導語：高層剪力墻結構設計論文2篇一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

第一篇

1高層剪力墻結構布置要求與特點

1．1剪力墻布置要求

通常剪力墻沿主軸方向進行布置，設計人員在建筑平面內布置的剪力墻應當保持平均，剪力墻寬度與高度尺寸均較大，且其厚度偏薄，剪力墻主要承受水平作用、彎矩以及豎向荷載，因此剪力墻結構應具有抗風、抗震的能力，所以其結構體系應滿足延性變形與抗脆性剪切的要求，在剪力墻設計過程中設計人員應盡量考慮其彎曲延性。

1．2剪力墻結構類別

高層剪力墻建筑結構類型主要包括整體墻、聯肢墻等，根據墻體的差異性特點以及其受力形式，對剪力墻體內力進行配筋，整體墻主要涉及山墻、局部開洞墻、結構片墻，而聯肢墻則是將剪力墻通過梁進行連接，剪力墻建筑結構體系如下圖所示。剪力墻在高層建筑中充當豎向承重與抗側力結構的構件，設計人員在剪力墻上可以進行開洞設計，如洞口開設越大時，從受力體系上更接近于剪力墻框架體系。

1．3剪力墻結構特點

(1)優點:高層剪力墻結構體系承載水平較高，自身側向剛度較大、變形小，平面布局較為規整，剪力墻結構體系適用層高較小建筑，如高層住宅、高層賓館等。

(2)缺點:高層建筑剪力墻結構體系自重偏大，且建筑平面布置空間存在局限性，為了滿足業主對大建筑空間的需求，可將剪力墻轉化為框架－剪力墻、框支剪力墻結構體系，框架－剪力墻結構體系是把剪力墻、框架作為承載構件，承受水平與豎向作用荷載，而框架結構來承受豎向荷載，剪力墻則承受水平方向的剪切力。框支－剪力墻結構體系是把高層建筑底部設計為框架體系，這種結構體系適用于帶有轉換層的建筑。

2剪力墻厚度與墻肢長度確定

2.1剪力墻厚度

根據抗震規范規定要求，當高層建筑抗震等級為一、二級抗震設計人員需要對剪力墻底部進行加強，其墻厚應大于200mrn，而且大于高層建筑層高1/16，對于非加強區域墻厚不得低于160mm，在進行剪力墻設計過程中，設計人員如遇特殊情況，應對高層建筑展開概念設計分析，積極控制與調整墻肢軸壓的數值，確保高層建筑的連續性，確保剪力墻結構設計滿足規范要求。

2．2墻肢長度

在設計過程中，設計人員對高層建筑剪力墻結構長度有著明確控制，墻肢長度一般低于8m，因此在剪力墻結構設計過程中設計人員應保證剪力墻體系延性，為了消除剪力墻結構發生脆性破壞，可把剪力墻的高寬比大于3，增強剪力墻的延性，在地震作用下使其發生彎曲破壞，在以往設計過程中筆者發現墻體過長，為了確保墻體的高寬比值大于3，可通過開設洞口等措施將長墻分割成具有均勻性肢墻，對于洞口筆者認為選擇彎矩比偏小的連梁。

3剪力墻結構設計原則

設計人員在進行剪力墻設計中，首先結合設計規范具體要求對結構的合理性進行考量，在結構設計過程中，設計人員從技術層面應滿足下列原則，從而能夠推動剪力墻設計科學化、規范化，應當選擇合理的結構設計方案，結合地理位置、功能需求、施工因素與材料等，最終決定最合理的結構設計方案。

3．1調整層間最小剪力系數

設計人員為了控制剪力墻結構自重，避免地震出現，盡量少布置剪力墻，但基于一個前提是要求短肢剪力墻所承受第一振型傾覆力矩應低于地震傾覆力矩總數的40%，設計人員可擴大剪力墻開間，增加剪力墻結構的側向剛度，保證層間最小剪力系數滿足規范要求，從而能夠控制建筑工程成本支出。

3．2調整層間層高比與最大位移

層間扭轉與剪切變形是高層建筑結構設計的重點，其中剪切變形主要根據豎向構件數量來判斷的，如某建筑豎向構件布置過多，必然增大剪重比，造成結構設計不合理，扭轉變形加大，且無法滿足樓層間位移要求，對此，在建筑物中應盡量減少扭轉變形，而不能單靠增加豎向構件的剛度來調整樓層之間的位移。

