摘要：本文主要从剪力墙的基本受力和设计原则出发，分别阐述了作者在高层建筑中剪力墙设计经验及以高层建筑剪力墙结构优化实例分享，以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计
一、剪力墙设计原则
1.墙体延性
剪力墙的延性对高层结构的稳定性起着非常重要的作用。在结构设计过程中，如果剪力墙厚度过薄、墙高过高，往往会由于剪力墙平面外的刚度和稳定性失效从而导致剪力破坏。因此，在《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称《高规》）JGJ3-2010，7.2.1条、《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》）GB50011-2010，6.4.1条，对剪力墙的最小厚度作了详细规定。另外对于细高的剪力墙（高宽比大于3）容易设计成具有延性的弯曲破坏的剪力墙，当墙的肢长度很长时，可以通过开设洞口将长墙分成长度较小的墙段，因此《高规》7.1.2条规定：剪力墙段的高度与墙段长度不宜小于3，墙段的长度不宜大于8米。
2.对高层建筑剪力墙进行合理结构布置
高层建筑结构应具有良好的空间工作性能，剪力墙应双向布置，避免单向布置，并宜使结构两个方向的刚度接近。
3.保证剪力墙沿竖向的连续性
剪力墙的抗侧刚度大，如果在某一层或几层切断剪力墙，易造成结构刚度突变，因此剪力墙从下到上应连续设置。剪力墙开洞应规则、洞口成列、成排布置能形成明确的墙肢和连梁。然而错洞和叠合的剪力墙应力分布复杂，计算、构造都比较复杂和困难，应尽量避免。
二、高层建筑中剪力墙的应用评价
在高层建筑结构设计过程中，应提前了解当地地方规定、审图要求（如位移角控制是否可以放松等）、主要设计参数的取值范围。当外墙采用全现浇时，应尽量利用外墙和核心筒的刚度，优化结构布置。剪力墙间距适中，尽量优化内部结构墙数量或长度，削弱低效墙体，减轻结构重量，节省材料。结构抗侧力体系应简洁明了，传力清晰，整体刚度应适宜，指标较优。结构荷载取值应按照实际做法计算，不得偏大或偏小。结构布置时因避免布置端柱，当必须设置时，应尽量优化端柱尺寸及配筋。应优化不必要的小翼墙、暗柱、受力较小的墙肢。
三、高层建筑剪力墙结构优化实例分析
1.双拼户型共墙取消分缝
当平面总长不超过规范45m的情况下，取消双拼户型的变形缝，增加结构整体刚度，减少混凝土和钢筋用量如下图一所示。
图一
2.优化结构布置增加整体抗侧刚度
结构平面凹槽处增加连梁，形成加强型筒体，提高X向整体刚度，从而减小剪力墙的厚度及配筋，如下图二所示。
图二
3.增加少量墙体形成筒体
通过增加少量剪力墙和连梁，形成整体筒体，提高两个方向整体刚度，从而减少紫色部分剪力墙的厚度及计算配筋，如下图三所示。
图三
4.保证结构整体指标相对较优
高层结构计算指标在满足规范的前提下，不宜偏刚，当采用全现浇外墙时，应充分利用外墙刚度，效率不高的剪力墙应尽量减短或取消，当某个方向刚度富余较大时，宜适当优化该方向的剪力墙，如下图四、图五所示。
图四.优化前（上）、优化后（下）
图五
①.取消图中次梁；②.减短图中剪力墙长度。
5.结构计算参数设置应准确、合理
结构计算，应根据具体的结构平面布置选择勾选按T形梁计算，根据（以下简称《抗规》）5.1.1条判断是否考虑双向地震，当梁的从属面积大于25m2时，勾选荷载折减，同时可以考虑梁端刚域等等。
结语：
总而言之，剪力墙结构是高层建筑中最常使用的抗侧力构件，对其进行科学合理的设计，能够有效提升整个建筑物的稳定性，并能取得良好的经济效益。在高层剪力墙结构设计的时候，科学合理的设计剪力墙的结构厚度、平面布置结构，设置合理的计算参数，根据计算结构进行精细化的设计，在保证结构适宜的刚度的前提下，降低建筑成本。
参考文献：
[1]张展强.浅谈高层建筑剪力墙结构优化设计[J].低碳世界，2018（15）
[2]高飞.高层建筑剪力墙结构设计分析[J].中国住宅设施，2017（9）
[3]王健.浅析高层建筑剪力墙结构优化设计[J].建材与装饰，2018（19）
论文作者:陈喆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 高层建筑论文; 延性论文; 长度论文; 厚度论文; 《基层建设》2019年第14期论文;