摘要：随着城市化的不断推进，城市建筑物的规模越来越大，为了节约城市土地，提高城市空间利用率，城市内的高层建筑不断增加，且高层建筑的高度也在不断增加，因此高层建筑物的质量越来越受到人们的重视，然而剪力墙结构在高层建筑中也得到了广泛的应用。在建筑结构设计中采用剪力墙结构设计，不仅可以降低用钢量，建筑工程的成本也会相应降低，另外，剪力墙的整体性能比较好，其刚度越大，建筑物整体性就越好，剪力墙的刚度对各种类型的荷载有一定的抵挡作用。高层建筑结构设计中合理使用剪力墙结构设计，将分隔墙与建筑内部的承重墙结合，保证建筑物内部空间安全，且提高美观度。
关键词：高层民用建筑；剪力墙；结构设计；特点；策略
一、高层民用建筑剪力墙结构的设计特点
1、剪力墙结构的设计特点
为了剖析高层民用建筑剪力墙结构稳定性设计的特点，有必要认识民用建筑的结构与剪力墙的混凝土结构。通常来说，高层民用建筑纵向和横向承载力与结构的设计有关，剪力墙结构形状增加了结构的稳定性，结构设计时应考虑到墙体结构抗震性能和自然摆动性能，以防止变形，因此剪力墙结构设计具有良好的稳定性。
2、剪力墙结构的分类和结构设计要求
根据墙肢是否开设洞口，可将剪力墙分为以下几种：整截面剪力墙、壁式框架、整体小开口剪力墙、双肢或多肢剪力墙。整截面剪力墙为开洞较小或无开洞的墙，整个剪力墙类似竖向的悬臂杆；当剪力墙开洞面积很大，连系梁和墙肢的刚度均较小，这类剪力墙称为壁式框架。当剪力墙开洞介于以上两者之间时，根据连系梁刚度的大小，可分为整体小开口剪力墙和双肢或多肢剪力墙。整体小开口剪力墙指的是孔面积超过15%但开口面积较小的墙。这堵墙的受力特征是弯矩图上的变化，但是在整个高度上没有回弹点或者只有一个点。双肢或多肢剪力墙是指具有大孔区的墙，该墙的力学特性类似于上述带有小开口的整体剪力墙。应做好连肢墙的结构设计，并特别注意墙肢轴压比的计算。掌握剪力墙结构设计的具体要求，优化结构设计细节，是高层民用建筑剪力墙结构设计的重要内容。
二、剪力墙结构设计问题
1、剪力墙结构设计原则问题
剪力墙结构的设计工作必须要以整体建筑设施构造性能以及强度为基准，在其所开展的设计工作中，其时常会出现不规则结构以及剪力墙平面不规则的状况。在较为特殊的状况下，剪力墙设计的参数计算方式存在着极大的差异性，很多的建筑设计人员都会忽视掉一些特殊因素对其的影响，使得其参数设计方案的合理性低下，进而影响到其所开展构建施工的质量，为其建筑设施的运行以及使用埋下安全隐患。
2、结构计算参数标准问题
剪力墙结构的设计需要以物理力学为基准，分析该建筑工程项目的实际应用要求，对其设计方案进行探究：①剪力墙结构设计的常用计算参数标准有振型数，在对振型数进行推算时，其要确保其质量系数超过最初的设定的数值，只有这样才能证明其结构设计自身的合理性，其振型数的设计主要是以建筑设施的类型为基准，通常高层建筑的振型数会超过15，一些多塔类型的结构设施振型数会大于塔楼数的九倍数值。②要计算墙体竖向分布筋配筋率，通常状况下，其配筋率的数值会以其实际配筋率为主，减小其整体计算结果所产生的误差性。如果没有以实际配筋率为基准进行计算，就会让其受弯钢筋数值产生不同程度的变化。③楼层最小地震剪力系数是结构计算参数的核心取用标准，其所产生的抗震作用可以用来衡量抗压性以及稳定程度，其建筑设施的底部位置所产生出的最小地震剪力系数会小于设计的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④周期折减系数，建立其价格结构自身的抗侧移刚度数值比较高，所以在日常的建筑施工过程中，时常会使用填充墙来当做剪力墙结构的墙体，其会在一定程度上提升其抗震效用，周期折减系数的计算能有效的提升评估抗震的效用。
3、剪力墙结构连梁问题
