高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构优化设计研究
彭 敏，杜 波，赖 虹 四川省建筑设计研究院，四川 成都 610000
【摘 要】钢筋混凝土剪力墙结构已经成为高层住宅主流的结构体系，以其经济性和实用性著称。是我国各地区高层住宅中使用最多的结构形式之一。但由于现有技术的限制，其在经济性上还有待提高。想要通过有限的技术和材料，在确保结构工程的安全和功能的齐全，对于钢筋混凝土剪力墙的优化设计还是具有一定的必要性。论文就实际工程中遇到的问题进行分析和阐述，对高层住宅剪力墙进行了优化建议，望对提高我国高层建筑剪力墙结构的经济合理性有一定帮助。
【期刊名称】江西建材 【年(卷),期】2017(000)017 【总页数】2
【关键词】高层住宅 混凝土剪力墙结构 结构优化设计
近几年，随着土地资源的日益紧缺，我国的土地政策和购房政策的持续性调整和优化，促使我国房地产商不断地拔高楼房的建设，高层建筑住宅的容积率相对较高，已在我国成为一个普遍的趋势［1］。目前，从现有的技术而言，相对实用和经济的住宅要数钢筋混凝土剪力墙结构了，其也是当前我国高层建筑中使用最多的一种结构体系。虽然钢筋混凝土结构具有较大的经济性和实用性，但是开发商为了进一步的减少工程造价，降低住宅成本，会要求在设计的同时对住宅钢筋和混凝土的用量进行限制，这种限制在合理范围内并不会导致房屋质量的下降，这就要求设计公司在对房屋结构设计时进行不断的优化，以提升房屋结构的安全性和使用功能的经济合理性。论文就实际工程中遇到的问题进
行分析，阐述了多层住宅的优势，以及对比高层住宅而言，面临的问题，同时对高层住宅剪力墙的设计进行了优化建议。
1 多层住宅优势和存在的问题
在过去的十几年中，多层住宅主要以砖混结构为主导，其优势在于施工的便捷性、建筑材料容易获得；其次，工程造价低，对于房屋建筑的维护费用也相对低廉；住宅的户型、朝向和通风都相对较为完善，较适合我国南北方居民的居住习惯；住宅相对较低，利于居民到户外运动。随着我国经济发展，人们对物质生活水平要求的不断提高，资源也在日益的匮乏，尽管低层的砖混结构仍然具有一定的发展优势，但因其存在的问题也引起了人们的关注，如占地大，对于土地资源匮乏的今天，矛盾显得尤为突出，几十年来，我国城市住宅多以砖混为主，从节地角度来说，它以平面化的模式为主。
多层住宅的节约用地也仅仅体现在降低高层、加大进深、东西向布置、缩短间距等手段进行。另外，对于砖混结构的房屋，使用了大量的粘土砖，造成了土地资源的浪费同时污染了周围的环境。由于技术限制，以前的砖混结构采用的粘土砖87%以上均为实心砖。据了解，我国的制砖企业有10万余家，每年要烧制的砖头相当于100万亩土地。每年生产的实心粘土标准砖头将近6千亿块，需要耗能6千万吨煤，占了我国全年能耗比的5%左右。而对于发达的国家，如美国、日本等，只有2%左右；砖混结构另一个缺点就是其节能性较差和适居性问题，尤其是对于老年住宅用户而言，5楼和6楼上楼不方便，特别是对老、弱、病、残等人士尤其困难。根据对小区用户的调查，大多数居民不愿意住在5楼和6楼［2］。
2 高层住宅剪力墙优化现状
十几年来，把优化理论应用在工程上的研究发展很快，主要有以下方面：（1）注重整体与部分的关系，注重理论与实践的结合。强调从工程的整体进行研究，通过技术、管理和经济三者的联系，来追求效果的最优化；（2）对于一个简单的构件而言，可以通过计算机编程算法进行优化，运用计算机技术提升建筑结构水平，对结构优化有较大的推动力；（3）在CAD画图时，运用优化理论，形成在设计过程中的优化理念，推动设计发展；（4）随着智慧房屋建筑的发展，研究人员正在研究是否能够使用人工智能的方法来改良建筑结构设计的每一个环节，这种智能的方法，可以很好的融合到结构设计中。随着经济和科技的日新月异，结构优化的发展一定会越走越远，它在实际工程中的应用也会越来越多，前景是非常广阔的。
2 高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构优化设计
2.1 钢筋混凝土剪力墙特点分析
所谓钢筋混凝土剪力墙，就是指通过用钢筋混凝土的墙板来代替框架结构中的梁和柱，达到房屋建筑中不同构件所产生的负荷，是一种能够很好的控制水平力的结构。对于钢筋混凝土剪力墙的特点而言，主要体现在一下几个方面：1、具有较好的抗侧力能力；2、侧向的刚度大，在水平负荷下发生偏移的概率非常小，在剪力墙结构下住宅的空间特性也体现的非常的简单和宽敞；3、由于剪力墙比框架结构的自重要大，因此对于地震的反应也相对较大；4、剪力墙的施工条件比框架结构要更加的麻烦，工程造价也相对较高。虽然剪力墙的结构也存在着许多的不足，但对比发现，剪力墙的利要大于弊，使其更多的运用在住宅建筑中［3］。
2.2 高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构优化设计原则
高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构优化设计研究
