常勇
（成都惟尚建筑设计有限公司，四川成都610000）
摘要：随着高层建筑的不断建造，作为具有极强实用性的设计构造的剪力墙结构也得到了越来越广泛的应用，这也是因为剪力墙具有抗压性、抗震性能好等优点。只是，剪力墙结构本身也存在着诸如布置方案不够灵活、空间受限等缺点，想要在高层建筑中将剪力结构应用得更好，剪力墙结构的优化设计便必不可少。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计
前言
目前，我国剪力墙结构很多具备着许多优势，在很大程度上提高了建筑结构的稳定性、功能性和室内美观性，成为建筑业内广泛使用的内容。随着科学技术的不断发展，剪力墙结构逐渐出现了多元化发展趋势，这就需要我们不断的优化剪力墙设计技术和方法，通过完善剪力墙结构设计合理性、受力分析从而是剪力墙结构变得更加可靠。
1剪力墙的不同样式与结构
剪力墙结构主要指的是剪力墙结构中存在的承重体系启主要是以竖向墙板和水平方向的墙板为主纵横交错的墙体布置构成了建筑结构的承重体系，有效的避免了建筑物梁、柱结构的布置引起的室内空间受阻的现象。剪力墙的基本样式有三种，分别是壁式框架、整体剪力墙、联肢墙，壁式框架具有能够单独设置的特性，所以常常被广泛的运用于各类型的房屋建筑中；整体剪力墙具有洞口较小或洞口数量少的形式剪力墙，这类型的剪力墙在施工过程中可以忽视其洞口的存在，若在高层建筑的门窗上其洞口的面积小于剪力墙的侧面面积，其洞口之间的距离小于洞口的边长，那么该墙体属于整体剪力墙；联肢墙的结构形式是在剪力墙上有多排洞口，其洞口的尺寸较大，联肢墙是由多组的连梁之间相连接形成的特殊剪力墙，由于普通的连梁其刚度远远小于联肢墙的刚度，因此，联肢墙在高层建筑中有着非常重要的地位。
2高层建筑剪力墙结构设计优化措施
2.1优化整合转换层结构设计的办法
随着建筑行业的不断发展，高层建筑不再具有单一功能，功能正变得越来越多样化，尤其是集店铺、商场、写字楼以及住宅为一体的综合大楼。由于综合性的、功能繁多的高层建筑，其上部结构以及下部结构均具有各自相应的使用需求，所以需要根据使用功能的需求布置不同的结构形式，由此转换层结构是非常有必要的。另外现在大部分的转换层结构均属于高位转换，这种转换层结构之下的剪力墙结构具有很强的复杂性，所以一定要注重该部分的结构设计。除此之外，如果转换层结构的自重比较大、刚度比较强，同时属于高位转换结构，则该类转换层需要升高，为了使各作用力达到平衡，需要对转换层本身和转换层上下的结构刚度进行调整，使其更为接近。
2.2剪力墙结构各组成构件的含钢量大小设计
高层建筑已经成为我国当前主要的建筑形式，剪力墙结构由于具有诸多优势，已经被广泛的应用于各类高层建筑之中。通过对各成功案例进行探究分析，以及实验、施工总结，现已经总结出了剪力墙结构各组成结构以及构件最适合的含钢量，进而在保证剪力墙结构强度以及刚度不变的情况下，尽可能的降低工程造价、成功，提升工程项目的经济性。具体如下表1、2所示。
*
2.3结构布置
高层建筑剪力墙在进行结构布置的时候，可以利用减少布置的数量来达到要求的抗侧度与抗扭度的目的。剪力墙本身是比较坚固的，要在减少剪力墙布置数量的情况下依然确保应有的坚固性，可以在布置的时候安排在结构周围的护墙位置上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆剪力墙的数量过多会影响到空间体的大小导致整体建筑的重量增加，以致于各结构的支撑压力也变高，高层建筑不得不面临倒塌的可能。剪力墙的数量过少，就会使得支撑力不足，以致于出现墙体裂缝。剪力墙数量的控制，对于高层建筑剪力墙的结构有着重要的影响。此外，在进行剪力墙的布置的时候，建筑物存在的其他因素对于其本身的影响也应该考虑在内。比如说，大部分剪力墙都要和钢筋进行配置，钢筋结构延伸性、质量都会对剪力墙与建筑物的稳固性造成影响。在进行设计的时候，也需要对钢筋数量进行预估。由此，不难得知，剪力墙的数量设定，和需要建造出来的建筑物最终形态是离不开关系的。
