摘要：随着我国经济水平在不断的提升，建筑结构设计也在不断的发展，在建筑结构设计中，剪力墙结构设计具有承载能力，良好的结构刚度和优良的抗震抗风性能等特点，并得到了广泛的运用。在进行剪力墙结构设计的过程中，需要设计师具有丰富的理论基础，并且将理论基础运用于实践，在实践中解决产生的问题。因此，本文对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的优化措施进行了分析。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计
引言
剪力墙结构在建筑工程中的应用非常普遍，因为剪力墙结构可以很好地优化建筑工程整体的结构性，为此，设计人员应严格按照相关标准和要求进行剪力墙结构的设计，不断提高建筑工程的质量。
1剪力墙结构概述
建筑剪力墙结构主要是指在进行建筑房屋及其附属物中用于抵抗地震，风负荷等水平荷载影响的墙体。建筑剪力墙的设计能够增加建筑结构的稳定性以及荷载能力，防止建筑受到地震、风力等的破坏。目前来讲，使用较多的建筑结构主要有框架结构、框筒结构、混合结构和剪力墙结构等。在众多的建筑结构中，剪力墙结构在建筑施工中得到了广泛的运用，主要是由于其具有抗侧刚度高，抗震性能优越，用钢量较小等特点。在剪力墙结构的设计中，利用最多的建筑材料是钢筋混凝土，用来承受横向和竖向荷载力。
2高层建筑剪力墙结构优化设计措施
2.1剪力墙与楼面梁平面外连接
剪力墙的特点是平面内刚度和承载力较大，而平面外刚度和承载力相对较小，当楼面梁与剪力墙墙肢平面外方向连接时，会对剪力墙产生平面外弯矩。当梁的截面高度较高时，梁端弯矩对墙平面外的安全不利，会使剪力墙平面外产生较大的弯矩，甚至超过剪力墙平面外的抗弯承载力，造成墙体开裂甚至破坏。设计中应根据节点弯矩的大小、墙肢厚度等具体情况确定梁与墙之间是刚接还是铰接，并采取相应的构造措施，保证剪力墙平面外的安全。当剪力墙与其平面外相交的楼面梁刚接时，可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱，并应符合下列规定：（1）设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时，墙的厚度不宜小于梁的截面宽度；（2）设置扶壁柱时，其截面宽度不应小于梁宽，其截面高度可计入墙厚；（3）墙内设置暗柱时，暗柱的截面高度可取墙的厚度，暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚。（4）配筋设计，配筋设计需以剪力墙的厚度为依据，当墙体厚度大于0.7m时，应采用四排钢筋，并设置主筋。在应力下应均匀排列成一行。当墙体厚度小于14cm时，应采用双排钢筋；当墙体厚度为40~70cm时，应采用三排钢筋。在第一、二、三、四级抗震设计和非抗震设计中，剪力墙竖向配筋与水平配筋的配筋率应不小于0.20％，配筋直径应不小于8mm，间距应不大于30cm。对某些框支剪力墙结构，配筋率应不小于0.3％，配筋直径应不小于8mm，间距应不大于20cm，非抗震设计应不小于0.25％。
2.2定位剪力墙结构
为了能够有效的提高剪力墙的安全性与合理性，在实际的施工中需要对剪力墙的结构进行合理的布置。在进行剪力墙设计时，要对建筑物的荷载情况，承受的压力等进行充分的分析，保证剪力墙的刚度以及性能。在进行剪力墙结构施工中，对剪力墙结构进行合理的布置，能够提升剪力墙的安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来讲，要想提升剪力墙的设计效果需要从平面结构布置以及竖向结构布置方面进行控制。在进行平面结构布置的过程中，要对剪力墙质量中心，刚度中心的结构与实际性能进行了解，实施剪力墙开展拉直的工作，防止产生扭矩等不良的情况。通常，剪力墙的结构设计尽可能的简单化，保证剪力墙在发挥自身价值的同时能够体现便捷性。
2.3加强对剪力墙连梁设计的优化
