【摘 要】根据框架—剪力墙结构的受力特性,着重探讨了影响剪力墙用量的因素,提出了如何确定剪力墙合理用量的建议,同时,讨论了框架—剪力墙结构的水平作用效应问题,从而完善框架—剪力墙结构设计.架剪力墙这种结构还能有效地提高施工效率，节约了施工的材料，使资源的浪费率降到了最低。不过同样值得人们注意的是，高层建筑框架剪力墙结构设计也有一些地方有待改进，为了让框架剪力墙的质量有所提高，需要不断地实践，不断地摸索，不断地研究，从而达到优化设计的目的。
【关键词】高层建筑 框架剪力墙 结构设计 优化
引言
伴随着我国社会经济的不断发展以及城市化进程的快速推进，城市住房越来越紧缺，高层建筑顺应时代的发展应运而生，现代高层建筑的设计越来越重视多功能性与多用途性，因此需要综合考虑建筑设计的合理性。而如何做好高层建筑剪力墙结构的优化设计是结构设计人员需不断探讨的难题。
1.高层建筑剪力墙结构的概念设计
高层建筑需要保持较高的稳定性，在承受梁内所有重力载荷的同时，必须要承受外界风力和地震的影响，避免出现过大的振动和水平位移，保证建筑内的装饰和填充墙等完好无损，为居住者提供舒适安全的环境。高层建筑结构同时承受水平和垂直载荷，在低层结构中，水平位置的载荷较小，通常情况下可以忽略不计。在高层结构中，水平位置的载荷和地震都会对建筑造成影响，成为共同的控制因素。在建筑物高度不断增加的同时，水平载荷的位移也将发生变化，因此在高层在高层建筑设计的过程中，必须综合考虑建筑的承载能力和抗侧刚度，对水平位置的载荷进行有效控制。
2.高层建筑框架剪力墙结构设计的基本原则
2.1调整楼层最小剪力系数方面的原则
在进行剪力墙的设计中对于其构件尽可能的减少布置，其中最佳的设计方案就是进行大开间剪力结构的布置，使得侧向刚度结构能够达到最好的状态。同时，楼层间的剪力系数也要确保较小，但是不能超过相关规范规定的范围。
2.2调整剪力墙结构连续超限方面的原则
如果剪力墙结构的连续跨高比太小就会出现弯矩和剪力过大的情况，这样就超过了相关规范限度。按照相关规定的要求，在跨高比低于5时，连续梁是不能进行折减的，对跨高比的合理选择能够有效的避免剪力和弯矩过量。在进行结构设计中对以上所述有效合理的利用就能够在一定程度上降低工程成本。在对剪力墙的结构设计中，不仅需要符合相关规定，还需要加强对其他方面因素的考虑，对建筑物的立面以及平面一定要尽可能的确保均匀，并且剪力墙结构一定要远离房屋中间，这样是为了确保房屋的整体抗扭能力。
3.高层建筑剪力墙结构设计中应注意的问题
3.1剪力墙结构的坑侧刚度不宜过大，若坑侧刚度多大，则剪力墙结构的周期会相应的变小且建筑受地震影响也较大.。
3.2同一建筑中剪力墙结构墙体不宜过多，若墙体越多，则建筑物自重会增大且建筑物受地震影响也越大，同时还会造成过多不必要的浪费。
3.3由于剪力墙结构的墙体大多数都是构造配筋，为避免结构延性差，剪力墙结构墙体的构造配筋不宜太低。
3.4剪力墙结构设计时应满足规范中关于结构水平位移和地震力的要求。因此，设计者只有结合工程实践经验，在实际工作中有所判断，在剪力墙结构设计时将地震力和结构水平位移控制于规范中的合理范围内，同时还应对结构的配筋和内力做进一步检查，才能达到建筑物安全性、适用性、经济合理性的目的。
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4.高层建筑框架剪力墙结构设计优化措施
4.1延伸性处理及设计
延伸性处理是建筑工程结构设计中的剪力墙设计的核心内容之一。通常来说由于剪力墙的结构自身存在着较大的延伸性，因此这意味着在进行剪力墙的设计和施工过程中其也当具备相应程度的延伸特性，这将会直接影响到剪力墙结构的整体性和耐久性。在进行剪力墙设计时设计人员应当确保其能够满足承载力的相应要求，并且通过均匀、对称、上下连贯的设计方法的有效应用来促进其整体支撑效果的有效提升，最终在此基础上促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计可靠性的不断进步。
4.2结构设计的优化
剪力墙结构中的空间结构，一般沿主轴方向形成双向布置，如果剪力墙有抗震需求，需要保证多个方向的布置，使多个方向上的抗侧刚度相同，提高建筑物的空间工作性能。剪力墙具有较高的抗侧刚度和承载力，为了充分发挥剪力墙结构的性能，减轻结构重量，需要结合具体建筑增大剪力墙结构的可利用空间，合理控制墙体的布置密度，保证墙体结构具有良好的侧向刚度。剪力墙设计过程中，先结合实际工程对结构进行分析，符合层间位移、周期比等指标的要求，确定出剪力墙厚度，结合建筑的抗震需求，满足结构的构造要求。
4.3结构的科学设计
众所周知，在剪力墙水平方向的安排中，设计人员如果想要将剪力墙的重量核心和其刚度核心尽可能的布置在一起，则应当尽可能的将剪力墙平面设计以对称的方式来进行，这能够有效减少剪力墙扭矩的出现并且有效提升剪力墙的抗震性。除此之外，剪力墙合理布置的结构过程中设计人员还应当减少单向形式的设计，从而能够有效避免其对于剪力墙结构中的抗震性能产生不良作用，最终促进建筑工程抗震性能的有效提升。
4.4计算优化
在剪力墙结构设计中，重点关注结构设计的合理性，如果剪力墙就结构的刚度较大，将不能满足层间位移的要求，结合楼层的最小剪力系数，保证计算结果接近规定值。在最大层间最大位移和层高之比调整的过程中，充分考虑楼间的弯曲变形，在高层建筑汇总尽可能将扭转变形控制在最小，结合层间位移的特点，增强竖向构件的刚度。在实际工程设计中，不可盲目增加竖向构件的刚度，必须注意实际结构的剪重比，如果剪重比较大，必须先减小对应一侧的结构刚度，减小地震作用的同时，提高结构的整体效果。
4.5合理的控制剪力墙结构参数
为了保证高层建筑结构设计中剪力墙结构布置的合理性、恰当性以及科学性，就要对位移比、侧向刚度比、周期比等一些参数进行有效的控制。位移比通常是指高层建筑中，竖向构件本身的楼层的位移和水平位移与楼层平均值的比值。除此之外，还对剪力墙结构布置其自身的不规则性进行限值，这样能够有效的防止建筑出现偏心力，出现建筑扭转的现象。
结束语
合理的结构布置对结构的安全性、经济性的影响是最重要的，结构工程师应在重视概念设计的前提下，对结构整个体系的承载能力和性能充分了解，不能只依赖规范和计算软件。对结构进行优化设计，不仅能有效减少建设资金、保护资源，也使结构受力更加合理，整体变形能力对抗震更为有利。设计这一阶段在项目的成本控制中起着决定性的作用，含钢量更是其中的焦点。但含钢量的控制，不仅要靠结构工程师，也需要业主和其他专业的支持和配合。
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论文作者:张勇
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期
论文发表时间:2016/11/7
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 结构设计论文; 位移论文; 高层建筑论文; 框架论文; 《低碳地产》2016年8月第16期论文;