摘要：近年来，随着经济的发展和社会人口的持续性增加， 高层建筑已经逐渐成为城市发展的必然趋势，同时这也是一种城市现代化的象征。为了能够满足高层建筑的抗震性需要和经济性需要，在高层建筑中越来越多的设计者采用剪力墙结构设计， 这种设计能够有效提高高层建筑的实用性能。但是不可避免的是在高层建筑中使用剪力墙结构存在很多的问题，这就要求设计者在高层建筑中使用剪力墙结构时要做好优化设计，以保证高层建筑的顺利施工。本文就是针对高层建筑剪力墙结构展开分析和探究，力求寻找出有效的措施对剪力墙结构进行优化设计。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计；探究
剪力墙结构在我国众多高层建筑墙体结构设计中是相对比较常用的一种设计方式，这主要是由于剪力墙结构刚度大，但是用钢量比较少，并且整体性能比较好，非常适用于高层建筑，也是设计者备受青睐的一种设计方式。本文就是探讨在高层建筑中如何有效的使用剪力墙结构，并从多个方面提出高层建筑剪力墙结构优化设计的措施。
一、 剪力墙结构的概述
1. 剪力墙结构概念
剪力墙结构式是指用钢筋混凝土制成的土墙板充当建筑中框架结构里德梁柱，主要是起到承担各种荷载引起的内力，以及有效控制结构的水平力的作用。这种用钢筋混土墙板承受属相和水平力的结构被称为剪力墙结构。剪力墙结构主要被应用于高层房屋建筑中。
2. 剪力墙结构的优缺点
在高层建筑中应用剪力墙结构，是因为剪力墙结构能起到一定的抗震、抗风以及承担荷载力的能力，并且还能作为高层建筑的隔离墙。同时由于剪力墙结构具有空间小的特点，在使用中通常是采用混凝土结构作为楼层的盖板，既可以让节约高层建筑物的高度，还能够提高空间的利用率。还有一个剪力墙结构在高层建筑中被广泛应用的原因就是它具有很强的抗测力性和承载性。当然，这种剪力墙结构也具有一定的缺点，第一是由于剪力墙的抗测力性好，一旦发生地震，就会引起比较大的地震反应。第二是由于是有混凝土制成的墙板，自重比较大，所以浪费比较严重。第三是在剪力墙结构中墙体一般都是有构造配筋组成的，这种构造配筋，配筋率一般比较低，因此导致剪力墙结构的延性相对比较差。
二、 剪力墙结构在高层建筑物中的适用性分析
1. 经济实惠，节约资金
剪力墙结构刚度比较大，整体性能又十分好，在高层建筑中采用剪力墙结构，用钢量相对会比较少。尤其是在高层建筑物种，分隔墙比较多，使用剪力墙结构能够有效的让承重墙减少，十分经济。初次之外，剪力墙整齐有序，在建筑中不会出现露出梁柱等问题，利于高层建筑的内容部设计，因此在高层建筑物中非常适宜采用剪力墙结构。
2. 安全适用，有效实施
3. 由于剪力墙的坑侧刚度比较大，结构周期相对较小，导致地震反应十分大。并且由于剪力力墙结构墙体多，承担的重量大，这也会让地震反应大，很容易会造成浪费。另外，剪力墙结构的配筋率低，墙体结构延性差。因此，在高层建筑物种使用剪力墙结构必须考虑到结构水平移位的问题和地震力的问题，要将二者控制在合理范围内，并对剪力墙结构所能承担的内力和配筋进行仔细检查，以做到安全适用，经济合理。
三、 高层建筑剪力墙结构的优化设计措施
1. 对剪力墙结构构件的含钢量进行有效控制
近几年来，由于经济水平的提高，城市化进程的加快，建筑业在我国迅速发展，建筑物的高度也是越来越高，随之而来，剪力墙结构在我国高层建筑物中应用的也越来越广泛。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了能够有效对高层建筑中使用的剪力墙结构进行优化设计，就必须对剪力墙结构中够构件的含钢量进行控制。这也就要求建筑设计者在高层建筑剪力墙结构设计中必须先要考量建筑物的实际情况，并遵循相关的设计规范对高层建筑剪力墙结构进行计算和分析，优化其结构设计，在保证其安全性能的前提下，有效的将构件中的含钢量控制到合理范围内，实现经济最大化。
2．选择适宜方案，降低工程造价