为了更好地提高建筑工程剪力墙结构设计的质量，在设计过程中，设计人员要注重对剪力墙连梁设计的优化，连梁主要用于连接墙肢，当墙肢由于外力的影响而出现变形或超筋的问题时，会直接影响建筑工程的质量，进而威胁人们的人身安全，因此，加强对剪力墙连梁设计的优化非常重要。（1）进行连梁设计时，要结合建筑工程实际情况适当地降低连梁高度，避免由于高度超标而导致变形现象的发生；（2）要加强对结构塑性的控制，设计人员要加强对剪力墙连梁的抗震设计；（3）为了避免剪力墙出现超荷载现象，进行连梁受力计算时，要进行多次反复计算，保证连梁受力分析的准确性。一旦出现剪力墙超筋情况，施工人员要及时采取措施，严格控制剪力墙的受力，选用铰接的方法进行处理。
2.4确定剪力墙墙肢的长度
剪力墙的截面高度就是剪力墙墙肢的长度，墙肢的长度直接关系到墙体结构的稳定以及外观是否协调。一般来说，剪力墙的墙肢长度在8m以内，在实际施工的过程中为了确保墙体结构的延展性，减少外力情况下对于墙体的损坏，可以将剪力墙的高度与宽度比例相差较大的地方进行弯曲设计。部分的建筑墙体在实际的施工过程当中由于墙体的长度跨度比较大，为了确保墙体高度与宽度比值在合理的范围之内，可以采用墙体连续开洞的方式，将墙体间隔长度较小、均匀的、连续的剪力墙肢墙。墙体跨度较大的墙，在进行连续开洞时需要结合弯矩约束较小的连梁，通过这种建筑设计的应用可以有效的保证墙体结构的稳定。
2.5对剪力墙体位移的优化设计
在对高层建筑的楼层之间的位移变化进行设计的时候，需要着重考虑扭转变形的问题。高层建筑设计楼层位移时需要防止楼层间和剪力墙之间发生变化，通常情况下，减少剪力墙扭转变形不能提高构件的刚度。把剪力墙的侧向刚度控制在一定的范围内可以提高建筑物的抗震效果，并且还能节约成本。在保证剪力墙体结构的同时需要在可靠数据的基础上，以结构的平动为主进行结构调整，保证建筑物的安全性。如果框剪结构中设计有宾馆或者写字楼，就需要在保证承重力方面尽量控制结构，实现建筑物的使用效果。如果是设计居住楼空间结构小的的剪力墙体结构，则需要灵活对房子结构的施工进行灵活的展现。
2.6约束边缘构件处理
在进行剪力墙结构设计的过程中，其有无约束边缘构件对剪力墙的承载能力影响是非常巨大的。因此，在进行设计的过程中，设计人员应该针对实际情况来选用对应的约束边缘构件，通过对剪力墙进行科学的分级对待，最大限度地发挥剪力墙的作用，从而提升建筑结构设计的安全性和稳定性。
2.7注重把握剪力墙的尺寸和外形
要加强剪力墙结构设计在建筑过程中的应用，进行剪力墙结构设计时，首先要注重把握剪力墙的尺寸和外形，从而实现剪力墙结构比例的优化。由于剪力墙在竖直方向和水平方向的刚度和荷载不同，墙体的截面高度必须大于墙体厚度的8倍才能保证墙体的基本承载力。为了更好地保证剪力墙结构的稳定性，进行剪力墙结构设计时，应将墙体设计为T形或L形，不仅可以减轻墙体质量，还能有效提升墙体的侧向刚度，从而更好地进行建筑工程项目的成本控制。
结语
随着我国经济的发展，我国建筑工程的数量也越来越多，建筑高度也越来越大，剪力墙在建筑过程中的应用也越来越广泛，为了更好地保证剪力墙的质量和结构的合理性，设计人员要加强对当前剪力墙结构设计的优化。
参考文献：
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[2]杨现东.高层建筑剪力墙结构优化设计研究[J].四川建材，2016，42（2）：47-48.
［3］吴光雷．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．建材与装饰，2017，（04）：57－58．
论文作者:陈子吟
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第25期
论文发表时间:2019/6/21
标签：剪力墙论文; 结构论文; 墙体论文; 结构设计论文; 刚度论文; 截面论文; 建筑论文; 《建筑细部》2018年第25期论文;