2.4洞口设计与墙体厚度
由于有很好的抗震性，剪力墙也被称之为是抗震墙。剪力墙在进行洞口设计的时候，因为洞口的存在会使得墙体的整体分布出现非直线的情况，同时还会有小偏差。即使偏差很小，可如果洞口设计不恰当，依然会导致剪力墙的抗震性能减弱。因此，剪力墙的洞口设计也是很重要的。在进行剪力墙的洞口设计之前，必须要考虑周到，洞口和墙边形成的横截面与墙体厚度比例不应该超过了四倍，洞口与洞口之间也是同样的基本要求。
高层建筑剪力墙的厚度同样需要特别注意，如果剪力墙的墙体过薄，对于剪力墙的抗震性和负载能力都会造成不小的影响，甚至会导致整个建筑的参数不合格的情况发生，无法保证工程的质量，埋下安全隐患。如果剪力墙的墙体过厚，对于住户来说可用的空间便缩小了，这无疑是空间的浪费，也给投资商带来了损失。所以，高层建筑剪力墙的厚度也应该通过严格的计算来确定，而不是随意决定。
2.5构造措施
高层建筑的剪力墙的构造和普通墙体的构造是不一样的，对于剪力墙的整体而言，其外平面的刚度比较低，承载能力相对比较差，但是内平民的刚度却比较高，承载能力也比较好。具有这种特点的剪力墙，需要控制好外平面的弯矩，来使得剪力墙的内平面与外平面能够保持在稳定的状态。所以，具备抗震性的剪力墙可以加以改善，在配筋的时候要求把水平钢筋配置在剪力墙的外侧，而竖向钢筋则配置在内侧，而顶部则可以设计暗梁，对剪力墙的连梁进行完善与调整，同样能够让剪力墙处于更加稳定的状态，也让建筑物的性能得到提升。通常而言，剪力墙的长度以小于八米为宜，若高于此，需要利用弱连梁来进行分离。此外，不同的截面的受剪承载力和配筋都有不同的规定要求。只是，想要消除安全隐患，经过连梁调整的弯矩、剪力的设计值都最好不小于实际使用，如此才能够让墙体结构的抗压能力有保障。这样的设计，能够让剪力墙达到更好的平衡。
2.6结构选择
剪力墙的结构选择方案的好坏对于剪力墙本身最终的功能、质量都将会起到决定性作用。当设计方案进入到收尾阶段的时候，更应该对项目的经济性，整体建筑的功能等进行综合的考量。在最初进行结构优化的设计方案时，对于高层建筑的结构布置和建筑本身的功能设计应该是平衡且匹配的，否则必然会造成经济损失和资源的浪费。对于施工的成本，也应该作为设计方案时的一个需要重点考虑的部分，合理控制成本，尽可能完善功能，将结构布置合理，这样对高层建筑的整体成本预算也能够更好的掌握。对于高层建筑而言，不同的楼层选择不同的墙体结构也可以达到节省成本的目的。比如，低于二十层的建筑选择短肢剪力墙而高于二十层的建筑则可以选择现浇剪力墙，这对于资金的最优化使用和建筑结构的最优化都很有帮助。只要设计方案合理，成本符合预期，且具有可行性这样的设计方案便可以作为施工的依据了。
3结语
随着建筑设计需求的提高，剪力墙结构体系也需要不断优化，要根据剪力墙结构的自身特点，在不同的建筑需求中选择不同的结构形式，选择合理的方案之后还要进行墙肢厚度和长度的制定，根据构件含钢量的相关标准进行施工,从而在加强结构稳定性的前提下降低工程造价。
参考文献：
[1]苗强．高层建筑剪力墙结构的特性分析[J]．科技传播，2010（19）
[2]陶健，杨丽琛．关于建筑结构设计中剪力墙设计的探讨[J]．中小企业管理与科技（中旬刊），2015（03）
论文作者:常勇
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月下
论文发表时间:2016/8/29
标签：剪力墙论文; 结构论文; 洞口论文; 高层建筑论文; 墙体论文; 刚度论文; 建筑论文; 《建筑建材装饰》2015年8月下论文;