高层建筑结构中剪力墙结构设计要点分析

傅振芳

摘 要：随着生活水平的不断提高，人们对居住建筑的需求提出了更高的要求，大量高层建筑开始出现，这不仅实现了土地使用面积的节约，而且建筑用途更具多样性。在高层建筑结构中，通过应用剪力墙，在满足建筑最基本的使用功能的同时，还能够更好的满足人们对建筑的个性化、经济性及耐久性等要求，能够有效的保证建筑的质量，降低建筑工程的生产成本，因此需要做好高层建筑结构中剪力墙结构设计工作，确保剪力墙结构设计水平的提升。文章从剪力墙的含义入手，分析了剪力墙的优缺点，并进一步对高层建筑结构中剪力墙结构设计要点进行了具体阐述。

关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计；优点；缺点；要点

前言

近年来我国建筑设计水平有了大幅度的提升，特别是在当前能源短缺现象越来越严重的今天，建筑行业为了达到节能减排的目标，设计师在设计过程中更重视节能的重要性。通过加强高层建筑结构中剪力墙结构设计，有效的增强建筑剪力墙的刚度，提高建筑物的抗震性能和整体性能。而且剪力墙建筑成本具有较好的经济性，能够满足人们各种不同的需求，因此在高层建筑结构中，剪力墙结构开始被广泛推广和应用，有效的保证了高层建筑的质量。

1 剪力墙的含义

利用剪力墙结构代替框架结构，不仅有效的增强建筑的荷载，而且对控制结构水平力上混凝土和钢筋现浇结构也具有积极的意义。剪力墙结构主要以连梁结构和墙肢结构为主，不仅具有较大的刚度，而且承载力及整体性都较好，在整个建筑过程中用钢量也不大。这也是剪力墙结构被广泛推广和使用的重要因素。而且在高层建筑中采用现浇剪力墙结构技术，可以将承重墙与分隔墙有效的结合，这样可以有效的降低成本。因此需要重视对剪力墙结构技术的研究力度，确保剪力墙结构设计水平的提高。

2 剪力墙的优点

将剪力墙结构设计融入建筑结构设计中，这样不仅能够降低工程的用钢量，而且对降低建筑工程成本也具有非常重要的意义。而且剪力墙整体性能较好，具有较大的刚度，能够承受住各种类型的荷载，特别是对水平方面的荷载更有效。而且将剪力墙结构设计融入到高层建筑结构设计中来，能够将建筑内部的分隔墙与建筑内部的承重墙有效的结合在一起，对增强建筑内部的空间的安全和美观具有积极的意义。

3 剪力墙的缺点

尽量应用剪力墙结构具有较多的优势，但在实际应用中还存在一定的缺点。在框架结构中应用剪力墙会导致建筑重量增加，使建筑成本增高，抗震性能降低。尽管在一定程度上利用剪力墙结构设计时能够减少钢筋的使用率，但同时也会对结构的延性带来一定的影响。而且剪力墙的墙肢自身承载能力受到一定的制约，这也导致其作用无法有效的发挥出来，尽管剪力墙刚度对侧向变形具有较好的抵抗力，但在实际应用时，需要自上而下加强建筑本身的结构，从而导致建筑成本增加。

4 剪力墙结构的要点

4.1 合理配置剪力墙暗柱钢筋

针对于相关的规定，在进行一级、二级及三级剪力墙结构设计时，需要进行暗柱和端柱的设置，通过设计暗柱和端柱，这样能够在一定程度上消耗大量的地震波能量，同时还能够增强剪力墙边缘抗拉能力，这对提高建筑的稳定性具有非常重要的意义。

4.2 合理布置剪力墙结构

剪力墙结构设计过程中，充分的利用钢筋混凝土使剪力墙能够承担来自于各个方向，特点是水平方面的荷载力。因此在剪力墙结构设计时，需要对其进行合理布置，确保在满足建筑本身要求的同时还要找到建筑自身的曲线，然后再对其进行规则布置。另外，为了确保剪力墙结构布置的合理性，还要对建筑竖向承载和结构的对称性进行综合考虑，有效的提高结构的抗震性能，避免水平地震力作用下产生扭转效应。

首先，在选择短肢剪力墙结构时需要保持慎重的态度，这主要是由于短肢剪力墙结构不仅抗震性能较差，而且无法有效的保障建筑的稳定性，因此在选择时要对多方面因素进行综合考虑，在保证对建筑灵活布置的同时，还要有效的减少建筑结构的重量。

其次，在剪力墙结构布置时不能出现独立的小墙肢，因为一旦在建筑设计中出现了独立的小墙肢，则会导致建筑施工难度系数增加，因此在实际工作中，需要合理对洞口进行合并，避免使用独立的墙肢，这不仅有利于降低施工难度系数，而且对合理设置建筑剪力墙也具有积极的作用。

最后，由于剪力墙刚度直接关系到抗震性能及施工的时间，因此在合理布置剪力墙结构时需要保障整体刚度，这样在保证施工时间的同时，还能够增强其抗震性能，获得较好的经济效应。而且在对剪力墙刚度进行控制时，还要有效的满足位移限制标准，这样建筑墙肢与连梁超筋之间能够具有较好的抗剪力，而且截面设计难度系数也能够降低。

4.3 合理的控制剪力墙结构参数

由于高层建筑结构的承重比较特殊，所以在对剪力墙进行结构设计时，需要充分考虑到各项参数的有效控制，以确保能够将高层建筑的各项荷载控制在有效范围内。在结构参数设计时，要对位移比例、侧向刚度比例以及周期比例等进行恰当而合理的设计，将其数值控制在合理的范围内，从而确保高层建筑不会因为剪力墙结构设计不规范而发生扭转及偏心力的现象。在结构参数设计过程中，还要对剪力墙自身的不规则性进行限值设计，一定要控制在标准范围内。因此在实际高层建筑结构中剪力墙结构设计时，需要对剪力墙结构参数进行合理控制。

4.4 剪力墙的连梁设计

连梁是高层建筑连接剪力墙的重要结构，其两侧与剪力墙相连，因为剪力墙本身具有一定的强度和刚度，所以会对连梁产生较大的内力。为了降低连梁的内力，在对内力进行计算的过程中一般会采用刚度折减的方式，但是要控制好折减值。在受到风力以及地震的影响下，会对连梁产生较大的内力，从而影响到连梁的结构性能。所以一般会通过增大剪力墙洞口宽度、在连梁中部开水平缝等措施来降低连梁内力，以便削弱各种应力对连梁产生的破坏，提高高层建筑结构的稳定性。

5 结束语

近年来我国建筑行业取得了较快的发展，这也有效的推动了剪力墙结构的应用。在当前高层建筑结构中，剪力墙结构应用十分普遍，因此需要在建筑结构设计过程中将剪力墙结构融入到整个设计过程中，提高建筑的整体性能及抗震性能，更充分的发挥出剪力墙结构的重要作用。而且需要加大对剪力墙研究的力度，进一步提高剪力墙结构设计水平，在满足人们对建筑的需求的同时，确保建筑整体质量的全面提升。

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