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摘要：随着我国经济实力和综合国力的不断提升，建筑业亦在不断的快速发展，并成为当今国民经济的重要产业。我国是人口数量非常多，土地资源有限，因而十分宝贵，相应的也就要求提高土地资源的利用率，而高层建筑无疑是一种能够有效实现土地资源高效利用目标的重要方法。建筑结构设计师必须全面、系统的掌握高层建筑结构设计特点及剪力墙设计，才能使高层建筑结构设计和剪力墙设计实现安全、经济、科学及高质的目标。
关键词：设计结构；特点；剪力墙
1.引言
高层建筑中的剪力墙结构同低层的建筑物相比较而言，受力情况更加复杂。要想建成一栋好的建筑，建筑工作人员必须以建筑结构特点和剪力墙的具体情况为依据进行建设施工，做到真正提升建筑施工水平。本文中结合了高层建筑的结构设计，详细概述与分析了高层建筑结构的设计特点，并且指出在高层建筑的结构设计中应该特别注意的细节问题，希望能够为建筑设计的结构安全性与经济性以及可靠性提供保障。
2.高层建筑结构设计的特点
2.1水平荷载成为决定因素
①高层建筑自重和楼面使用荷载促使竖向构件中产生的轴力数值以及弯矩的数值与建筑高度的一次方之间表现为正比例关系。②水平荷载促使结构中形成倾翻力矩，其会在建筑结构的竖向构件中形成轴力，与建筑高度的平方成正比。另外，就特定高度的建筑而言，竖向荷载值为固定值，而风荷载和地质作用的大小则会因建筑结构动力特性的不同而产生较大变化。
2.2轴向变形不容忽视
对于高层建筑而言，竖向荷载数值通常非常大，从而促使柱中产生相对较大的轴向变形，进而会影响连续梁弯矩，导致连续梁中间支座处的负弯矩值降低，同时也增加了跨中正弯矩之和端支座负弯矩值。同时，竖向荷载能够影响预制构件的下料长度，因此应该根据轴向变形计算值来合理地调整下料长度。另外，竖向荷载还会对构件剪力和侧移产生一定的作用。
2.3侧移成为控制指标
与普通低层建筑相比，在高层建筑结构设计中侧移已成为关键性因素。增大建筑高度会快速增加的水平荷载下结构的侧移变形，因此，结在水平荷载作用下的构侧移应被控制在合理的限度之中。
2.4结构延性是重要指标
与低层建筑相比，由于高层建筑结构相对较柔，地震作用会导致其产生较大的变形。为了保证高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍保持相对较强的变形性能，有效的避免高层建筑倒塌，应当注重对建筑构造采取恰合理的措施，从而来保证高层建筑结构具有最大的结构延性。
2.5减轻高层建筑自重更为重要
与多层建筑自重相比，高层建筑减轻自重更具有现实价值。①在相同地基或桩基的条件下，减轻高层建筑自重不但能够有效的降低基础成本和减少相关的处理措施，而且还能够增加建筑高度，这对于在软弱土层进行建设的高层建筑具有更为显著的经济效益。②地震效应与建筑自重之间呈正比关系，表明减轻高层建筑自重是提高建筑结构抗震能力的有效推进。高层建筑自重增加，不但会导致作用于建筑结构上的地震剪力增大，而且还会因建筑重心高引起地震作用倾覆力矩大，从而在高层建筑的竖向构件上形成很大的附加轴力，导致附加弯矩进一步增大。
3剪力墙
3.1定义剪力墙是指在建筑结构中用于承受建筑结构剪应力作用的墙体，能够有效的保护建筑结构。剪力墙可以分为平面剪力墙和筒体剪力墙。其中，平面剪力墙特别适用于无梁楼盖体、升板结构、钢筋混凝土框架的建筑结构体系。为了保障建筑结构的强度、刚度和抗震性能，在建筑施工过程中，通常会通过预制或现浇钢筋混凝土的途径来构建剪力墙及其同一应受力体系中的建筑结构体系，主要包括梁、剪力墙及支撑柱等受力构件。在建筑施工过程中，对这些受力构件进行同步作业，不但能够很好的保证施工效果的整体性和协调性，而且由这些受力构件共同构建的受力支撑体系也会就别非常好的整体性和稳定性。筒体剪力墙主要用于悬吊和高耸结构、高层建筑，多数是设备房间、辅助房间、楼梯间及电梯间的墙壁构成，其筒壁常常通过现浇钢筋混凝土的途径来进行构建，从而保证筒体剪力墙具有较好的刚度与强度，能够承载较强水平的负荷。