4剪力墻結構設計優化措施

4．1加強大墻肢的結構處理

在設計過程中筆者發現剪力墻結構由于本身具有延伸性要求，對此在實際施工過程中也應具備其延展性能，設計人員應重視剪力墻結構整體性工作，剪力墻在實際破壞中以彎曲破壞為主，極易造成脆性破壞，這對結構的抗震極為不利。針對這種情況設計人員對于墻肢較長的剪力墻設計不僅滿足承載力要求還需進行分層設計，將其分割成為均勻單元，對于較短墻肢在受彎條件下出現裂縫較小，從而能夠有效發揮墻體配筋作用，為消除這些不利現象出現，對于墻肢長度超過8m可選擇下列處理措施:第一，開設施工洞，在施工過程中需對墻體孔洞預留，同時對預留孔洞需布置填充墻，這樣能夠將長墻肢隔成短墻肢。第二，開設計算洞，設計人員主要在結構計算時假設其有洞，但在實際施工過程中仍為混凝土墻，這種計算洞的開設，能夠發揮墻肢配筋性能。

4．2加強剪力墻結構均衡設計

在高層剪力墻建筑結構設計過程中，設計人員應當采取恰當優化措施實現結構受力均衡，不僅能夠提高剪力墻結構安全度，還能夠控制工程的投資造價，設計人員根據剪力墻的平面布置情況能夠真正實現剪力墻結構的設計優化，根據施工現場條件，制定正確的剪力墻設計方案，設計人員加強剪力墻施工質量的督查，制定科學的施工管理機制，強化施工管理人員的安全意識，要求其按照操作流程與設計圖紙進行施工作業。

5結束語

總而言之，隨著我國城鎮化進程加快，剪力墻結構在高層建筑結構中得到廣泛應用，對增強剪力墻結構安全性、抗震性具有積極作用，對此設計人員需要考慮剪力墻的結構問題，制定科學的剪力墻結構設計方案，結合建筑工程的實際條件，對此充分做好現場的勘察設計準備工作，保證建筑物整體的設計水平，最終推動我國建筑行業的可持續發展。

作者:潘奕康單位:廣東省建筑設計研究院

第二篇

1高層建筑剪力墻的結構

1.1高層剪力墻結構的經濟效應

1.1.1剪力墻的結構與鋼筋強度恰好，會使得剪力墻的整體性能比較好，用的鋼筋數量比較少，在高層的住宅里，每個間距比較大，采用分隔墻的數量參數會比較多，如果采用的是現澆剪力墻的設計，可以減少承重墻的比例參數，這樣看來比較符合經濟效益，而且剪力墻的外觀會顯得比較整齊，沒有柱體外露的現象產生，在室內裝飾的時候會顯得比較大方，所以目前許多高層的建筑采用的是這種剪力墻的設計。

1.1.2剪力墻的結構多是配筋，如果配筋比例低于一定量誰拍的時候，剪力墻的結構延展性就會比較差，剛度比較大的結構相對應的地震影響力度小，所以建筑剛度大的話相應的工程預算就會越多。所以，剪力墻的設計應該要做到在符合建筑體支撐和地震力度需求的前提下，要結合實際，將其剛度控制在一定的合理范圍內，增加配筋與內力的檢查。

1.2剪力墻結構含鋼量

在剪力墻的設計中，要根據實際的情況，建筑物的住宅樓層的結構作一個系統的分析，同時從結構含鋼筋的數量角度來做具體的分析，達到結構優化的作用。

2完善設計，減低工程預算

2.1設計主題最大化的優化，使整體結構受力平衡，技術應用平均的分配，整體觀感安全大方，每一個內部的結構都可以發揮最大的作用，這樣設計才可以使得建筑物達到安全、合理的原則，從結構設計的格局來看，在水平荷載的作用力下，剪力墻的配筋數量往往和剪力墻的布局相關聯，配筋與斷面之間又有著相對應的關系，因為剪力墻的布局不統一，一個剪力墻兩端的斷面可能相差有8倍左右，配筋強度也會相差相應的倍數左右，這樣會造成配筋的浪費，因為剪力墻的作用力是對稱的，兩邊受力都是均勻的，所以調整好剪力墻的設計，會節省一定的工程造價，同時使得建筑結構的美觀和增加其安全性能。

