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摘要：剪力墙是一种相对特殊的结构体系，在高层民用建筑中的应用非常多，良好的剪力墙结构设计，不仅可以有效发挥剪力墙结构的抗震性、安全性优势，更可以提升整体结构的科学性。因此，当下随着高层民用建筑项目数量的增多、规模的扩大，剪力墙结构设计已然成为了结构设计中需关注的重点内容，但部分工程企业在剪力墙结构设计方面存在很多的不足，难以发挥剪力墙结构优势。各个工程企业在结构设计时，都应该从结构性能的优化角度出发，加强剪力墙结构的细节优化。
关键词：高层民用建筑；剪力墙结构；设计特点；优化策略
1剪力墙结构设计特点
1.1整体布局的应用
整体布局设计为剪力墙结构设计中的基础环节，其对后续工作的开展具有统领的作用，一套科学的剪力墙布置方案能够在一定程度上保证剪力墙结构的应用效果，保证其抗震能力和抗压能力。因此，在剪力墙结构的设计过程中，需要充分考虑建筑的整体情况，选择合适的剪力墙结构布局方案。具体而言，应遵循对称性的原则，选择合适的剪力墙结构类型，使其满足建筑设计要求。此外，需重视细节处理，如独立墙肢的设置、洞口的处理等。
1.2计算原则的应用
剪力墙结构为钢筋混凝土结构，在结构设计中需要考虑钢筋和混凝土的型号选择问题，充分发挥材料的性能优势。首先，应根据剪力墙结构的类型选择合适的钢筋材料，并对其抗弯性能、刚度等进行分析，视实际情况做出调整；其次，考虑项目建设区域的地质情况，合理评估抗震等级，确定剪力墙结构的配筋，选择混凝土强度等级；最后，核对选择的材料使用方法，进行适当的优化，形成最优材料使用方案。
1.3参数确定
在剪力墙结构的参数确定过程中，应充分考虑结构的厚度、宽度以及长度。一方面，以建筑设计要求为导向，以剪力墙结构能够正常使用为基本目标，选择合适的剪力墙结构类型，再确定与之相适应的各性能参数，既要保证各项参数数值的合理性，又要达到数值间无冲突的效果，从而规避建筑脆性过大等问题；另一方面，从建筑美学的角度进行参数分析，并在许可范围内适度优化，提高墙面分布的均匀性，保证整体结构具有较好的观感，以满足业主以及公众对建筑美学提出的要求。
2剪力墙结构规范化的调整原则
2.1最小剪力系数的调整原则
在高层建筑的结构设计中，抗震性为重点考虑目标，应采取设计措施提高建筑的抗震性能，保证建筑的稳定性。在剪力墙结构设计中，应适当减少墙肢，加大剪力墙结构的间距，以提高剪力墙结构的抗震性能，并保证建筑主体的稳定性，并且在采取大间距的剪力墙结构布置方式后，可更好地维持墙体的抗侧压能力。
2.2楼层间最大位移的调整原则
剪力墙结构的设计过程中，还应采取调整措施减小楼层间的最大位移和最大变形。为避免楼层出现扭转变形问题，需要合理设定其最大位移量，减小剪力墙结构在墙体发生扭转时所承受的压力，减小外部压力对结构带来的不良影响，以免在外力的作用下而发生建筑结构塌陷等事故。
2.3剪力墙连梁超限的调整原则
除了要调整剪力墙的最小剪力系数以及楼层最大位移，还需要充分考虑与剪力墙连接的梁体超限问题，其也会对建筑结构的稳定性带来影响。若剪力墙的高度较小，会导致建筑的连梁结构由于失稳而发生坍塌，且此现象在连梁自重较大或所受作用力较大的情况下最容易发生。
3.高层民用建筑剪力墙结构的设计及优化
3.1剪力墙的规划布置
