摘要：我国经济高速发展，城市集中性建设力度加大，建筑行业在近年来飞速发展，在建筑性能、外观、结构层次不断更新的基础上，人们更为关注建筑项目的施工质量、实际作用。剪力墙结构设计是一种优势较为突出的结构设计，在高层和多层建筑项目中应用广泛，能够满足现今建筑项目美观度、耐久性的要求。
关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计
引言
结构设计作为建筑工程项目顺利施工的前提，在社会需求不断更新的过程中，也要随着建筑行业的新要求而更新，只有符合时代建筑发展需求的结构才能被人们接受。在现今的建筑中，剪力墙结构是核心的建筑结构形式之一，为充分发挥剪力墙结构设计的作用和价值，要求设计人员在设计工作开展的过程中，要综合考虑建筑工程项目的实际状况，优化设计方案，确保后期施工的顺利进行，进而全面提升建筑工程的整体质量。
1 剪力墙结构在高层结构中的设计原则
1.1 墙体受力
剪力墙结构的主要施工材料为钢筋混凝土，在以往的高层或多层建筑中，多设计为框架梁柱结构，剪力墙结构设计的应用，能够通过钢筋混凝土结构承载建筑内力，确保建筑整体的水平承载力。剪力墙结构设计需要科学计算墙体受力状况，深入分析墙体结构的各部位受力因素，由于建筑项目中墙体属于平面构件，因此需要多个方向受力，无论是水平剪力还是竖向压力，都需要在设计中充分计算，确保设计完成之后墙体能够承受各个方向的剪力，使墙体强度达到建筑项目的实际要求和标准。
1.2 平面内布置要求
剪力墙结构应双向布置，并使两个方向刚度接近。剪力墙的抗侧刚度和承载力较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，布置应尽可能均匀、对称、周边化。具体可从如下几点体现：第一，剪力墙结构平面布置应和主轴方向相同，剪力墙应对直、拉通；第二，剪力墙结构竖向布置必须由上至下均匀连续，规避刚度突变等情况；第三，设计细高剪力墙（高宽比大于2），提高延性并弯曲破坏，避免脆性的剪切破坏；第四，当墙肢长度超过8m时，应采用墙体开洞方式设计成长度较小、均匀的联肢墙。洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁。
2 关于剪力墙结构的表现形式
2.1 无洞单肢剪力墙
对于无洞单肢剪力墙来说，在实际上其实就是一种竖向悬臂的构件，在立面上并没有任何的洞口，所以在受到水平力的作用下，其弯矩的变形程度也可以偏离对平截面的假定，而对于墙肢截面的正应力来说，就是属于直线分布，这样可以利用材料力学的方法来计算出变形和内力。
2.2 对整体墙和小开口整体墙
在这种类型中，剪力墙与第一种剪力墙的本质是一样的，但是也是属于悬臂的构件，特别对于墙面上比较小的洞口来说，是不会受到影响的。但是这种墙的正应力是属于直线进行分布的，对于横截面的变形也是在平面的假定范围内进行，这个就是整体墙。如果当洞口稍微大一些的话，墙体可能会引起局部的弯曲，面对墙肢应力来说，这个时候不能超过整体的弯曲应力范围，那么这种墙就叫做小开口整体墙。
2.3 联肢墙
对于联肢墙来说，它就是由多种受弯构件连接在一起的。然后就是对建筑墙体上的多种洞口进行排列，这是因为这些洞口的外观上表现为窗口，在内部上，门或者走道是表现形式。在实际的设计中，窗户、走道等将一片整墙进行分开，所以就称为联肢墙。
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2.4 短肢剪力墙
一般情况下，短肢剪力墙就是一种抗侧力构件，也是近年来在我国兴起的一种构件，其优点是保留了异形柱不凸出墙面，反而还能克服了对异形柱抗震性能的缺点，在很大程度上制约了轴压比，这是因为新型的剪力墙形式，是由专业的人士正在研究力学的性能、抗震性能以及设计方法等，希望为以后的剪力墙更好的应用。
