摘要：随着民用高层建筑的日益应用增多，剪力墙主体结构也逐渐成为了民用高层住宅的一种普遍建筑结构设计形式。目前剪力墙主体结构在民用住宅高层建筑中一直占有重要主体性的地位，它主要具有结构刚度大、整体抗震性能好、用不锈钢承重量大和较大节省的三大特点。本文主要通过对民用高层住宅民用建筑的主体结构的概念设计，分析了民用高层建筑住宅剪力墙主体结构的基本概念设计对策和优化建筑设计的三大重要性。

关键字：剪力墙、结构设计、高层建筑

我国的大型高层住宅主体建筑大多数都是采用钢筋混凝土框架结构，它的建筑结构支撑体系主要是由可以分类为框架、剪力墙、框架一类的剪力墙三大类的结构支撑体系共同组成的，在整个高层建筑的整个设计建造过程环节，建筑物的结构支撑部分在整个高层建筑工程中的造价比重最大，约等于占整个建筑工程造价的60%，所以合理设计优化结构将一定会大大降低整个工程造价。

1、剪力墙结构特点

剪力墙的框架结构主要是用钢筋混凝土所制的剪力墙结构去直接代替其他框架结构中的梁和柱，因为它能够在承担各类墙体的荷载时所引起的墙体内力，而且还能够有效率地去控制结构的纵横水平和应力，这种用新的钢筋混凝土板和墙板的做成的剪力墙的设计结构的方式，它可以同时去承受墙体的竖向和纵横水平的应力的框架结构，我们就把它叫做钢筋剪力墙框架的结构，以便它和一般就能够承受的墙体垂直方向的荷载和剪力墙体进行区别。而且剪力墙的结构承受在横和竖向合在一起时的水平力和荷载的移动能力也都比较大。所以它的特点主要是它的整体承重性能好，侧向位移的刚度很大，变形也小，而且又便于承重和维护，水平力的作用下侧向位移小，并且由于墙体没有横横梁、柱等的墙体外露与突出，便于整体房间内部整体布置。但是其缺点主要是前面剪力墙的横向间距一般大约为3至8米，使得整个建筑物的平面布置和空间使用高度要求都会受到一定的高度限制，不能作为提供大面积空间的整体房屋，结构的复原性比较差。因而在剪力墙框架的结构中，剪力墙与墙之间，和楼板之间会组成一个受力支撑的体系，但缺点主要表现在这些剪力墙是不能够及时地拆除或者被破坏，它不利于室内的形成，使得住户无法对室内的整体布局自行的设计改造。

短肢剪力墙在室内剪力墙中的主体建筑结构改造中的技术应用越来越广泛，它主要普遍采用的形式是范围宽度较小的大型短肢墙式剪力墙，住户虽然同时可以在一定范围宽度内的范围内自行设计改造室内的一个整体建筑布局，增加了住户使用时的灵活性，但这往往只能是以整个室内主体建筑结构的所能承受冲击力量和抗震性能的最大程度降低一定程度来作为主要成本代价的。目前，纯正的短肢墙在剪力墙中的主体建筑结构由于设计造价高，施工困难，耗费的建筑材料和用钢量极大，所以往往因为成本受到构筑建设者和施工单位的技术价格优势制约，结构以及具有较强抗震性的建筑设计与建造施工因为成本而不得不对其进行最大降低标准。

2、剪力墙优化设计

2.1抗震优化设计

高层住宅的剪力墙的底层高度与上部高度之间的抗震受力高度差距过大，一旦底部基层结构发生重大自然地震，会直接影响并引起高层底部墙体基层结构出现突出的底部基层抗震弹塑性象并集中墙体结构基层变形，造成高层的剪力墙顶部底层基础结构的底部基层严重破坏。所以一定还要特别注意的是严格控制高层的剪力墙顶部底层基础结构的墙体底部刚度基层结构刚度与上部基层刚度及其空间系数之比，根据对底部基层加强抗震的使用性能设计要求，合理地进行结构设计改造高层高级剪力墙底部基层结构，保证基层使用时的经济性。

