江华
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摘要：剪力墙是建筑结构体系中的关键组成部分，通过该类结构的应用能够起到保安全、提品质的效果。为充分发挥剪力墙结构的应用优势，需要切实做好前期的设计工作，以正确的设计理念为指导，精准把控设计要点，合理选择剪力墙的结构形式并展开可行性论证，制订完善可行的剪力墙结构设计方案，在此基础上保证工程项目结构的合理性。基于此，以下对高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略进行了探讨，以供参考。
关键词：高层民用建筑；剪力墙结构；设计特点；优化策略
引言
随着社会的进步与发展，人们对建筑工程的质量要求不断提升，为满足不断提升的社会需求，建筑行业内一直在积极的探索创新路径，多种先进的建筑工艺和施工方法被不断应用到建筑的建造过程中，在一定程度上提高了建筑工程的建筑质量，推动了建筑行业的综合发展。剪力墙结构就是近年来获得广泛应用的一种建筑结构设计，通过科学的应用剪力墙结构，能大幅提升建筑的综合性能。
1剪力墙结构的设计特点
因为建筑的层数多、高度大，整个结构受到的作用力繁多且复杂，轴线并行、侧向移动等均是结构设计中需重点关注的方面。由于剪力墙结构的特点，高层建筑项目实施中，人们越来越倾向于这一结构体系的构建，但在剪力墙结构体系设计时，应使得剪力墙具有较好的抗侧刚度、较小的侧移、良好的吸收性能，只有这样，方可使得剪力墙结构具有极好的结构稳定性和抗震性，能够应对来自内外部的各种结构冲击。对于高层民用建筑而言，为达到总体结构标准，剪力墙结构的高度和厚度都相对偏大，这一结构设计要求使得该结构体系即使处于荷载作用下，也可以发挥剪力墙结构体系的优势，发挥其抗剪切力机械强度能量小的特征。一旦剪力墙结构的应用对象是超出20层的建筑，为保障截面弯矩最为极限承载力的计算科学性和准确性，必须要以全截面抗弯作为计算基础，根据相应的计算经验，在洞口越小的条件下，剪力墙结构的性能越理想，越可以发挥其在建筑结构中的优势。此外，高层民用建筑中的剪力墙结构设计中，通过科学的剪力墙结构设计，可以有效对建筑空间加以科学划分，实现空间资源的合理利用，有效提升了室内框架结构的简洁性和美观性。因为剪力墙结构中各个构件都为混凝土材料制成，使得剪力墙结构的重量大，地震灾害出现时该剪力墙结构也势必由于以自重出现明显的地震反应，再加上抗侧刚度的存在使得地震时的地震反应力加大，因此，为使得剪力墙结构的抗震性得以增强，应从其结构特点出发进行适当的优化。
2建筑结构设计中剪力墙结构的设计原则
2.1拉通对直
在设计建筑结构时，应注意保持将上下楼层剪力墙结构中的门窗和洞口保持垂直方向对直，合理规划结构的传力途径，保证剪力墙结构具有良好的抗震性能。同时，应沿轴线将剪力墙结构拉通对直，避免因出现重叠或错洞现象影响整体结构的综合性能。
2.2数量设置原则
剪力墙结构的设计也要根据具体的建筑物进行一定数量设置，数量设置不宜多也不宜过少，一旦设置过多就会增大刚度，加大地震力，而且会导致材料成本增加。剪力墙结构在保证建筑项目侧向变形限值下，减少剪力墙数量的设置，进而减小结构自身的重量，提高建筑企业的经济效益。
2.3与建筑高度适配
剪力墙结构根据孔口设计的不同分为实体剪力墙、小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架剪力墙等类型，应根据建筑的实际情况科学的选择不同的剪力墙结构，使其技能与建筑的高度适配，又能满足建筑的受力需求，少数类型的剪力墙结构不宜在建筑中大面积应用，可能会导致建筑结构受力不均。
3高层民用建筑剪力墙结构的设计及优化
3.1整体布局的应用分析
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。
3.2剪力墙结构厚度设计
根据国家的相关规定要求，若建筑工程的抗震等级是一级或二级，则剪力墙底部加强部位的厚度应大于200mm，并且应大于层高的1/16，剪力墙的其他结构厚度不能小于160mm；若剪力墙端头未涉及翼墙，则应大于层高的1/12。但是相关规定并不适用于所有建筑结构，如在设计低高层或多层建筑结构时，若建筑层数在5~15以内，该种情况下的剪力墙肢在重力荷载代表值下，轴压比多小于0.2，若按照规定计算，底部功能要求3.9m层高，墙体厚度至少为240mm。若出现此种情况，设计人员应结合自身设计经验，通过概念设计分析，重新规划墙肢轴压比，验算剪力墙墙体截面的强度，科学设置配筋率，在确保剪力墙综合性能符合建筑要求的情况下，减少墙体厚度。
3.3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。
3.4剪力墙配筋设计
剪力墙结构在建筑业的运用是非常广泛的。剪力墙结构要在保证建筑企业的经济效益及满足人们的需求下，对整个建筑物进行科学合理的设计，从而有效保证建筑物整体的稳定性。现如今，剪力墙结构在建筑工程中抗震性比较强的，其抗震等级不同，对水平方向和竖直方向所需要配筋的要求也有所不同。随着科学技术的发展，配筋率也有所提高，要提高到与先进国家的标准配筋率相符，为此剪力墙抗震设计也在伴随配筋率的提高而提高。此外，因为剪力墙具有数量多、面积大等特点，所以做好其配筋设计工作有利于整体结构安全性及项目经济效益的提高，须予以充分重视。不仅如此，在进行配筋设计时需要确保其与规定及计算的最小配筋率相符。如若采取双向配筋网片，在设计迎水面保护层厚度时，应将其控制在30mm，以有效减少墙体配筋数量。
结束语
剪力墙是建筑结构中的关键组成部分，合理应用该结构有助于提高建筑的质量，从而维持建筑的稳定性，改善人居环境。但剪力墙结构设计是一项系统性的工作，同时具有较高的精细化水平，因此，需要在科学设计理念的引导下展开设计。
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