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摘要：在近年来经济发展的刺激之下，建筑行业获得了较快的发展，并且城市内的建筑物的规模越来越大，其复杂程度也越来越高，因此，在高层建筑建设不断开展的形势之下，剪力墙结构作为高层建筑物的常用结构，其优化设计对于建筑物的性能和质量具有重要影响，并且由于剪力墙结构能够使得建筑物的设计和建设更加趋向个性化，同时可以提高建筑物建设工作的经济性，有效提高建筑物质量，降低工程的成本。因此，在高层建筑的建设过程中需要对剪力墙结构进行优化设计，进而提高建筑施工的经济效益。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计；研究
随着城市化的不断推进，城市建筑物的规模越来越大，因此为了节约城市土地，提高城市空间利用率，城市内的高层建筑不断增加，并且高层建筑的高度也在不断增加，因此高层建筑物的质量越来越受到人们的重视，基于这一点，剪力墙结构在高层建筑物的建设过程中也获得了较为广泛的应用。剪力墙结构主要用来承载风力和地震所引起的水平荷载和垂直荷载，因此能够有效提高建筑物的稳定性，在当前的高层建筑设计中，通过剪力墙来代替原有的建筑结构，并且通过对剪力墙结构的不断优化，可以有效提高建筑物的质量。
1高层建筑中剪力墙结构概述
1.1高层建筑中剪力墙设计结构概述
在高层建筑的建设过程中，通过剪力墙结构需要结合传统的建筑材料，从而建设成为高质量的剪力墙结构。一般来说，剪力墙结构的设计人员需要具有较高的专业性，并且在剪力墙结构的设计过程中，需要以架体结构和具体的施工要求为依据，从而打造高性能的剪力墙墙体结构，在这一过程中，不论是墙体结构的稳定性还是墙体结构的观赏性均应符合现代建筑的建筑要求，并且需要有效提高建筑空间的利用率。因此，在实际的结构设计过程中，可以利用墙板、楼板之间的复式组合来搭建承重结构，从而提高建筑空间的利用率。
1.2高层建筑中剪力墙结构的设计原则
由于剪力墙结构与建筑物的建筑稳定性以及使用质量具有重要影响，因此在实际的设计过程中，设计人员需要利用专业知识和专业设备对剪力墙结构进行充分考虑，结合实际的建筑功能需求，在这期间，需要使得剪力墙与建筑整体的极限位移要求契合，能够体现剪力墙结构的抗侧移性能，体现建筑的经济性、安全性与有效性。虽然剪力墙结构具有较为优越的性能，但是在具体设计的时候需要让剪力墙的树立与极限位移控制要求相符合，遵循一定的设计规范和设计需求来布置剪力墙的位置，从而使得高层建筑工程项目的质量更高。
2剪力墙分类及特征
总的来说，剪力墙需要有较高的航侧向刚度，需要存在一个相对的位移偏差范围，从而能够在受到风力或者发生地震的时候吸收更多的作用力，剪力墙的室内墙体需要平坦，因此在施工过程中需要从多个施工环节进行综合把控，因此，剪力墙结构设计在建设过程中的造价也相对较高。一般来说，剪力墙主要分为小开洞剪力墙、壁式框架、实体墙、双肢剪力墙以及多肢剪力墙，在设计或者建设过程中，需要按照实际的需求来进行具体的选择。
3高层建筑剪力墙结构设计的问题
3.1高层剪力墙结构优化方案不合理
在高层建筑的建设过程中，投资方通常是采用招标、投标的方式将建筑工程承包出去，因此在投标的过程中，一些投标人为了提高竞争力，通常降低报价，导致工程建设的资金不足，因此无法调集充足的资金进行建设，也就导致在设计的过程中，为了降低成本，通常对一些设计过程中存在的问题不进行优化，这是导致高层建筑剪力墙结构优化设计方案存在问题的原因之一。除了上述原因之外，在建筑单位开展建设的过程中，需要从多个方面对建筑以及建设方案进行综合评定，不但需要对建设材料形成监督，同时还需要对整个建筑物的预期建设效果进行综合评估。
