摘要：随着时代的发展，人们对建筑的使用提出了更高的要求，高层建筑本身也在建筑工程中发挥着越来越重要的作用，能够在很大程度上代表一个城市的形象以及经济发展水平。如果将钢筋混凝土剪力墙结构运用于高层建筑中，能够提高建筑的稳定性，并有效地保证建筑本身的安全性。文章结合实际的情况，就高层建筑内部钢筋混凝土剪力墙结构的设计进行分析。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土；剪力墙；结构设计
1 剪力墙结构分析
1.1 剪力墙结构的定义
剪力墙结构主要是指建筑房屋中通过钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁、柱，用于承载风负荷以及地震负荷等多种水平荷载，剪力墙结构抗侧刚度大，能有效减小侧移，且具有较好的抗震性能。就目前的建筑水平而言，我国应用较为广泛的建筑结构由剪力墙结构、框架结构以及混合结构等结构形式。和其他结构进行比较，剪力墙结构使用的钢材相对较少，而且具备更为优异的抗震性性能以及抗侧刚度，可以有效提升建筑的稳定性。在剪力墙结构研究越来越深入的背景下，剪力墙结构的施工工艺越来越成熟。
1.2 剪力墙的分类
在实际的建筑结构设计中，常用的剪力墙结构包括整体剪力墙、联肢剪力墙以及小开口剪力墙等多个类型。比如联肢剪力墙，主要是将多个受弯构件通过楼板或者连梁连接在一起，共同组成墙肢，墙肢上预留的洞口作为窗户、门或者走道；而小开口剪力墙，就是在剪力墙上设置小空口，属于悬臂构件，这种剪力墙结构具备更加均匀的侧向刚度，可以有效避免墙体结构出现扭转问题。如果剪力墙的墙体洞口较大，会对墙体的整体性产生负面影响，保障其梁柱连接部位不变，将会使剪力墙结构转变为框架结构。
设计人员需要根据实际的建筑工程需求，选择相应的剪力墙结构类型。另外，由于纯剪力墙结构的施工成本相对较高，设计人员可以将剪力墙结构和框架结构进行配合应用，采用框架—剪力墙结构或者框支剪力墙结构，充分发挥出两种建筑结构的优势，从整体提升建筑结构的性能，降低建筑结构的施工成本，满足高层建筑工程的要求。需要注意的是，设计人员在进行剪力墙结构设计时，设计人员需要合理控制剪力墙结构的倾覆力矩，将其控制在合理的范围内，保障结构的稳定性。
2剪力墙结构的受力特点
剪力墙的结构本身是由一系列的纵向剪力墙、横向剪力墙和楼盖所共同组成的一类空间结构，这一类剪力墙结构本身也是广大建筑中最常见的结构形式。由于纵向和横向的剪力墙在平面内有较强的刚度，所以在水平荷载作用下位移较小。从实际使用的情况来看，剪力墙本身的抗震和抗风的性能都较强。所以，这种结构一般应用于高层建筑的建造中。高层住宅钢筋混凝土剪力墙优化设计的原则在高层建筑中运用剪力墙时，剪力墙自身的重量将会超过一半的比例，剪力墙周边构件的用钢量将会占据到一半左右。从现有的统计数据来看，一般抗震设防烈度为7度及以上时剪力墙结构较为常用。剪力墙的结构本身将会关系到住宅的经济性和居民住宅的安全性，因此，在设计高层住宅剪力墙的过程中，尤其需要注意以下几个方面的内容：1）通过优化剪力墙来尽可能地减少剪力墙存在的数量；2）在设计墙肢的过程中，也需要尽可能地减少边缘构件的数量。只有通过有效地优化才能使整个结构达到最满意的效果。
3高层住宅钢筋混凝土剪力墙设计要点
3.1水平荷载在剪力墙设计时主要作用
高层建筑不同结构和自身的自重、荷载产生的轴力和弯矩大小有直接的关系，且和楼房的高度呈正比。对于同一个高层建筑而言，自重和其他竖向等荷载基本都是呈现一定的比值，其反应出来的数值都会和本身的结构特性有很大的关系，甚至会在使用的过程中产生较大幅度的变化。
