黄传华

【摘要】近些年，作为经济发展必然产物之一的高层建筑已经成为城市的重要标志，也成为了我国建筑行业工作的重心。而高层建筑的剪力墙具有抗震能力较强、整体性强、侧向刚度较大等优点而被广泛应用于高层建筑中。本研究对高层建筑剪力墙的概念和特点进行了简单概述，针对剪力墙的基本概念和具体特征提出了具体有效的优化设计措施。

【关键词】高层建筑；剪力墙结构；优化设计；

随着社会的不断发展和人们生活需求的不断增多，以及人口密度的持续增大，高层建筑的诞生成为城市建筑发展必然趋势。高层建筑反映了城市的现代化、商业化、工业化和城市化的水平，同时也体现了建筑科技发展的水平。为了提升高层建筑的安全性、可靠性，满足其抗震性和经济性，提升剪力墙结构设计的科学性和合理性势在必行。然而，即使同一个建筑，不同的结构墙设计和布置，带来的经济指标的差异性却非常明显。因此，本研究对剪力墙结构的设计优化进行了简单的概述和分析。

1. 高层建筑剪力墙的概述

1.1 高层建筑剪力墙的基本概念

与普通的建筑施工的要求不同，高层建筑的自重更大，需要承受的压力更大、稳定性要求更高，因为只有这样才能保证建筑的安全性和可靠性。我国属于一个自然灾害多发的国家，对高层建筑水平要求很高。不仅要求高层建筑能够承受各种自然灾害尤其是地震带给建筑本身的冲击，还要求在受到比较大的外力破坏时还能保持内部结构的稳定性以及结构墙不会因为外力的作用而发生损坏的现象。而剪力墙恰恰满足了这些要求。高层建筑剪力墙是以钢筋混凝土作为原材料砌成的墙体结构。目前，我国现有的剪力墙结构种类繁多，它们均具有较好的抗震性、较强的稳定性，符合大众的审美观。剪力墙之所以具有抵抗地震能力是因为剪力墙是由横向承重楼板以及垂直方向承重楼板相互交错搭接组成的高层楼房主要的承重系统。而这种设计既具有美观性，又可以节省空间。

1.2 剪力墙结构具体特征

与普通的建筑强相比，剪力墙具有独特的自身特点，可以概括为以下几个方面。第一方面，剪力墙具有稳定性强、表面强度高、侧面的刚度高、整体性好的特点，同时对外界不良作用力的抵抗能力强，这主要源于剪力墙的自身铸造材料是钢筋混凝土。第二方面，更加美观和避免了空间上的局限性，这主要是因为剪力墙结构承受了水平和垂直两个方向上的力，而在水平方向上产生的位移完全可以忽略，在整个结构上没有外露的钢筋和柱子，即剪力墙的诞生替代了传统的建筑物有梁和柱结构的承重系统，从而很大程度上节省了空间。第三方面，更加经济实惠，与其他的施工材料相比较，剪力墙的基本原料为钢筋混凝土作为原材料，价格上更加实惠，在不影响建筑质量的情况下大大降低了成本。

2. 针对剪力墙特点进行结构优化的基本措施

2.1 高层建筑剪力墙体整体结构的设计分析

目前，很多的高层建筑都超过了20层，这无疑对高层保持整体性提出了更大的挑战性，因为传统的断肢剪力墙很难保持高层建筑的整体性。因此，这就要求在对高层建筑剪力墙整体结构进行设计时，需要针对高层剪力墙的特点，探索寻求更加符合高层剪力墙的技术，再根据具体的实际情况对不同的施工条件进行相应的改进，对传统断肢剪力墙的不足和缺陷进行相应的改进和优化。与普通多层建筑的要求存在很大的不同，高层建筑的承重体系对设计技术的要求更高，质量和技术要求更加严格。因此，在高层建筑承重体系设计时，在多种高层建筑剪力墙结构形式中选择出最合适的设计。在考虑实际可行性和具体施工经费的情况下，作出科学合理的施工方案，在满足设计要求的基础上，最大程度地节省施工费用，提高施工单位的经济效益，将经济效益最大化。