在高层建筑中关于剪力墙的设计使用方案有很多，建筑设计者需要做到的就是在保证高层建筑物结构安全下，选择适宜的剪力墙结构设计方案，尽最大可能降低高层建筑物的工程造价。首先建筑设计者在高层建筑物设计方案之初，就要选择合适的结构体系，如选择恰当的构件尺寸、经济性强又实用的建筑材料等，这些在很大程度上都能够节约资金，降低工程造价。因为合适的建筑结构体系，可以在建筑总体设计上控制成本，实现经济最大化。在建筑过程中选用经济适用的构件，能够避免选择不当而造成的简介浪费。所以在高层建筑施工之前，一定要选择适宜的结构设计方案，这对于节约企业成本十分重要。
3.对剪力墙结构墙体的配筋进行优化设计
在高层建筑剪力墙结构优化设计中，对剪力墙结构中墙体的配筋进行优化也是实现优化设计的有效措施之一。建筑设计者在实施建筑施工之前，首先要选择高质量的建筑材料，尤其是对钢筋材料的选择，要查看有关于钢筋材料的各种证明，检查钢筋是否符合施工标准，只有质量过关的钢筋才有资格进入建筑施工场地。因为剪力墙结构墙体本身需要配置大量的钢筋，墙体配筋就是指需要将多量的处置钢筋安置在墙体里面，然后将另一些钢筋水平放置在外面。这样做主要是由于地下的墙体配筋比建筑物其他部分的钢筋多，而且地下的水压特别强，容易对墙体配筋造成侵蚀损害。所以剪力墙结构的配筋必须符合建筑标准和工程测算的最小配筋率。并且建筑设计者还要根据高层建筑物的实际情况制定剪力墙优化设计，在最大程度上节约成本。
4. 对剪力墙结构连梁进行优化设计
我通过查阅各种资料后得知，在剪力墙结构标准中，如果其连梁的跨高比大于五的时候，必须按照框架梁的要求对剪力墙实施设计，也就是说，一旦跨高比的连梁大于五，其连梁的高度也不可以减少，但是如果刚度不减少的话，就会容易造成墙体剪力过大，为了防止这种剪力过大所造成的墙体损害，在建筑中必须增加成本，提高剪力。最好的解决办法就是让跨高比大于6，使用这个标准能够减少钢筋的使用量，也能够减少混凝土的使用量，随之也就节约了投资成本。同时建筑设计者一定要保证优化后连梁的弯柜和剪力设计值不能够小于剪力墙正常使用的实际值，也不可以低于弯柜设计者。这是为了有效避免剪力墙在正常使用中或发生较小级地震时墙体产生裂缝，总体影响高层建筑物的结构稳定性。并且对于剪力墙结构连梁的链接也要进行仔细处理，这都是为了保证其建筑物的稳定性能。
5. 在高层建筑中，设置转换层结构
在当今社会，高层建筑的使用功能越来越综合性。因此，在结构设置上也必须要适应这种综合性的使用功能需求，设置转换层结构。首先建筑设计者在设计时就要将这一要点考虑其中，在进行高位转换时，刚度和质量都比较大的转换层进行升高，设计者必须要调整转换本身的刚度和质量比，使其与原来接近。因为如果转换层本身的刚度和质量过大的话，就容易导致剪力墙结构损坏，设计者也可以通过水平作用力进行分析，见擦汗转换层附近的曾建位移角是否均匀。总而言之，建筑设计者最好选择刚度适量、重度较小的转换层结构设计形式。
四、 结论
综上所述，作为建筑行业要想在日益激烈的建筑行业竞争中获得一席之地，就必须对建筑结构设计足够的重视，实施合理优化的设计措施。尤其是高层建筑中剪力墙结构设计对高层建筑项目的施工安全性和施工质量具有十分重要的作用，建筑设计者在进行高层建筑结构中剪力墙结构优化设计时，一定要充分发挥其刚度大、整体性能好、承载性强等优点进行剪力墙结构的施工工作。同时在高层建筑中使用剪力墙结构还能够降低投资成本，节约资源，提高施工质量，保护环境的可持续发展。
参考文献
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[3]杨现东. 高层建筑剪力墙结构优化设计研究[J]. 四川建材,2016,02:47-48.
论文作者:金玲
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/27
标签：结构论文; 剪力墙论文; 高层建筑论文; 设计者论文; 墙体论文; 建筑物论文; 刚度论文; 《基层建设》2016年12期论文;