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3.2高层剪力墙结构内部的侧移因素
在水平荷载的条件下，随着建筑高度的不断增加，不同建筑将会在水平荷载作用下产生不同程度的位移。所以，在水平荷载的作用下，尤其应该将侧移控制在规范要求的范围内。
3.4结构延性一直都在高层建筑结构的设计中发挥重大的作用
在地震荷载的作用下，高层建筑将会产生很大的变形。因此，为了能够让建筑进入到塑性阶段之后有更强的变形能力，使建筑不会因此倒塌，在必要时采用一定的构造措施，使建筑本身有足够的延性。
4高层建筑剪力墙结构设计分析
4.1平面布置
剪力墙开始布置时必须注意建筑平面布置的墙体情况，宜布置在建筑物周边附近，平面形状凹凸较大时，宜布置在凸出部分端部。剪力墙的间距不宜过大，单片墙也不宜过长，如果剪力墙太长，容易造成受剪破坏，不利于抗震。布置墙体时尽可能使刚度的中心及建筑质心处于同一点，使得剪力墙对称布置，减小不对称产生的结构扭矩，此外设计尽量沿建筑两个主轴方向均布置剪力墙，避免两个方向抗侧刚度差异过大。
4.2定位剪力墙
在高层建筑设计中应用剪力墙结构，应准确的进行剪力墙定位，将其刚度中心与质量中心重合，这样才能保障平面布置上，结构整体处于均匀、对称的状态，从而发挥出保障结构整体稳定性的作用。所以设计中最好沿着建筑的主轴作为设计方向，同时展开对称式的设计，并尽量在设计上避免出现单向有墙的设计。在剪力墙平面设计的定位上要遵循对称性原则，尽量保障高层建筑的两侧对称，并使质量中心与刚度中心重合在一起，控制墙体的扭矩程度，避免出现变形。而在对内外部剪力墙结构进行设计时，要遵循拉通与对直的设计原则，并保障剪力墙肢体截面处于规则的状态。
4.3连梁优化设计
连梁的设计包括抗震和非抗震两种方式。如果连梁的设计方案不同，分配的剪力也会不同，对截面配筋数量的要求也不同。因此，在设计中应认真遵守剪力墙设计的相关要求，再次优化连梁的设计方案，并注意以下设计要点：内力计算完成后，应准确计算连梁的剪力，以保证计算结果的准确性。不同的方法可以用于计算，选择的方法可以根据实际情况决定，尽可能地提高计算的准确性。
4.4墙身设计环节的优化
做好剪力墙的墙身设计工作，是剪力墙结构设计中的重要内容，能够实现对整个建筑结构抗震性能的优化。剪力墙墙身设计工作的实施，需要合理布置钢筋，并且要确保结构中的竖向钢筋和横向钢筋之间能够合理搭配起来，并且实现正截面和倾斜面抗弯承载力与抗剪承载力的有效结合，确保验算工作的标准化程度。在具体落实各项设计工作的过程中，要严格按照相关规范进行。并且对端柱以及暗柱进行合理布置，不断完善一级、二级、三级、四级抗震结构设计，全面提升建筑结构的稳定性。
5结语
剪力墙结构凭借其优异的抗震性能及结构刚度，在建筑结构中的应用十分广泛。钢筋混凝土剪力墙结构已经成为众多高层结构的主流结构体系，不仅建筑的经济性更强，而且在使用时也有更强的实用性。剪力墙结构的墙肢厚度可与填充墙厚度相同，室内不存在突出的框架柱，可以有效提升建筑的空间利用率。
参考文献：
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论文作者:罗黎明
论文发表刊物:《房地产世界》2019年3期
论文发表时间:2019/8/5
标签：剪力墙论文; 结构论文; 建筑论文; 钢筋混凝土论文; 荷载论文; 刚度论文; 高层建筑论文; 《房地产世界》2019年3期论文;