2.2 選择合适的高层建筑剪力墙墙肢长度和厚度

一般来说，高层建筑剪力墙的墙肢长度一般不超过8m。在墙肢过长的情况下，剪力墙的延续性就会大幅度的降低，导致对外力抵抗能力变弱。对高层建筑进行剪力墙设计时，如果一些建筑的室内较高，甚至有些剪力墙的高度和宽度的比例大于2，可以将其剪力墙的结构形状设计成弯曲状。因为弯曲状的剪力墙既可以增加剪力墙的整体性，又能使其具有更好的承载能力和增加自身稳定性。另一种常见的情况是高层建筑剪力墙高度和宽度之比非常大时，为了满足设计施工的需求，具体的解决方案是将剪力墙改造成联肢剪力墙，从而增加剪力墙的自身整体性和延续性。根据具体的施工情况，剪力墙墙肢厚度的选择会依据剪力墙墙肢的不同而不同。通常情况，当剪力墙墙肢高度达到 3m 时，剪力墙的厚度控制在200mm以内。当然，还可以将剪力墙设计成十字型或者L型，这样也可以达到增加稳定性的效果。

2.3 高层建筑剪力墙配筋比的优化

随着科学技术水平的不断进步，人们的生活的质量也已经得到了很大程度的改善，人们对住房的安全性提出了更高的要求。而高层建筑的安全性高低和剪力墙的质量的好坏有着直接的关系，即提高剪力墙的结构整体性是提高高层建筑整体质量的重要保障之一。因此剪力墙收到了越来越多的关注，其重视程度不断提升。提高剪力墙整体性能的主要措施之一是调整剪力墙的配筋比。增加剪力墙内钢筋比例会显著增加剪力墙的整体强度，随着而来的问题是，当剪力墙结构内钢筋使用量增加，建筑施工成本也会相应增加。因此在实际操作过程中，要在保证剪力墙整体质量的基础上，降低钢筋的使用量，优化剪力墙的样式，从而达到既能满足设计施工质量要求，又能达到经济效益最大化的目的。

3. 高层建筑剪力墙施工中需要关注的问题

众所周知，计划和实际情况总会有一定的偏差，我们能做到的就是将计划做到更周密，最大程度的降低这种不同出现的概率，将可能出现的危害降到最低。因为高层建筑剪力墙的结构比较特殊，出现计划和实际情况不同的概率更大，为了降低这个概率，需要在高层建筑剪力墙施工中注意一些问题，进而提升建筑剪力墙的质量和满足人们对高质量高层建筑的要求。首先，应该注意的是高层建筑剪力墙建设中的基本材料的质量，隔墙材料的质量和剪力墙墙肢使用的混凝土材料的质量有着本质的区别，因此在施工中应该采取合理的科学解决方案。如果在施工中采用质量不高的材料，会带来墙壁出现裂痕等一系列的问题，进而威胁到人们的住房安全等。其次，要做好对剪力墙模板质量检测以及承重效果的检测，这样可以有效的避免在墙体浇筑过程中由于缺少墙体之间的联系而出现位置走动的情况。最后值得注意的是，要检查墙体内线路的安置，因为在实际用户建筑是，在前提内会安装很多的线路，要在填充墙体预留出相应的管路，如此一来，可以有效的避免电线管路的移位导致用户用电出现问题。

4. 结语

综上所述，高层建筑剪力墙的设计与高层建筑用户的安危有着直接的关系，因为剪力墙质量的好坏直接关系着高层建筑的整体质量的高低。由此可见，剪力墙的优化设计是一项要求十分重要的工作。本研究通过对高层建筑剪力墙的基本概念和自身基本特征进行了简单概述，同时针对这些特点，提出剪力墙长度、厚度的选择、配筋比的优化措施。并提出在墙体施工过程中应当注意的几个问题，同时也表明了在设计中出现的问题要及时解决，及时更正设计理念，完善结构设计。在科技技术迅速发展的大背景下，将先进的技术应用到高层建筑剪力墙设计中同样重要。

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