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摘要：剪力墙的应用，有利于使下层建筑结构的承重能力达到高层民用建筑所需的要求，这也是剪力墙成为了高层民用建筑中非常重要的施工技术措施。文章对高层民用建筑剪力墙结构设计进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：高层民用建筑，剪力墙结构，设计
随着科技的进步以及建筑业的日益发展，对于民用建筑的要求也在日益提升，但是建筑结构的稳定性是保证质量的基础，也是建筑结构设计等方面的一个要求，尤其是建筑结构安全性能以及抵抗自然界比较严重的自然灾害情况。这就要求注重高层建筑中的建筑结构运用和结构设计方面的要求。作为高层民用建筑剪力墙的结构设计无疑成为人们对于高层民用建筑结构设计重视的一个方面，下文就高层民用建筑剪力墙结构设计方面进行简要讨论。
1.剪力墙特点和分类
1.1剪力墙的施工特点。
剪力墙的施工特点是客观的存在，只有科学把握其施工的热点，才能有针对性地对其可能出现的施工问题进行妥善处理，并能够合理地对其特点进行应用。其特点主要有以下几个方面：1）抗侧刚度大，侧移小；2）室内墙面平整；3）结构自重大，吸收地震能量大；4）施工较麻烦，造价较高。
1.2剪力墙的分类。
剪力墙的结构设计需要根据高层民用建筑的建筑结构及施工特点，决定是否开洞，如需开洞也需要对其大小进行科学分析和考量。根据剪力墙在建筑施工中开动与否及所开的洞的大小科菲为以下几种类型：
1）实体墙：不开洞或开洞面积不大于15％的墙。受力特点：如一个整体的悬臂墙。在整个高度上，弯矩图既不突变，也无反弯点，变形以弯曲型为主。
2）整体小开口剪力墙：开洞面积大于15％但仍较小的墙。受力特点：弯矩图在连梁处突变，在整个墙胺高度上没有或仅仅在个别楼层才发生反弯点。
3）双肢或多肢剪力墙：开洞比较大或洞口成列布置的墙。受力特点与整体小开口墙相似。
4）壁式框架：洞口尺寸大，连梁线刚度与墙肢线刚度相近的墙。受力特点：弯矩图在楼层处发生突变，而且在大多数楼层中都出现反弯点。
2.高层建筑剪力墙结构优化设计原则
一般情况下，剪力墙结构具有整体性好、结构的刚度大特点，而在水平荷载的作用下也不容易发生变形现象。因此在本工程中设计计算剪力墙时要从竖向作用于水平作用下对结构进行整体性分析，对梁框架的剪力墙进行两次计算，分别是调整计算和不调整计算，并根据实际情况来搭配筋设计。在剪力墙中要注意连梁跨高比高于2．5，不然的话在建筑中就很容易出现剪力情况，甚至会造成弯矩超出规定的范围。而在调整之后剪力的设计值与连梁的弯矩不得比使用的状况值低，同时也不能比设防烈度地震组合的弯矩设计值低，否则在实际中就会造成一定的危险。在控制剪切变形时要根据构建的数量来确定，在高层建筑中要尽量的减少发生扭转变形，但同时也要注意避免竖向构建刚度。在实际设计工程时，存在着一种现象，那就是当建筑的某一个方向的层间位移没有满足相应的规范要求时，设计人员就会增加其侧向的刚度。在自身平面内楼板的刚度可以看做是无限大，但是在平面外面的刚度很小，也可以忽略不计。还可以根据结构的类型和相应的受力情况，在洞口两侧加强边缘部分与剪力墙的两端部分需要根据墙肢在重力作用下压轴比界限与加强部位的要求，进行约束边缘构造设计与构造设计。
3.高层民用建筑剪力墙结构设计优化
3.1保证剪力墙结构受力良好
一般情况下剪力墙结构设计的最优方式为单向设计，沿着一个方向设计出来的剪力墙结构具有较强的整体性，但同时也具有一定弊端，具体表现为抵抗地震等自然灾害的能力较差。因此，要根据工程实际在不同方向布置剪力墙，确保剪力墙同时有两个方向可以受力。良好的剪力墙设计形式可提高墙体稳定性，避免出现墙体倾斜现象，同时可分散其他结构的荷载，最大程度上保障墙体承载力符合工程要求。
3.2确保重力分配均匀
当剪力墙墙体上的门窗出现缺损情形时，应确保按照上下排列顺序进行墙体分部排列，确保分部有序。有序的分部排列可确保洞口的准确布置，提高结构安全性。此外，剪力墙的设计要注意墙体竖直方向上的刚度分配，确保重力分配均匀，提高结构稳定性。
3.3有计划的布置剪力墙的空洞位置
提高剪力墙墙体空洞位置布置准确性的具体途径是对墙体进行合理划分，在此基础上均匀的有计划的分配空洞位置，确保空洞布置间距一致、均匀。剪力墙的不同墙体要进行连接，连接时选择相应的建筑材料，控制好剪力墙独立面的水平高度与截面高度之间的比例，确保墙面作用力达到设计要求。当进行空洞布置时，要按照剪力墙抗震性能的要求严格布设空洞，确保空洞布置有序，为工程质量提供保障。
4.高层民用建筑剪力墙结构计算的优化
4.1最小剪力系数
一般而言，剪力墙第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过因此在此前提下可减少剪力墙布置，优化剪力墙结构的侧向刚度，促进最小剪力系数合理化，这样既减轻地震感应，又增加经济效益。
4.2层间最大位移与层高比
计算建筑楼层层间位移时要将楼层弯曲变形计入扭转变形中，扣除结构整体弯曲变形，使得高层建筑扭转变形达到最小，同时不能依据层间位移来改变竖向构件的刚度。要学会减弱一侧的结构刚度，减少其剪重比，从而减低地震作用。
4.3连梁超限计算
在连梁截面承受剪力和配筋布置合理范围内，可对连梁进行塑性调动来降低剪力墙结构剪力设计值。连梁塑性调幅时，可根据连梁承受内力的大小，对连梁刚度进行调整，在内力计算前降低连梁刚度，计算后将连梁弯矩和剪力值进行组合，然后乘以连梁刚度折减系数。这些数值都要髙于弯矩、剪力值以及地震组合所得弯矩设计值，这样才能有效地避免连梁出现裂缝，才能实现工程目标。
5.总结
随着现代经济的发展，以及国民经济发展的不断需求，建筑业也随着科技的发展而产生了巨大的变化，建筑形式上也由多层逐步转变为高层的建筑结构，这不仅是对于现代建筑业的建筑技术方面以及建筑结构方面的又一个建筑新篇章。在关于高层民用建筑的稳定性，以及是否能够应对地震方面，采取结构上的抗击地震所采取的结构设计方面的措施，一直是居民和建筑设计者所重点关心的问题。而剪力墙结构设计中理念以及在设计结构中采用的优化结构措施，还有关于结构设计中的关于剪力墙设计计算方面的优化都在本文中逐一进行了介绍，结合本文通篇内容关于高层民用建筑剪力墙结构设计方面的深化论述，我们可以了解到剪力墙的设计以及施工中的各个阶段的状况。
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