摘要：随着我国经济的发展，建筑行业得到了快速的发展。在建筑墙体的诸多结构设计方式中，剪力墙是较为常见的。剪力墙结构的建立，是上层施工时期的关键设计，即针对多层砌体结构设计，是重要的施工环节，亦是建筑结构设计中的关键之处。因此，关于高层建筑剪力墙结构优化设计的分析探讨具有重要的意义。本文首先对剪力墙结构的概念及结构能效进行了概述，详细探讨了剪力墙有可能存在的问题及剪力墙结构设计优化措施，旨在推动我国建筑行业的高速发展。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计
高层建筑普遍采用钢筋混凝土结构，根据抗侧力单元的不同，我们可以将这些结构分为筒体结构、框架结构和剪力墙结构。相比而言，这三种结构中的剪力墙结构体系拥有较好的刚度，整体性能较好，在抵抗侧向变形和抗震性方面都有良好的表现，所以在高层建筑中被广泛使用。在建筑中，进行结构设计的最终目的是要实现建筑安全，而要真正实现建筑安全，在结构设计的时候还要将技术的
可行性和各种建筑配合进行综合考虑，最终采取性价比最好的结构设计方案。目前国内建筑的结构设计，由于设计人员专业意识的淡薄，在设计过程中往往会忽略某些细节，而这些细节正是结构优化设计的空间所在。从整体上把握、从细节处着手，这是建筑结构优化设计的重要方向。
1 剪力墙结构的概念及结构能效
剪力墙结构应用于建筑时，剪力墙结构不仅要符合建筑物的整体布局结构，
而且还要满足建筑物的平面结构，剪力墙结构在整体建筑中是一个构件，是起到抗震，抗风以及传导荷载力导致的剪力、轴力等的结构构件，与此同时剪力墙结构还是建筑物的隔离墙，因此在整个建筑中剪力墙结构是主要承载部分。剪力墙结构具有空间小的特点，所以在使用剪力墙结构时通常采用混凝土结构作为楼层的盖板，这样既可以节约楼高，而且还可以提高空间的利用率，是一个有效的使用措施，剪力墙结构被广泛使用还有一个重要的原因，那就是剪力墙结构在空间和整体结构上都具有较强的抗侧力性能和承载性能，然而没有完美的结构，剪力墙结构也具有一些不足之处，比如，建筑物的设计灵敏度较低，空间间距限制较大，对于大型建筑不适用。
2 剪力墙有可能存在的问题
之前我国的高层建筑都是采用的传统的墙体模式，所以在剪力墙设计当中，我国之前的设计有不合理之处。相关的专业人士在设计的时候，是根据传统的思维来思考剪力墙的设计。高层建筑剪力墙的结构设计的优化理论的发展与传播并不是很顺利，导致很多的专业人员对于优化理论并不熟悉。在实际的操作过程当中，国家制定的标准正在一步步的完善。所以在剪力墙设计时，是没有统一的标准。在设计当中，很多都是商业住宅楼，在建筑当中的剪力墙的设计，是需要有专业的人员来设计，如果完全都是靠经验来设计的话，我国高层剪力墙的设计是不会有进步及发展的。在设计弯矩的时候，必须要考虑到我国地震发生规律，要按照低级地震的发生的情况来预防。在高层建筑使用当中，如果真的发生了低级地震，那么可以减少楼层的裂缝问题的出现。
3 剪力墙结构设计优化措施
3.1墙体配筋的优化设计
在剪力墙结构中，针对墙体配筋进行优化设计，首先就要做好材料的选择工作，最重要的就是选取钢筋材料，对钢筋的诸多不同类别的合格证明进行检查，钢筋进场之前最先要完成的便是这一工作，钢筋只有达到标准后才能入场。剪力墙结构墙体的配筋基本上都是要在内部安设垂直钢筋，在外则要安设水平钢筋，这主要是由于和其它部分相比，地底下的墙体配筋更多一些，另外地下水土会导致很强的压力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就配筋而言，一般情况下只要与建议标准相符即可，或是符合工程测算的最小配筋率。根据实际条件来进行剪力墙的优化设计可以有助于降低投资成本。特别需要重视选择剪力墙的厚度，无需一定要定最小厚度200mm，只要结构计算要求达到了，180mm或160mm的剪力墙都是可以的。
3.2连梁的优化设计
在一些剪力墙结构标准中，对连梁的设计要求提出了明确规定，若连梁的跨高比大于5，就要以框架梁的要求为准则来进行设计，也就是说，这类连梁不能降低刚度。但是连梁跨高比在5～6时，就需要减少刚度，不然就会导致剪力过大，从而提高建设工程成本。解决办法在于让跨高比大于6，如此，钢筋混凝土的使用量就能明显减少，投资成本也能得到有效的降低。
3.3层间位移比和最大位移的优化设计
按照规定要求，对经常受到地震作用标准值导致的楼层弹性层间位移的最大值进行计算时，要忽略高层变形建筑物，很多不将整个弯矩变形也归入到扭转变形。因此，拿高层建筑来说，对楼层间和剪切变形进行制止是第一要务。以垂直构件的限制数量为依据能够对剪切变形加以制约，若是不能科学的布置单数构件，同样也会有扭转变形产生。因此，就高层建筑而言，要使扭转变形尽量减少，不能对构件的刚度随便增加。
3.4加强剪力墙结构均衡设计
针对高层剪力墙结构，要求工作者采取合理措施来进行均衡设计，以便剪力墙结构能够更加的平均受力，这不但有助于促进工程安全性能的提高，还能促使结构更加合理，另外，对于高层建筑节约造价成本也很有帮助。要想合理设计剪力墙结构，就要以建筑物的平面布局为依据，对各种情况进行综合分析，制定最佳优化设计方案，这就需要以施工场地的实际情况为依据，从而将最佳的剪力墙结构设计出来。此外，施工人员的施工要严格以设计方案和施工图纸为依据，如此，施工的质量才能得到保障，尤其是剪力墙结构的质量才能得到保障。
4 结束语
综上所述，对于高层建筑剪力墙结构优化设计的分析探讨对促进建筑行业的发展具有重要的作用。因此，必须进一步提高剪力墙结构设计优化措施，这样才能推动我国建筑行业的快速发展。
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论文作者:张俊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
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