摘要：随着建筑行业的不断发展，楼层的高度不断增加，对于质量以及稳定性要求越来越高，因此需要引入合适的建筑结构保证内部居民的生活安全，下文将对于高层民用建筑剪力墙结构的设计特点进行论述，然后提出具体的优化策略。
关键词：民用住宅；剪力墙结构；优化策略
引言：
高层建筑的基本要求应该保证楼层的稳定性以及安全性。将剪力墙结构应用在高层楼房中能够提高楼房的抗震能力，对于上部各个部分的承载能力起到很大的分担帮助，但是该技术目前发展还不是很成熟，需要做出适当的优化调整工作。
一、高层剪力墙设计结构以及建设原则
（一）剪力墙设计特点
高层民用建筑的内部结构容易受到侧向位移，水平荷载以及结构延伸等几个方面的因素影响，在设计的过程中应该保持内部结构稳定，刚度大，吸收性能以及抗震性能良好的特性。很多高层民用建筑的剪力墙厚度和高度都是比较大的，所以机械强度方面受到的荷载作用较小，对于高层楼房的建筑一般都是规定在12层以上，并且剪力墙的洞口越小，整体的使用性能也就越优越。当然良好的剪力墙结构需要能够合理划分建筑施工范围，在保证质量达到标准的要求下满足室内的美观性，同时剪力墙结构本身属于混凝土结构，因此在高层建筑结构中占据一部分的结构重量，这也就意味着需要耗费一定的建筑经费，因此在设计之前需要对整个项目的建筑特点做出具体规划和分析[1]。
（二）剪力墙结构设计原则
剪力墙的结构选择和实际施工建筑内部结构需要和现有施工技术水平有关，只有明确了施工项目自身的特点才能够决定是否有必要开口，如果确定需要开口，则应该结合建筑施工的规模范围决定洞口的大小。常用的几种剪力墙结构可以分为如下几种：实体性，整体下开口剪力墙，多肢剪力墙，框架剪力墙等。其中第一种剪力墙结构因为开口的面积比较小所以表面没有突变，以弯曲类型为主，衡量开口型号的标准在于孔洞开挖的面积，如果洞口的面积大于15%以上则可以被定义为小口剪力墙。其次，多肢剪力墙则是指开口面积较大的墙体结构，这种墙体的受力特点和前面小口剪力墙类似都是在整个高度上没有反弯点。最后开口面积最大的剪力墙结构为壁式框架结构，该结构在楼层位置发生突变，并且在同一栋建筑内部出现多个反弯点。
二、高层建筑结构设置剪力墙结构的优缺点
（一）优点
在开展民用高层建筑的时候需要利用剪力墙的优势性能提高建筑工程的整体稳定性，为施工团队创造更多的经济效益。首先剪力墙结构具有良好的支撑性能，能够用于高层建筑结构的上部支撑，即使受到外部的受力影响仍然能够表现出良好的使用性能。其次在实施施工的时候，工作人员可以利用混凝土的浇筑模式减少钢筋的投入量，直接有效减少工程成本。另外剪力墙结构在完成之后美观性不会落后于其他建筑结构。
（二）缺点
任何建筑结构都会存在两面性，就剪力墙结构而言，因此本身框架较达，并且在施工过程中需要浇筑混凝土，所以该部分重量将会占据整体工作质量的一部分，在应用的过程中需要严格考虑当地建筑的本身承载能力。另外该结构具有较差的延伸性，大部分有混凝土材料组成，虽然可以节省一部分的钢筋，但是承载力不能够有效延伸，又因为高层建筑本身结构复杂，所以这样就提高了施工难度。
三、高层民用剪力墙结构优化策略
（一）合理布置剪力墙结构
合理布置剪力墙结构要求技术人员首先能够区分几种基本剪力墙结构的使用性质，例如普通剪力墙式截面高度和厚度的比值等于8，换言之，如果墙肢的长度为1600mm，则墙体的厚度应该为200mm。而短肢墙体的截面厚度不能够大于300mm，截面的高度和厚度比值正常情况下分布在5到8之间。短肢剪力墙的厚度较小，所以抗震性能不好，这种剪力墙通常情况下都是应用在东南沿海地势比较平坦的地区，建筑人员需要提前结合当地层地势，建筑经济条件选择合理的剪力墙结构。其次剪力墙在设置的时候一定不能够出现独立小墙肢，这种结构的出现会大大增加施工难度，因此需要将任何出现的孔洞全部合并处理。最后为了保证建筑墙体的整体刚度，需要控制墙体自身的自振周期，提高墙体的空间承载力，在混凝土的浇筑环节严格遵守极限位移的规范，提高墙体和连梁之间的抗剪性[2]。下图1是剪力墙结构优化示意：
