高層建筑結構設計特點與剪力墻設計分析

賈睿

【摘要】我國的經濟發展在經歷了高速階段以后現在更是越加的發展平穩，這對于國內的一些基礎建設提出了更加高的要求。所以對于我國的高層建筑也是近些年以來重要的建設項目之一。所以其高層建筑的結構設計也得到了較為廣泛的重識，在這其中對于高層建筑的結構設計的承載能力也有了更加嚴格的要求，所以我們用剪力墻設計來分析高層建筑結構設計的承載能力，所以我們在下文中著重的對高層建筑結構設計特點與剪力墻設計進行具體的研究。

【關鍵詞】高層建筑；結構設計；剪力墻

一、前言

隨著近年來我國經濟的高速發展，我國高層建筑建設發展迅猛，高層建筑結構設計也隨之得到較為全面的實施與實踐，高層建筑結構設計特點與剪力墻設計分析在質量上均不斷發展，持續增高，取得了豐碩的成果。筆者在文中結合高層建筑結構設計實際，從其中的缺陷入手，對高層建筑結構設計特點與剪力墻設計的問題展開分析，并提出相應的解決策略。

二、高層建筑結構設計特點

1.荷載相對較高

因為高層建筑的高度問題，所以我們在進行高層建筑的結構設計時對其自身負荷的要求也較其他建筑項目要多，我們從高層建筑的數量關系對其設計中的具體要求來看，其主要是軸力、彎矩之間的數值和樓層高度呈一次方正比例關系，其高層建筑的豎構件的荷載力是非常強的。我們在進行高層建筑的結構設計過程中，我們應該對其荷載進行一定的量的預留，當發生地震或是風作用力的時候所產生的荷載力，那么建筑結構可以承載一定的荷載力。

2.容易出現嚴重的變形

我們多年的設計與施工經驗中可以總結出，高層建筑的自身結構較其他建筑要多承擔更多的負荷 ，并且在高層建筑中容易產生續梁彎矩及其變形現象，這會直接造成其連續中間的支座出現其負彎矩的現象，并且其數值減少。如果彎距隨著時間變長而產生不斷的變形，會使得整個高層建筑出現結構中的豎向的變形。

3.側移位置相對較大一些

因其高層建筑的層數較高，所以當其層數加高，其負荷力變大，在水平方向的荷載力下，高層建筑會產生側移，這在我們進行高層建筑的結構設計中很難對其進行處理，我們應該對其抗荷載的能力進行不斷的加強，這樣才能更好的對其側移度進行控制。

三、剪力墻的設計

1.結構布置問題

（1）剪力墻布置

我們進行高層建筑的結構設計時我們要保證其使用的性能，我們對其主軸的設計是進行雙向的布置的，形成一個空間的結構。我們在對高層建筑的搞震性能進行設計時，我們要對其剪力墻的布置時，盡量減少其單向的位置，應該將其雙向的剛度進行接近。所以我們對高層的剪力墻進行布置時，我們應該注意三個原則，兩方對稱、周邊、均勻，數量還在是盡量的適中的。如果高層建筑的設計中其剪力墻配置的較少，那么其高層建筑的內部結構會產生搞側向的剛度不足。當高層建筑的剪力墻的配置較多時，剪力墻的作用會產生浪費，會對其抗側向的剛度變大，對于整體的建筑物造成制約，對其建筑的成本造成浪費。

（2）墻肢截面布置

我們對高層建筑的剪力墻墻肢進行設計時我們要將其盡量的簡單一些，使其可以是規則的并且兩邊均勻的對稱。保持其豎向的剛度，對其高層建筑的門窗進行設置時要保持共整體的規則，其門窗的上下應該是成例 的，對其上下必須保證其對齊。我們在對其洞口進行布置時，一定要避免其出現墻肢剛度的差別，使其洞口的出現不規則的情況，如果出現錯洞的情況，那么我們可根據彈性面有限元方法分析應力，然后對其應力對界面進行配筋的校對與設計

2.剪力墻結構厚度、配筋問題

（1）剪力墻水平方向配筋

我們對高層建筑的剪力墻進行水平方向的配筋其主要的目的是為了其進行橫向的抗剪，對其可能產生的斜向裂縫的產生進行處理，保證墻體不會因其裂縫的產生而造成脆性的破壞。并且對于鋼筋與混凝土的裂縫的產生具有抑制作用，當高層建筑的樓層設計過高時，我們對共剪力墻結構的設計時，我們應該對其配筋進行增加，對其一些建筑中的敏感的位置，還有連梁的部位更要著重的進行注意，但是如果只是小高層的建筑，那么我們就要考慮其配筋的比。

（2）剪力墻豎向配筋

高層建筑的剪力墻的抗彎作用是通過其豎向的配筋來保證的，如果是小型的高層建筑我們會使用構造配筋，但其配筋比率常常將約束邊緣構件鋼筋扣除。文中筆者根據多年的設計與施工中所總結的經驗認為，在高層建筑的剪力墻設計中，其豎向配筋的最小比例應該包括邊緣構件鋼筋，墻肢豎向配筋也應該盡量將鋼筋布置在剪力墻邊緣區。

（3）連梁

連梁在高層建筑中是一個比較耗能的結構構件，對其剪切破壞，會使得其整體的延性使用能力降低，對于高層建筑的后期抗震大為不利，所以我們在對其進行設計時，必須對其進行強剪弱彎的測算，在進行剪力墻的施工時，對其連梁的布置上不能用一字型，對其進行配筋時也必須要符合國家的相應在的規范與規定的要求。

在進行高層建筑的設計過程中，對其對梁的使用必須是其墻開洞跨高小于五時，而對框架進行設計時，必須墻梁跨高大于五。因其剛度與抗側度都與高層剪力墻墻梁的剛度相關，所以對其進行截面與配筋還有設計時，所有的設計都必須要符合科學的設置規定，對其建筑物的抗震抗壓性能進行增強，在剪力墻進行設計時，設計人員可以對其剛度進行減少，使得其截面符合設計要求，保證其后期使用時整體結構的穩定性與安全性。

結語：

根據我們對上面的研究我們得知，高層建筑工程是我國建設中重要的建設項目，我們在高層建筑工程施工過程中如何更好的提升其結構設計水平，與高層建筑工程的后期使用具有重要的影響意義，所以我們必須在高層建筑結構設計中嚴格的控制，對于進行高層建筑結構設計特點與剪力墻設計時對于其不同的結構設計情況使用不同的設計手段，對其進行結構設計時所使用的方式進行選擇，必須認真切實的對高層建筑結構設計質量進行提升，才能有效的保障高層建筑結構設計特點與剪力墻設計的質量。

參考文獻：

[1]夏卓文.高層建筑結構設計特點與剪力墻設計[J].住宅科技，2011，（02）：29-32.

[2]徐力.高層建筑結構設計特點與剪力墻設計[J].低碳世界，2016，（06）：164-165.