从当前的建筑行业发展现状来看，高层建筑物在设计、施工以及评估过程中所涉及的内容较多，因此导致剪力墙墙体设计的复杂程度增加。此外，在设计的过程中，部分设计人员缺乏对高层建筑的了解，并且没有对建筑物功能进行综合考量，导致在进行剪力墙结构布置的过程中出现偏差，影响设计方案的优化过程。
3.2墙体问题与布置问题
在剪力墙墙体结构设计过程中，建筑单位需要以《建筑抗震设计规范》为依据进行设计，从而对水平地震作用下的内力进行调整，在墙体薄弱出采取一定措施加以改善。然而，在实际的设计和建设过程中，部分设计人员以及施工人员忽略了对墙体平面形状的优化设计，不但会提高施工成本，同时影响正常的施工进度，并且对整个施工单位的施工协调性造成一定程度上的破坏。
在剪力墙结构设计的过程中，部分建设方为了降低投入，在设计方案的过程中没有对墙体的平面布置进行科学分析，导致平面布置与墙体情况出现偏差，因此影响剪力墙墙体的刚度，甚至会引发一些墙体裂缝，对墙体的承载力形成一些不良影响。因此，这部分建设方降低了投入，看似是降低了成本，提高了经济效益，但是却对企业的品牌效益和品牌形象造成了一些不良影响。
4高层建筑剪力墙结构设计优化分析
4.1对暗柱钢筋和剪力墙结构进行合理布置
对剪力墙结构进行优化设计的时候，首先需要对剪力墙的暗柱和端柱进行合理设置，并且对暗柱钢筋进行优化设计，从而起到消耗地震波能量的作用，此外，通过对暗柱钢筋的优化设计，可以有效增强剪力墙边缘的抗拉能力，进一步提升高层建筑的使用性能。
在剪力墙结构的设计过程中，可以通过对钢筋混凝土结构的优化利用来提高剪力墙的承载力，尤其是水平方向的承载力，通过对建筑本身曲线因素的分析，实现剪力墙的合理布置。一般来说，在对剪力墙结构进行优化设计的过程中，需要对短肢剪力墙的应用进行综合考虑，由于短肢剪力墙的抗震性能较差，因此在实际的应用过程中无法确保建筑物的稳定性，需要尽可能地少用短肢剪力墙结构。对剪力墙结构进行布置的时候需要避免出现小墙肢，一旦出现小墙肢，就会使得施工难度增加，并且会增加设计以及施工成本。最重要的是，在设置剪力墙结构的时候，需要考虑整体的刚度，从而确保建筑的稳定性，通过对剪力墙刚度的合理分析，可以有效提高建筑方的建设效率和建筑质量。
4.2控制剪力墙结构参数并做好连梁设计
从建设的具体情况来看，高层建筑与普通建筑不同，因此要想有效发挥剪力墙结构的作用，需要对剪力墙的各项结构参数进行综合控制，从而确保高层建筑的荷载能力符合设计需求。与此同时，需要将位移比例、侧向刚度比例以及周期比例进行综合调整，使得三者的数据可以得到有效控制，避免高层建筑出现扭转。
高层建筑和剪力墙墙体的连接结构就是连梁，在连梁的设计过程中，需要计算剪力墙对连梁产生的内力，以刚度折减的方式进行计算，并且控制好折减值，从而在高层建筑物遭受风力或者地震影响时可以有效降低连梁内力，提高建筑的稳定性。除了对连梁设计进行控制之外，还需要对连梁施工质量进行综合管控，以此提高连梁的具体性能。
4.3对墙体结构设计进行综合优化
在剪力墙结构设计的过程中，需要优化墙体的设计，从而提高高层建筑的抗震能力。一般而言，需要确保剪力墙结构中的横向钢筋和纵向钢筋能够对应搭配，从而有效结合抗剪承载力和抗弯承载力，达到验收标准。在设计的过程中要以现行的规范标准为依据，对剪力墙的钢筋结构进行高效配置，同时对端柱和暗柱进行合理配置，完善等级制的抗震结构设计，通过对钢筋的距离进行合理布置，从而提升墙体性能。
5小结
本文在建筑行业不断发展的背景之下，分析了剪力墙结构的设计要求和设计原则，进而简述了剪力墙结构设计的分类及特点，进而阐述了一些剪力墙结构优化设计中存在的问题，最后提出了相应的针对性建议，希望可以为高层建筑的建设提供一些参考。