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图1剪力墙结构优化
（二）合理布置墙面
剪力墙的墙面在设置的时候需要注意如下几个方面的工作要点，首先剪力墙墙面应该保持一定的对称性，在工作的时候沿着中心对称轴线进行整合，使剪力墙的中心结构和整体刚度结构能够最大限度重合。其次墙体的分布需要太过于密集，墙体的高度大小应该随着高度的变化而适应。最后墙体的设计一切应该以简单结构为主，如果遇到了一些比较负责的墙体结构，可以将其改造成L型，这种情况能够提高复杂墙体的稳定性，形成一种效果良好的侧向刚度，并且提高当地建筑物的抗震强度。墙肢的设计比例应该尽量接近当地的抗震强度等级要去，在一定的经济开支范围内完成建设工作[3]。
（三）优化设计环节
墙体的自身优化环节主要目的就是保证建筑整体刚度不变，降低工程的经济造假，这也是设计中的难点部分。首先在图纸的设计极端需要对于剪力墙的配筋进行不断优化升级，保证该结构内部水平和垂直的钢筋能够有效搭配，两个截面位置的弯曲承载力能够正确结合。在推进方案中应该制定详细严格的规范施工要求，进一步明确方案中一，二，三级的抗震工作，全面提升建筑结构的整体稳定性以及安全性。最后对钢筋的分布距离进行合理优化，优先选用小直径的高质量钢筋，并且满足最小的配筋率。如果遇到本身结构比较复杂，平面性较差，并且楼层较高的建筑物，可以适当提高剪力墙的钢筋分配率，在最小配筋率的基础上做出适当的提高
（三）做好边缘部分设计
边缘构件分为两种，分别为约束边缘构件以及构造边缘构件。二者的差异主要区别去配筋率大小，前者的配筋率远远大于后者。另外当墙体的轴压比例大于规定的抗震数值之后，必须要运用边缘构件在剪力墙的底部以及上面一层进行加固，根据加强部分以及非加强分布的结构强度来分布配筋率。
（五）优化连续结构
连两部分能够有效提高建筑结构的稳定性，防止发生整体性的侧面位移，对于提高工程质量具有显著的意义。但是影响连梁剪力墙结构设计质量的因素众多，所以很多施工团队的连梁施工质量迟迟无法提高。例如在具体的施工情况下，如果连梁的高度没有达到设计标准，连梁的稳定性则不够，在上部出现反复的荷载作用力之后将会出现裂痕，如果没有及时发现并且采取补救的措施则会断裂，破坏整体的结构。
四、结束语
因此，任何一种建筑结构都存在两面性，剪力墙的结构性能虽然比较优越，但是因为混凝土比重过大，所以并不具备良好的延展性。所以施工团队在选择设计方案的时候，应该详细考察当地的楼层建筑情况，遵循相应的设计原则，保证建筑结构的整体发展。
参考文献：
[1]陈铭.研究高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略[J].中华建设,2019(9):0130-0131.
[2]林学蝉.关于高层民用建筑剪力墙结构优化设计分析[J].建筑·建材·装饰,2015,000(003):P.55-55,54.
[3]邱朝辉.民用建筑高层剪力墙结构优化设计分析[J].商品与质量:建筑与发展,2011,000(011):P.151-151,143.
[4]姚楠.高层民用建筑短肢剪力墙结构设计要点[J].城市建筑,2017,000(009):73.