高層建筑結構中剪力墻結構設計要點分析

傅振芳

摘 要：隨著生活水平的不斷提高，人們對居住建筑的需求提出了更高的要求，大量高層建筑開始出現，這不僅實現了土地使用面積的節約，而且建筑用途更具多樣性。在高層建筑結構中，通過應用剪力墻，在滿足建筑最基本的使用功能的同時，還能夠更好的滿足人們對建筑的個性化、經濟性及耐久性等要求，能夠有效的保證建筑的質量，降低建筑工程的生產成本，因此需要做好高層建筑結構中剪力墻結構設計工作，確保剪力墻結構設計水平的提升。文章從剪力墻的含義入手，分析了剪力墻的優缺點，并進一步對高層建筑結構中剪力墻結構設計要點進行了具體闡述。

關鍵詞：高層建筑；剪力墻；結構設計；優點；缺點；要點

前言

近年來我國建筑設計水平有了大幅度的提升，特別是在當前能源短缺現象越來越嚴重的今天，建筑行業為了達到節能減排的目標，設計師在設計過程中更重視節能的重要性。通過加強高層建筑結構中剪力墻結構設計，有效的增強建筑剪力墻的剛度，提高建筑物的抗震性能和整體性能。而且剪力墻建筑成本具有較好的經濟性，能夠滿足人們各種不同的需求，因此在高層建筑結構中，剪力墻結構開始被廣泛推廣和應用，有效的保證了高層建筑的質量。

1 剪力墻的含義

利用剪力墻結構代替框架結構，不僅有效的增強建筑的荷載，而且對控制結構水平力上混凝土和鋼筋現澆結構也具有積極的意義。剪力墻結構主要以連梁結構和墻肢結構為主，不僅具有較大的剛度，而且承載力及整體性都較好，在整個建筑過程中用鋼量也不大。這也是剪力墻結構被廣泛推廣和使用的重要因素。而且在高層建筑中采用現澆剪力墻結構技術，可以將承重墻與分隔墻有效的結合，這樣可以有效的降低成本。因此需要重視對剪力墻結構技術的研究力度，確保剪力墻結構設計水平的提高。

2 剪力墻的優點

將剪力墻結構設計融入建筑結構設計中，這樣不僅能夠降低工程的用鋼量，而且對降低建筑工程成本也具有非常重要的意義。而且剪力墻整體性能較好，具有較大的剛度，能夠承受住各種類型的荷載，特別是對水平方面的荷載更有效。而且將剪力墻結構設計融入到高層建筑結構設計中來，能夠將建筑內部的分隔墻與建筑內部的承重墻有效的結合在一起，對增強建筑內部的空間的安全和美觀具有積極的意義。

3 剪力墻的缺點

盡量應用剪力墻結構具有較多的優勢，但在實際應用中還存在一定的缺點。在框架結構中應用剪力墻會導致建筑重量增加，使建筑成本增高，抗震性能降低。盡管在一定程度上利用剪力墻結構設計時能夠減少鋼筋的使用率，但同時也會對結構的延性帶來一定的影響。而且剪力墻的墻肢自身承載能力受到一定的制約，這也導致其作用無法有效的發揮出來，盡管剪力墻剛度對側向變形具有較好的抵抗力，但在實際應用時，需要自上而下加強建筑本身的結構，從而導致建筑成本增加。

4 剪力墻結構的要點

4.1 合理配置剪力墻暗柱鋼筋

針對于相關的規定，在進行一級、二級及三級剪力墻結構設計時，需要進行暗柱和端柱的設置，通過設計暗柱和端柱，這樣能夠在一定程度上消耗大量的地震波能量，同時還能夠增強剪力墻邊緣抗拉能力，這對提高建筑的穩定性具有非常重要的意義。

4.2 合理布置剪力墻結構

剪力墻結構設計過程中，充分的利用鋼筋混凝土使剪力墻能夠承擔來自于各個方向，特點是水平方面的荷載力。因此在剪力墻結構設計時，需要對其進行合理布置，確保在滿足建筑本身要求的同時還要找到建筑自身的曲線，然后再對其進行規則布置。另外，為了確保剪力墻結構布置的合理性，還要對建筑豎向承載和結構的對稱性進行綜合考慮，有效的提高結構的抗震性能，避免水平地震力作用下產生扭轉效應。

首先，在選擇短肢剪力墻結構時需要保持慎重的態度，這主要是由于短肢剪力墻結構不僅抗震性能較差，而且無法有效的保障建筑的穩定性，因此在選擇時要對多方面因素進行綜合考慮，在保證對建筑靈活布置的同時，還要有效的減少建筑結構的重量。

其次，在剪力墻結構布置時不能出現獨立的小墻肢，因為一旦在建筑設計中出現了獨立的小墻肢，則會導致建筑施工難度系數增加，因此在實際工作中，需要合理對洞口進行合并，避免使用獨立的墻肢，這不僅有利于降低施工難度系數，而且對合理設置建筑剪力墻也具有積極的作用。

最后，由于剪力墻剛度直接關系到抗震性能及施工的時間，因此在合理布置剪力墻結構時需要保障整體剛度，這樣在保證施工時間的同時，還能夠增強其抗震性能，獲得較好的經濟效應。而且在對剪力墻剛度進行控制時，還要有效的滿足位移限制標準，這樣建筑墻肢與連梁超筋之間能夠具有較好的抗剪力，而且截面設計難度系數也能夠降低。

4.3 合理的控制剪力墻結構參數

由于高層建筑結構的承重比較特殊，所以在對剪力墻進行結構設計時，需要充分考慮到各項參數的有效控制，以確保能夠將高層建筑的各項荷載控制在有效范圍內。在結構參數設計時，要對位移比例、側向剛度比例以及周期比例等進行恰當而合理的設計，將其數值控制在合理的范圍內，從而確保高層建筑不會因為剪力墻結構設計不規范而發生扭轉及偏心力的現象。在結構參數設計過程中，還要對剪力墻自身的不規則性進行限值設計，一定要控制在標準范圍內。因此在實際高層建筑結構中剪力墻結構設計時，需要對剪力墻結構參數進行合理控制。

4.4 剪力墻的連梁設計

連梁是高層建筑連接剪力墻的重要結構，其兩側與剪力墻相連，因為剪力墻本身具有一定的強度和剛度，所以會對連梁產生較大的內力。為了降低連梁的內力，在對內力進行計算的過程中一般會采用剛度折減的方式，但是要控制好折減值。在受到風力以及地震的影響下，會對連梁產生較大的內力，從而影響到連梁的結構性能。所以一般會通過增大剪力墻洞口寬度、在連梁中部開水平縫等措施來降低連梁內力，以便削弱各種應力對連梁產生的破壞，提高高層建筑結構的穩定性。

5 結束語

近年來我國建筑行業取得了較快的發展，這也有效的推動了剪力墻結構的應用。在當前高層建筑結構中，剪力墻結構應用十分普遍，因此需要在建筑結構設計過程中將剪力墻結構融入到整個設計過程中，提高建筑的整體性能及抗震性能，更充分的發揮出剪力墻結構的重要作用。而且需要加大對剪力墻研究的力度，進一步提高剪力墻結構設計水平，在滿足人們對建筑的需求的同時，確保建筑整體質量的全面提升。

參考文獻

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