连梁具有一定的连接效用，其将各类不同的墙肢平面连接在一起，其整体的跨度比较小，截面面积比较大。因此，连梁在建筑设施的使用过程中，常常会受到地震以及风荷载的作用，其所产生出的内作用力比较明显。针对独性的墙肢平面实时的进行受力状况的分析工作，以此来确定出其剪力墙的刚度数值等。剪力墙结构的连梁设计的难度比较大，这主要是因为其对于精确度的要求比较严苛，如果其连梁界面不能达到减压力比限数值的标准，那么其就会产生一些连梁超筋的问题。其问题的产生会在一定程度上减小连梁截面的高度，同时还让其结构的洞口面积扩大，应当及时的使用双连梁的形式处理其问题。
三、高层民用建筑剪力墙结构的设计及优化
1、剪力墙边缘构造的设计
目前，剪力墙施工技术在建筑施工中得以广泛应用，而且应用领域不断扩展，该技术具有很好的发展前景。通过大量的工作经验证明，应用了剪力墙结构，对边缘构造进行设计，其截面形式对整体质量的提高有很大的影响。通过在剪力墙边缘增设端柱，可以将边缘构件约束在剪力墙边缘，如果有地震发生，就可以减小建筑结构的破坏程度。对剪力墙边缘构造合理设计，建筑物抗震能力就会相应得到提高。在《建筑物抗震设计规范》规定了相关的设计内容，当采用剪力墙时，应根据建筑物的实际情况对剪力墙端部进行加固，可以提高剪力墙的质量。
2、剪力墙连梁的设计
（1）剪力墙连梁的设计中，应降低连接梁的刚度。如果剪力墙结构上存在问题，会导致整个建筑结构都出现问题，即在水平力的作用下，连接梁内力较大，此时就容易产生墙体裂缝，导致建筑物墙壁损坏。因此，在设计连接梁的过程中，必须降低其刚度。按照相关规范要求，降低系数要控制在0.5以下，还要根据建筑结构的设防强度确定设计方案。
（2）剪力墙连梁的设计中，剪力墙的开孔宽度应适当增大，连接梁的高度应尽量减小。增加开孔宽度，可以增加连接梁的跨度，通过降低连接梁的高度，就可以降低连接梁的刚度系数。如果有地震发生，剪力墙一旦受到地震的威胁，其刚度系数就会有所降低，而且还提高了延性，最终减少了对建筑的不利影响，使建筑结构发抗震性能有所提高。
（3）剪力墙连梁的设计中，要增加剪力墙的厚度。剪力墙厚度的增加，可使建筑物整体刚性增加。在设计中，连接梁的承载力与宽度成正比，所以在设计中要对连接梁进行调整，保证其承载力与宽度的比例符合要求。
3、合理处理边缘构件
剪力墙有两种边缘构件，分别是约束边缘构件和构造边缘构件。约束边缘构件的配筋远大于构造边缘构件。当剪力墙轴压比大于一定数值后，一、二、三级抗震时，剪力墙底部加强区及其上一层，必须设置约束边缘构件，以上其他楼层设置构造边缘构件。设计时应根据底部加强部位和非加强部位区分配筋，且应满足不同抗震等级和设防烈度下剪力墙的抗震措施。
结束语
高层建筑在当今已经非常普遍，民用建筑是目前测试最多的住宅模型，剪力墙的优良设计显着提高了高层民用建筑的稳定性和抗震性能，民用建筑剪力墙墙体设计师必须了解结构设计的特点从结构优化设计和混凝土剃须墙计算的角度出发，提高民用建筑剪力墙体的设计水平。
参考文献
[1]赵琨.高层民用建筑剪力墙结构设计探讨[J].住宅与房地产,2018(6):65.
[2]鞠忠伟.深圳某高层住宅楼结构分析与优化设计[D].大连:大连理工大学,2015.
[3]周浩.高层建筑结构设计特点及心得[J].低碳世界，2016（19）：190-191.
[4]李霞.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].建材与装饰，2018（27）：84.
论文作者:袁松林1 陈方2
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 民用建筑论文; 刚度论文; 边缘论文; 构件论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;