談建筑結構設計特點與剪力墻設計

摘要：高速發展的經濟與科技，加快了城市化的進程，高層建筑也相應的出現了一些問題，因此，本文將分析高層建筑結構設計的特點及剪力墻設計，主要圍繞高層建筑結構而展開的，分析剪力墻設計。在掌握這些技術的基礎之上，才能打造出安全、優質的工程。

關鍵詞：建筑；結構設計；特點；剪力墻設計。

高速發展的經濟與科技，也促進了建筑業的快速發展，也使得高層建筑在城市建設所占的比例越來越多，也導致建筑結構設計方面，出現越來越多的變化。 剪力墻也稱為抗震墻，目的是預防結構剪切遭到破壞，常用于高層建筑、 高聳結構等，因此，本文分析建筑結構設計特點及剪力墻設計。

1、建筑結構設計特點

高層建筑設計體系明顯優于多層建筑和底層建筑，同時，它也是城市化進程最常見的建筑體系，應用的范圍廣。

1.1水平力是最主要的因素之一

介于高層建筑物的特點，不同于低層建筑等對重力等豎向荷載的需求，它側重于水平荷載，因此，可以說水平荷載在建筑的安全建設中占據重要的地位，而多層或是低層建筑側重于對重力等豎向荷載的需求。這三者存在差異的原因，是因為在豎向構件中樓面適用荷載和建筑自重二者所能引發的彎矩和軸力的數值與房屋高度的一次方成正比 。 而建筑高度的兩次方則與水平荷載產生的傾覆力矩和因此對豎向構件所產生的軸力成正比。

1.2結構側移是影響高層建筑的關鍵性因素

介于高層建筑物的自身特點，因此，結構側移成為其的控制指標。高層建筑的建筑高度與水平荷載下的側移變形力是正比的關系，高度不斷增加，側移變形不斷加劇，另外，建筑高度與房屋高度 H 的 4 次方也是正比關系。

1.3不能忽視軸向變形因素

高層建筑的豎向荷載數值越大，會造成柱中的軸向變形問題出現，因此影響到連續梁彎矩。應該減小連續梁中間支座處的負彎矩值，增大跨中正彎矩值和端支座負彎矩值。豎向荷載數值越大，影響到預制構件的下料長度，導致軸向變形計算值，需要根據下料長度進行調整。此外，它還影響到構件剪力和側移，比較構件豎向變形，會得出偏于不安全的結果。

1.4設計重視抗震效果的要求

根據我國地質構造分布問題，很多地區是處于地震帶上，因此，為了建筑物能夠安全適用，保障居民的生命，建筑設計方案對抗震提出了更為嚴格的要求，高層建筑必要的設計要求是小震不壞，大震不倒，同樣適用低層建筑等。因此，

為了更好發揮建筑的抗震效果，需要減輕高層建筑的自重，這樣的設計方案也可以起到節約費用支出的效果。站在地基或樁基承載力的角度去看，使用同樣數量的地基或者樁基，減輕房屋自重有利于房屋層數的增加，而不是使用更多的辦法去處理樁基等的問題，或者煩惱于基礎造價問題，同時也滿足了抗震的設計要求，可以有效的提高建筑的結構抗震力。概念設計和理論計算是抗震設計中主要內容點，因此，重視了可靠有效的概念設計，還不能忽略理論計算。地震具有很強的不確定性，很難對其進行準確無誤的分析，因為理論計算在一定的假想條件基礎之上展開的，就會導致理論計算不符合實際情況，甚至有可能千差萬別 。難只用理論計算來分析構件局部的開裂乃至破壞的問題，因此，抗震設計必須堅持理論計算和概念設計并重。

2. 剪力墻設計

高層住宅的一種普遍結構形式是剪力墻結構。剪力墻也可以稱為抗風墻、結構墻。新規范要求高層建筑的結構設計往一個更高水準方向發展，也促使高層剪力墻結構設計開始迎接新問題。本文下半部分主要研究剪力墻設計，設計時應該注意的一些事項等。可根據各型墻體的結構特點和不同的受力特征、墻體內力分布狀態以及其破壞形態，進行剪力墻設計，科學地設計配筋和構造措施。

2.1結構設計的優化可降低工程造價

按照整體設計原則去處理結構設計的局部構件設計原則問題，局部構件的加強處理可按照結構受力原則，但不能低于整體設計的最低要求。結構設計的優化必須基于一個保證結構安全的基礎之上，利用設計人員自身的有效資源，包括經驗、悟性、判斷力和創造力等，去優化結構方案，達到控制工程造價的目的，滿足投資方的經濟需求，另外，結構設計的優化還可以在造價不變的前提下，增加建筑物的使用面積、改善建筑物結構的使用功能。

2.2剪力墻結構的厚度和配筋

剪力墻的布置必須均勻合理，這樣才可以使整個建筑物的質心趨于重合剛心，還可以避免出現“一” 字形剪力墻設計。較高較長的建筑結構，要適當增加配筋，特別是對連梁部位或溫度、剛度變化等極其敏感部位。墻體豎向鋼筋起抗彎作用，豎向最小配筋率包括邊緣構件中的鋼筋，鋼筋間距≤3 0 0 mm，還需要注意豎筋過多會導致墻體的抗彎強度大于抗剪強度，不利于抗震。另外，在抗震設防烈度為八度區，不宜使用短肢墻。

2.3剪力墻的邊緣構造問題

（1）矩形截面剪力墻的延性，結構試驗表明，明顯差于槽形截面剪力墻。提高墻的延性可通過增加墻肢截面兩端的翼緣，因此，可以在矩形墻兩端設約束邊緣構件，該措施不僅提高墻的延性，也避免剪力墻發生水平剪切滑動的情況出現。

（2）設計人員對建筑結構的不同理解，導致出現五花八門的剪力墻設計。該問題會造成配筋的差別大。相同的資料因為不同的出版時間，也導致設計對規范的不同理解。解決措施：從2002年開始實施建筑結構規范，嚴格地規范結構類型及受力狀況，規范還包括對剪力墻兩端及洞口兩側的加強邊緣等問題，盡可能統一設計人員對建筑結構的理解。

總結詞：高層建筑是現代建筑的發展趨勢，而剪力墻結構具有優點很多，包括整體性好，側向剛度大，抗側力性能、沒有梁，柱等外露與凸出等，便于房間內部布置，廣泛應用于高層建筑。本文研究了建筑結構設計特點與剪力墻設計，相應的提出一些解決措施，希望得到有關部門的重視。

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作者簡介：

包雯蕾（1979年4月），女，學歷：本科 職稱：講師

籍貫：浙江紹興

單位：甘肅建筑職業技術學院

主要研究方向：建筑結構

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