2.2概念的不同導致工程損失。由于設計人員對建筑結構的概念沒有理解透徹，這樣會導致整體布局的柱體浪費，比如漳州一棟19層的高層建筑，因為其布局結構的特點，外框的基本柱體長度是715mm，外框與內部的長度為9m，而設計人員將外框訂制為1000mm*700mm，其設計理念是增加邊框的抗剪能力，加大外框的結構強度，但是實際上，工程因為外框柱體長度為715mm，是不會產生剪力滯后效應的，這樣一來其實采用1000mm*700mm跟采用350mm*700mm對外框的變形的原理是一樣的，但是采用打的邊框設計會因為增加重量，而導致加重了建筑主體的負擔，與整個設計最初的理念不相符，如果工程設計人員沒有及時的把設計好的結構與工程實際的相結合的話，不僅會對建筑的結構造成浪費，還會對建筑的安全性造成威脅。

3應用實例分析

3.1工程概況

這個工程是在湖北的一個城市里面，住宅的小區建筑面積達到了1018萬平方米，通過對其中一棟樓層進行分析，以點帶面的來分析整片小區建筑面積的結構設計，在保證建筑安全的前提下，提高建筑的設計層次，降低其工程的預算，我們進行分析的住宅是一棟16層的地下2層的單純剪力墻的高層建筑，總的建筑面積達到了2萬平方米。地下層高為316m，首層商業用處，層高為314m，二層以上為住宅，樓層高度為218m，建筑歸為丙類，Ⅲ類場地，地質不純。

3.2結構整體計算

3.2.1整體計算結構

結構自振周期（m為質量，k為剛度系數，δ為柔度系數。）

3.2.2結構的合理程度

整體結構格局不夠嚴謹，樓層的比例沒有分配好，比其應按照的規定系數參數值要大。結構的平均質量設計合理：242821/(1061×18)=1217kN/m2。自振周期參數值也在合理的范圍內。樓層最大的水平比例偏大于規定的參數值，但是也是在允許使用的范圍之內。

3.2.3地基處理

因為地質不純，加上地下基層的作用力差距比較大，為了減少沉降的危險系數，應該要采用CFG作為地基的處理技術，地底勘察報告也要是做CFG處理。但是由于業主擔心CFG會對工程的進度造成影響，為了加強工期的進度，通過與管理部門和監管部門的協商，決定放棄CGF，而是采用土地原本的地質作為地基，同時利用其他的方法方式來保證主體穩固。

3.2.4基礎設計

基坑的底部高度為-7.19km，基礎底板厚度為175mm，采用可塑性的參數計算，一次來降低鋼筋的用量，達到實際的鋼筋配備率為0.121%，對于個別比較大的單間需要加大鋼筋的數量。

3.2.5剪力墻及連梁鋼筋用量分析

依據工程的規范操作和實際的建筑層數、樓層高度，應該將墻體厚度的取值為：首層與地下層是250mm，地下層外墻厚度是300mm，二層以上的是200mm，內部墻體是180mm。為了降低工程預算，配筋的數量可以適當的調低：因為建筑主體結構按照比例分配配筋要求，其中墻體的分布筋與建筑結構要求的最小范圍的數值吻合，所以其配筋數目不要浪費。根據參數值考慮，地下室的外墻分布水平筋數可以減少一定的量。

3.2.6樓板鋼筋用量

現在的電氣管道一般都采用隱藏式，所以要求樓板的厚度要超過120mm，比較大的單獨房間要根據一定的地板跨度，要將隔墻設計為150mm、170mm、180mm、190mm幾種，有懸掛式陽臺的內部測試隔板要設計為160mm，樓板的厚度要達到參數值6200跨180厚，5400跨160厚，因為采用的是偏厚的設計，所以要存在一定的彈性設計原則，施工中使用的是一、二級鋼筋，180厚樓板配筋<12@150，配筋的參數概率是0.142%，120厚樓板配筋<10@150，配筋的參數概率是0.144%，同時160厚樓板配筋<12@180，配筋的參數改率是0.139%，這個設計比較符合實際跟建筑主體的設計。

4結束語

4.1在整個建筑結構布局的計算之中，剪重比較大，所以在結構的布局還可以再細化。

4.2由于考慮到建筑的功用，本工程有兩個方向扭轉呈現不規則的趨勢，而且造成的后果比較嚴重，所以應該根據實際的考慮，注意配筋的加強。

4.3在保證建筑主體安全的大前提下，地基可以采用一個天然的地基，暗柱的配筋也可以適當的調小。

4.4一棟建筑的設計，從設計到施工到最后的驗收過程，都需要各個專業的密切配合，才能真正的起到優化結構的作用，使得建筑的設計更加合理和人性化。

4.5建筑的優化是為了降低工程的造價，但是是要在保證工程安全的前提下去優化，而不是將建筑的安全也給優化了，必須是保證整體結構的一致性而再考慮經濟合理。

作者:肖興北陳磊單位:國家林業局林產工業規劃設計院