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摘要：随着城市化建设进程的不断加快，当前高层建筑成为城市发展过程中建筑的主要趋势。在当前高层建筑结构体系中，剪力墙结构应用较为广泛。鉴于此，本文针对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用展开探讨，以供参考。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；合理布置；优化设计
引 言
剪力墙结构是高层建筑主要结构体系之一，特别是高层住宅结构。但如何合理、经济、有效布置剪力墙是工程设计人员面临的主要问题，也是体现结构师设计水平的重要标志。
一、高层建筑剪力墙结构的设计原则
当前建筑结构形式具有多样化的特点，但剪力墙结构不仅整体性较好，而且结构刚度较大，特别是在水平状态作用下的荷载力不易引发剪力墙结构变形的发生，在当前高层建筑结构设计中剪力墙结构受到普遍的青睐，应用也越来越广泛。剪力墙结构作为当前高层建筑应用最广泛的结构，在对其进行设计时，需要准确对其进行计算，同时还需要从整体性的角度来对剪力墙结构的横纵向进行分析，对多种计算方式进行合理利用和调整，同时做好建筑工程配筋的设计工作。
剪力墙结构在高层建筑应用过程中，需要对其连梁跨度比进行有效控制，最适宜的数值需要保持在2.5以上，而且还要对剪力墙结构中出现的剪力问题进行有效的避免，使其弯矩保持在规定的范围之内。通过优化设计剪力墙结构后，还需要对其使用状况值进行确定，从而有效的保证剪力设计值和连梁弯矩保持在较好的状态，确保剪力墙结构安全性和稳定性的提升。另外还需要加强对剪田和墙构建数量设计方案的优化，有效的规避剪切变形问题的发生，确保剪力墙竖向构建刚度能够得到有效的控制。
在对剪力墙结构进行设计时，当建筑层间位移无法满足其设计需要时，往往会增加剪力墙侧向刚度，这就会导致剪力墙平面外刚度处于较小的状态。因此设计人员需要合理调整洞口两侧部分，对墙肢的压轴比界限进行有效控制，通过对剪力墙相应的部位进行加强，优化处理边缘构造设计，确保剪力墙边缘构造设计水平的提升。
二、剪力墙结构设计需注意的问题
2.1 混凝土强度达标
在剪力墙结构设计中，混凝土强度等级一定要达到所要求的标准，从而将剪力墙的作用最大化。在一般情况下混凝土强度最低等级要求是C20。但假若较多短肢存在于剪力墙结构中，在此情况下就一定要把混凝土强度等级提高至C25，才可以将剪力墙的功能发挥到最大。此外，也一定要将洞口竖向分布的钢筋配筋率的最小配筋率考虑到剪力墙结构设计当中，重视这一问题的主要原因，就是在混凝土墙体在承受较大弯力之后有裂缝时，墙体达不到抗弯承载力的最大限度，用来预防斜裂缝所造成的脆性剪拉损坏，以此，稳定剪力墙的性能。
2.2 截面面厚度设计对剪力墙的重要作用
在剪力墙结构设计中，要尽可将截面厚度降低，对平面刚度和稳定剪力墙的性能都至关重要。将剪力墙作为和墙体外平面相交时的重要支撑，可以加强外平面的刚度和稳定性能。由无肢长度和建筑物层高的最低值作为参考来决定剪力墙最低厚度。在设计抗震过程中，要与当地的地震情况结合，根据实际情况决定底部加强区的厚度，厚度值≥160毫米。
2.3 开洞设计对剪力墙的重要作用
在剪力墙结构设计中，开洞的设计如果较小，作用力也会随之降低，在计算中可以忽视。此外，只有补充钢筋截面切断洞口集合处才能保证剪力墙结构截面的承受能力，并且对钢筋要求直径〉12毫米。所以开洞设计的作用会对剪力墙的功能产生影响，不科学、不合理的开洞设计会直接减弱剪力墙的稳定性能。
三、高层建筑中剪力墙的合理布置及优化
3.1 转换层结构的设计
伴随着社会的进步、科技的发展，建筑构造也随之有了提升。
为了使高层的建筑能够满足大众需求，设计人员在对剪力墙结构进行设计时，要对上下层结构采用不同的设计方案，在保证设计的动态性的同时，还要提升设计的实用性。在对剪力墙结构进行设计时，其中设计的关键环节就是转换块垒结构的安置问题，关于结构较繁琐的高位转换底部空间，要求相关的设计要合乎常理。在对转换层高位转换状态下，需调整好剪力墙结构的品质和刚度，使转换层和上线的刚度保持一致。但在设计转换层的过程中，要把控好转换层的质量和刚度。不但要查看层间位移角的均匀性，还要查验转换层的水平状态，对转换层内的空间施行精准的判断，熟知转换层间的均匀情况。使用的建筑材料在保证质量的同时，还需要有很小的刚度，在设计转换层时，对转换层中的薄弱部分进行强化优化。具体地讨论出转换层内力的散布的特点，对单薄的位置实施整改，同时调整构件配筋的数量，提升其功能，进而保证高层建筑剪力墙结构的安全性。
3.2 不断优化连梁设计
连梁的设计包括了2种方式，即抗震性与非抗震性，若连梁的设计方案不同，则分配的剪力也会有所不同，同时对截面配筋数量的要求也不一样。所以，在设计时，要认真地恪守剪力墙设计的有关要求，对连梁的设计方案再次实施优化，并注意以下设计要点：
（1）在计算内力（剪力墙）时，连梁本身刚度的拆减工作需提前完成。
（2）当内力计算进行完之后，还要精准地计算出连梁中的剪力数值，进而使结果的准确性得到保证。计算时可用不同的方法进行，选用的方法可按实际的情况来决定，进而对剪力和弯矩设计值进行计算，和调整后的数据比对，计算得到的数据需小很多，尽可能地提升计算准确性。
（3）在设计弯矩时，要确定弯矩的预防烈度，保证设计弯矩比预防烈度组合值低一度，这样不但可以保证弯矩的正常应用，同时在小型地震的影响下，建筑构造也不易遭受损坏，从而对高层建筑的安全性提升发挥积极作用。
3.3 优化上下部结构的设计
设计高层建筑剪力墙结构的过程中，若要在不同模式下精准输送不同大小的力，则需考虑刚度突变，为处理这一难题，可通过优化上下部结构的模式来完成。（1）将结构上部的刚度实时降低。在设计中，尽可能地减少剪力墙的数量，上部结构满足压轴比要求之后，可将墙肢缩短。（2）增大下部的刚度，设计的落地剪力墙需合乎常理，同这种剪力墙结构要均匀地散布在平面层内。（3）对上下部刚度的选择要合理。若刚度大，会导致剪力墙易受地震的影响。若刚度小，则需提升竖向的刚度，但这样会增加建筑材料的用量，提高建筑成本。（4）在设计上下部构造时，易出现沉降的状况，这在剪力墙结构设计中是很棘手的事情，转换层中的刚度太小是出现这类问题的根本原因。为解决此问题，对截面尺寸的设计要合理，同时对刚度的控制要严格遵从设计的要求进行。
结束语
综上所述，在高层建筑中，剪力墙结构不但能提升建筑的美观性、简洁性、实用性，同时也有助于提升建筑结构的抗侧刚度，同时，也可以有效管控建设成本，提升工程项目的经济效益。此外，节能环保设计理念和居住要求日益深入人心，而高层建筑剪力墙结构的设计和应用，对于减少施工资源消耗、减少环境污染具有重要意义，符合绿色环保型建筑的可持续发展要求。
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