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浅析高层建筑剪力墙结构优化的设计 　　摘要：随着我国经济高速发展，科学技术快速进步，新产品新技术的应用，城市高层建筑随之快速发展。其中，剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和竖向承载力，成为高层建筑普遍采用的结构形式之一。本文从高层建筑剪力墙结构的计算、经济含钢量等方面入手，探讨了高层建筑剪力墙结构设计优化方法及优化措施。从而达到建筑结构的整体优化，实现高层建筑结构设计科学、合理、经济、安全的设计目的。 　　关键词：高层建筑；结构设计；剪力墙结构 　　中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号： 　　1 合理的结构布置 　　结构的布置对建筑物的抗震性能有巨大的影响，合理的结构布置是结构安全、经济的前提。主要从平面和竖向布置两个方面进行考虑。 　　1.1平面布置原则。高层建筑结构平面形状宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面形状，这样可以减少扭转的影响。宜选用风压体形系数较小的形式，还必须考虑有利于抵抗水平作用和竖向荷载，受力明确、传力直接。 　　1.2竖向布置原则。竖向布置应使体型规则、均匀，避免有较大的外挑和内收，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。剪力墙结构为了底部大空间的需要，底层或底部若干层剪力墙不落地，可能产生刚度突变，这时应尽量增加其他落地剪力墙、柱或筒体的截面尺寸，并适当提高相应楼层混凝土的强度等级，使层刚度的突变减小。 　　2 剪力墙结构设计分析 　　2.1剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省。在高层住宅中，开间均较小，分隔墙较多，采用现浇剪力墙，可将承重墙减少，比较经济。另外，剪力墙外观整齐，没有露梁、露柱现象，便于室内装修，因此，在高层住宅中常采用现浇剪力墙结构。 　　2.2剪力墙结构设计中应注意的问题，剪力墙结构的抗侧刚度大，结构周期小，地震响应大；剪力墙结构墙体越多，建筑物的重量越大，地震反应也大，会造成浪费；另外，剪力墙结构墙体多为构造配筋，如果配筋率太低，则结构延性差。 　　2.3结构位移的控制最大层间位移角（应≤1/1000）、最大水平位移与层平均位移的比值（不宜大于1.2，不应大于1.5）及最大层间位移与平均层间位移的比值（不宜大于1.2，不应大于1.5）。结构在风荷载和地震作用下的位移均能很好地满足规范限值。 　　2.4剪重比控制剪重比是反映结构承受地震作用大小的指标之一，地震力计算不能偏大，但也不能太小。 　　3 剪力墙结构构件含钢量控制 　　随着我国建筑科学的迅速发展，建筑高度越来越高，剪力墙结构在高层建筑中的应用也越来越广泛。在高层剪力墙结构设计时应该根据实际情况，依据设计规范要求对高层剪力墙结构进行计算分析，优化结构设计，在确保结构安全的前提下将含钢量控制到最为经济。经过多年的设计及施工经验积累，对高层建筑剪力墙的合适含钢量已经有了一些标准，该合适含钢量指标对剪力墙结构设计的经济性有一定的指导意义。（见表1） 　　 　　 　　4 剪力墙结构方案选择 　　高层建筑剪力墙的设计方案有很多种，在确保建筑工程结构安全的前提下，应该考虑最大限度地降低工程造价，选用合适的结构形式。 　　层数较少的高层住宅建筑可以采用短肢剪力墙结构体系。对于层数在20层以下的住宅建筑若采用传统的现浇剪力墙结构，由于各墙肢的实际轴压一般会比计算值偏小，墙体又多为构造配筋，就会导致墙体的承载力不能充分发挥出来。而采用短肢剪力墙结构，就可以很好地解决上述问题。合理采用短肢墙可以将部分混凝土墙用砖墙替换，减轻墙体自重，降低结构刚度，因此，其地震反应降低了，工程费用也随之降低，另外还加大了结构的延性，提高结构的抗震性。 　　在框支剪力墙高层建筑结构中，上部结构其实也可以采取短肢剪力墙结构。框支剪力墙结构中，为了降低上下层的刚度变化，采用适当减少剪力墙刚度的短肢剪力墙结构，比加大下层刚度的方法，明显具有良好的经济效益。 　　当建筑物的层数超过20层时，最好还是采用传统的现浇剪力墙结构。层数过大的建筑结构中若再采用短肢剪力墙结构，那么就会使得结构刚度不够，顶点位移与层间的位移值就很有可能超出规范要求，结构底部的剪力系数也会较低，结构的安全性偏低。但是，有时候在采用传统的现浇剪力墙结构时，结构的刚度过大，这时可以采用在墙肢上开孔，或者将窗台改成砖砌结构等措施进行调整。 　　5 高层建筑剪力墙结构的优化 　　在高层建筑工程施工过程中采用高层剪力墙结构，主要是因为高层剪力墙结构刚度大，整体性较好，用钢量较为节省。因此，对高层剪力墙结构的优化的必要的，能够有效的提高高层剪力墙的安全性和可靠性。 　　5.1 剪力墙结构构件的经济含钢量 　　随着我国高层建筑不断增多，建筑结构的高度也不断提升，在高层建筑结构中应用剪力墙结构已经非常普遍。通过对高层建筑结构设计和