3.2特点剪力墙结构的特点主要包括：①承载能力和抗侧力能力良好，能够很好地承受竖向荷载和抵抗水平荷载，适用于高层建筑；②侧向刚度较大能够保证在水平荷载作用下结构侧移相对较小；③剪力墙与楼板共同受力体系，建筑室内空间更为简洁、宽敞；楼盖通常为不设梁的平板，有效的增加了建筑室内空间净高，从而提高了建筑空间利用率；④剪力墙结构自重非常大，能够有效的吸收地震能量；⑤剪力墙结构体系施工相对繁琐，而且成本也相对较高。
4剪力墙的边缘构造结构
试验表明，与工字形或槽形截面剪力墙相比，矩形截面剪力墙的延性更差。同时，计算结果表明，增加墙肢截面两端的边缘可以明显的强化剪力墙延性。因此，设置约束边缘构件能够显著的提高墙体的结构延性，同时还能够阻止剪力墙发生水平剪切滑动从而提高剪力墙的抗剪能力。就剪力墙来说，相关规范逐步提出了端柱、暗柱、转角柱等，即目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震方法。对规范的不同理解常常导致了千差万别的高层建筑结构设计。
5高层建筑剪力墙的设计
5.1剪力墙的布置方式
一般而言，剪力墙的布置方式主要包括：①沿着主轴方向布置剪力墙；②沿着其他方向布置剪力墙。为了有效的增加高层建筑的抗震性能，在布置剪力墙的过程中，通常会对剪力墙实行双向布置的设计和施工，这是因为双向布置能够促使剪力墙形成立体空间结构，如果发生地震或者大风，剪力墙的受力就会相对比较均匀，从而有效的保证建筑墙体的空间稳定性，增加高层建筑的抗震能力。
5.2剪力墙结构的截面应规则、简单
规则和简单的剪力墙结构能够提高高层建筑受力的均衡性，促使应力在建筑上均匀和规则的分布，从而提高剪力墙的抗压能力。需要特别注意的是，剪力墙的洞口设计必须符合高层建筑的结构特点，保证不会出现错洞。另外，在剪力墙的洞口施工之前应该认真计算和研究相关受力数据和建筑特点，科学规划剪力墙的洞口设计，同时在剪力墙的洞口施工过程中，施工人员一定要严格遵循设计图纸，保证剪力墙应力分布与计算简图之间能够相互一致。
5.3合理设置剪力墙长度
高层建筑建设规模大、结构复杂，在剪力墙的设计中，就应该相应的加长剪力墙的长度。但是，若弱剪力墙的长度过长，那么在抗震防风过程中剪力墙很容易被破坏，并失去原有的对建筑的保护功能。因此，为了保证剪力墙能够充分发挥对建筑的保护作用，应该避免将剪力墙的长度过长，若果剪力墙的必须具有一定的长度，则可以将剪力墙划分若干等长的几段，由弱连梁实现剪力墙之间的连接。
6.结语
随着我国城市化进程的不断加快和城镇化水平的不断提高，城市人口数量急剧增加，导致城市土地地价暴涨，这在一定程度上推动了建筑向高层的发展。与此同时，建筑行业中计算机技术的普遍运用，使得高层建筑在现代建筑结构设计中能够快速发展，其规模和数量在不断增加。建筑结构设计师必须全面、系统的掌握高层建筑结构设计特点及剪力墙设计，才能使高层建筑结构设计和剪力墙设计实现安全、经济、科学及高质的目标。
参考文献
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[2]杨斌，张红英.关于剪力墙结构设计中若干问题的研究[J].工程地球物理学报，2007，24（6）：596～600.
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