3 剪力墙结构设计在高层结构设计中的具体运用
3.1 对大墙肢的处理
在建筑结构设计中，剪力墙的结构需要有延续性，如果其中的高宽＞3的时候，那么就会自然形成延性高、容易弯曲的剪力墙，还可以在最大程度上降低对脆性剪切的损坏。如果当剪力墙的长度过大时，这样就会使得每个墙段的宽高比值在＞ 3 时，这样就能使长墙上的开洞分割为合理的独立墙段，以此降低了对受弯裂缝的可能性。一旦出现＞ 8m 的大墙肢时，那么在楼层的整体计算中，就需要把承载的力学算到大墙肢上，如果是发生震动的前提下，首先破坏的是大墙肢。
3.2 需要合理对平面进行布置
剪力墙结构在设计时，最好是使用主轴或者是其他方向来进行双向布置，那么在布置剪力墙平面的时候，还需要遵守匀称的原则，在最大程度上使得剪力墙面结构的刚度和质量两者始终处于重合的位置，这样可以减少剪力墙发生扭矩时，不仅仅可以用于内剪力墙，还可以用于外剪力墙，因此在设计剪力墙时不能过大，还要充分发挥对剪力墙的刚度和承载力，这样是确保侧向刚度在合理的情况下，要适度加大对剪力墙的距离。
3.3 对于剪力墙的开洞处理工作
在进行建筑设计的时候，要想符合建筑实际要求，那么就需要对剪力墙实施开洞处理工作，比如，在电梯中留出相应的通道，便于开洞工作的开展。在此过程中，剪力墙进行开洞不仅可以减少其自身的刚度，同时还可以有效的调整刚度中心位置，防止发生结构上的问题。当墙体长度超过 8m 的时候，由于单片墙刚度较高，它吸取了较多的荷载力，因此在发生地震的情况下，无法较好的发挥出自身的作用。所以，为了保证其安全性，可以对超长墙肢实施开洞处理工作，在墙肢之间设置相应的连梁。
4 剪力墙设计在高层结构设计中的优化策略
4.1 剪力墙结构设计的改进
依据现阶段的建筑工程项目建设情况而言，剪力墙结构优化设计属于工程建设实用性设计的核心要点。因建筑工程墙体承载力通常为剪力墙承担，而建筑施工期间，剪力墙会以主体结构的身份最先施工，故建筑工程施工期间应对剪力墙结构设计的改良给予足够重视，以确保既符合建筑设计标准，又与施工成本所提需求相符。譬如进行剪力墙设计时，可选择优化地基性能以减少建设成本，或与建筑特性、地质条件衔接选取最优建筑方案，既满足现行建筑设计规范要求又满足建设单位节约成本的要求。
4.2 对建筑构件和连接点位置的质量给予关注
剪力墙结构设计期间，若连接点设置缺乏合理性，则会形成施工裂缝，影响剪力墙承载力、抗震性，使建筑物整体质量不符合要求，故必须对剪力墙设计中的建筑构件和连接点设计高度关注。同时，因材料自身问题也有可能促使剪力墙结构设计出现问题，故设计期间应对其给予足够重视。要知道现今社会民众对建筑质量极为关注，为了提高社会民众对建设工程的满意度，剪力墙结构设计应朝着高标准的方向设计，设计师需对建筑主体结构连接点的稳固性加以加强，以强化建筑工程整体稳定性。
结语
概括而言，将剪力墙结构应用到建筑结构设计中，既能确保建筑整体功能健全又能缩减建筑投入资金，提高房屋建筑经济效益，促使建筑企业获取较好利润。故而对于今后的建筑结构设计，应对剪力墙结构设计给予高度关注，从而探索更多更好的建筑结构设计方案，以推动建筑业获取可持续性发展。
参考文献：
[1]华正富.浅谈高层建筑中剪力墙结构设计[J].绿色环保建材.2018（07）
[2]沈雁雁.高层建筑中剪力墙结构设计[J].住宅与房地产.2018（21）
[3]李贞航.高层建筑剪力墙结构优化设计[J].福建建材.2018（01）
论文作者:陈孔杨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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