剪力墙的水平地震作用力较大，自振周期短，结构本身稳定性很容易受到影响。所以在设计过程中，需考虑到力的平衡，可通过减小剪力墙厚度，或者增加剪力墙之间的间距，来降低水平地震作用力带来的影响，防止位移、断裂等问题的出现。同时上述操作也能够降低剪力墙自重，削弱建筑结构承担荷载。如果剪力墙设计中存在较大洞口，洞口位置要保证在一条线上。考虑到墙体结构受力情况，应展开应力的科学划分，确保两者均衡性、对称性。底部结构如果设置框架支撑层，落地剪力墙的数量要在上部剪力墙数量的一半以上。剪力墙设计中，需充分考虑抗震性能要求，避免楼板平面等结构因变形发生危险。
3.2确定剪力墙墙肢长度
确定剪力墙墙肢长度时，首先应考虑满足建筑功能的要求，其次是剪力墙墙肢长度不能太长也不能太短，确定原则是，尽可能布置长墙，少布置短墙。当墙肢长度很长时，受弯后产生的裂缝宽度会较大，墙体的配筋容易拉断，因此墙段的长度不应过大，墙肢长度宜控制在8m以内；当墙肢长度很短时，可能形成短肢剪力墙，短支剪力墙的出现可能会导致多楼层出现反弯点，受力发生改变，逐渐接近异形柱的状态，抗震性能较差。所以为保障建筑的安全性，不会将其应用在地震区域内，且不得采用全短肢的剪力墙的结构。
3.3确定剪力墙结构的厚度
按照现有规范要求可知，在抗震等级在一二级时，底部加强部位的剪力墙厚度要控制在200mm以上，长度要求在层高或无支长度的十六分之一，当抗震等级为三、四级时墙厚不应小于160，且不宜小于层高或无支长度的1/20。其他部位的剪力墙厚度，当抗震等级为一、二级时墙厚不应小于160mm，且不宜小于层高或无支长度的1/20，当抗震等级为三、四级时墙厚应在140mm以上，长度在层高或无支长度的二十五分之一。之所以这样规定，是为避免因剪力墙厚度过小，刚度不足，导致结构稳定性减弱，产生压屈失稳情况。
3.4剪力墙连续梁方案
连续梁指的是剪力墙中连接墙肢结构的梁，具有跨高比小、连接墙肢刚度大等特点。连续梁除起到连接作用外，还具有较为明显的支撑作用，能够有效抵抗地震荷载、风荷载带来的影响，一旦连续梁结构出现问题，建筑结构也将受到较大影响。所以在设计中需结合实际情况，合理设计连续梁施工方案，增大其刚度，保障结构的稳定性。在工程实际设计中，剪力墙连续梁的设计宜按“强墙肢弱连续梁”原则进行抗震设计，为了提高连续梁的延性，通常情况是对于跨高比较小的连续梁内宜设置交叉斜筋，交叉斜筋的走向与主拉应力的走向一致，目的是抵抗弯剪作用下主拉应力的变化，从而控制应力变化产生的裂缝问题。另外，交叉斜筋的延性、耗能和抗震性能，相较于传统配筋连续梁具有更大优势，在提高剪力墙结构质量，增强建筑结构整体性和稳定性上起到了显著作用。
3.5剪力墙墙体配筋的合理设置
在剪力墙结构中钢筋使用量较大，因此合理配置剪力墙钢筋是结构设计人员应该考虑的重要问题之一，通常情况下，墙体配筋是根据结构计算得来的，但部分墙配筋是按照规范规定确定的，在剪力墙墙身配筋过程中建议在满足结构计算的前提下，将墙体的水平、竖向分布钢筋分别按墙体的外侧、内侧进行配筋设计，这样既满足墙体承载力的要求，又能降低钢材的用量，从而实现节约钢筋材料的目的。
4.结语
高层民用建筑结构的日渐复杂化，加剧了人们在此类工程中对剪力墙结构体系的重视和使用，但剪力墙结构体系设计时需注意的设计要点较多，设计人员应从受力分析的角度，做好相应的结构计算和优化，全面提升高层民用建筑的结构性能。
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