2.2结构设计优化

在设计剪力墙的结构中，可以将剪力墙沿着主轴的方向或者其他的方向来进行一个双向布置，从而形成一个空间结构。因此对于二十层以下的民用的高层住宅而言，就需要采用短肢剪力墙的结构设计。因为这种结构的设计保持了较好的抗震能力。而对于二十层以上的民用的高层住宅而言，采用传统的全现浇的剪力墙的结构却是他们最好的选择。因为对于处于二十层以上的民用高层建筑中，如果仍然坚持采用短肢剪力墙的结构设计，就会出现剪力墙的结构较柔的情况，底部的剪力系数会变低等问题，就会使得结构的安全得不到保障。

三、高层住宅剪力墙结构节材分析与设计

3.1材料用量的合理范围

结构设计的基本原则应该是"安全适用经济美观"，结构设计在充分满足建筑结构安全以及充分满足发挥建筑结构使用经济功能的需要前提下，应该最大尽可限度的明确追求建筑结构的使用经济性。结构设计阶段，材料设计用量往往作为建筑结构设计经济指标的成本评价主要标准，高层住宅专用剪力墙建筑结构的上部结构建筑材料主要类型包括优质钢筋和改性混凝土，结构设计成本及其经济性能的评价主要指标一般以我国单位建筑面积厚度用钢量指标为主，单位建筑面积厚度折算钢筋混凝土时的厚度指标为辅。目前影响我国结构建筑材料设计用量的客观因素众多，其中对我国高层住宅建筑剪力墙上部建筑结构用量影响较大的主观因素主要有特大地震灾害设防发生烈度、场地抗震类别、基本抗震风压、建筑高度、建筑使用层高、结构设计规则性以及影响结构设计施工人员的各种主观因素等。过快的经济发展速度，会让大多数的结构设计的工作单位的专业技术水平是参差不齐的，甚至部分的设计单位完全忽视了建筑结构设计的基本技术原则的问题，他们盲目地去努力和追求建筑结构的使用安全性，却严重忽略了建筑结构的整体经济性，对建筑结构设计优化的服务意识薄弱。

3.2合理设计剪力墙边缘构件

我国建筑技术标准规范明确规定了剪力墙两端及整个局部断层剪力墙两端局部洞口两侧两端洞口应该适当减少设置满足边缘剪力墙体框架构件，应该适当设置满足其他局部相关剪力墙体框架构造上的保护措施。整个单片断层剪力楼的墙肢结构应该有适于在合理配置适用范围内尽量减少使用设置较长的局部剪力结构墙肢，以利于有效增大整体局部整个单片断层剪力结构墙肢的局部墙体结构抗侧压和挤压保护能力，减少整个局部断层剪力墙单片配筋墙肢的局部配筋构件数量，使得整个边缘剪力墙体框架构件局部配筋率的数目大大减少。

四、结语

虽然在《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等等都已经给出了建筑剪力墙的成本相关测量的规章标准，但在实际建筑工程设计时，设计阶段在建筑项目设计成本风险的控制中还是起着一个决定性的重要作用，而在现阶段，由于建筑设计项目的单位实际上设计好的项目很多，设计阶段的人员较繁忙，多数的建筑项目在实际设计阶段上还存在着综合优化的可能空间。综合优化建筑设计解决方案不仅是每个构筑工程建设方的一生始终不懈追求，也是每个建筑工程设计方的一生始终不懈追求，在我国现代工程建筑设计技术领域广泛应用并以综合性能优化现代建筑设计，不仅可行而且十分可能完全符合现代人们关于节约能源，保护环境的自然科学观和可持续发展观。现代建筑物在结构中的综合性能优化现代建筑设计处理过程方案作为一种基于plc和现代建筑计算机的快速化和自动化的建筑设计处理过程，可以在完全不能满足建筑设计规范和不具有法律约束力的设计条件下进行设计并可得出一种综合性能优化的现代建筑设计解决方案，降低建筑设计处理成本并可调节设计造价，提高现代建筑物在结构中的综合优化性能，增大现代建筑结构使用空间面积节省空间，缩短现代建筑施工时的准备操作工期，是每个建筑工程设计者始终都在追求的一种技术终极目标。

参考文献

[1]肖雷.浅谈高层剪力墙住宅结构优化设计[J].低碳世界 ，2016.

[2]周浪.高层住宅剪力墙结构优化设计研究[D].武汉理工大学，2011.

[3]周凤群.浅议高层住宅剪力墙结构优化设计[J].建筑知识：学术刊，2012.