更好地促进其设计水平的提升和优化，最大化的提高高层建筑工程的质量。
参考文献
[1]王雷.高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构优化设计探析[J].科技展望,2017,(03):23.
[2]赵体栋,申纪伟.高层住宅剪力墙结构优化设计[J].山西建筑,2016,(34):54-56.
[3]陆小军,周成.高层住宅剪力墙结构优化设计[J].江西建材,2015,(01):45.
论文作者:葛峻廷
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/9
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