关于高层建筑剪力墙结构设计的分析

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1、关于高层建筑剪力墙结构设计的分析　　摘要：本文阐述了剪力墙的布置原则，对高层建筑剪力墙的结构设计提出了自己的看法。关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计；分析中图分类号：TU208文献标识码：A1剪力墙的布置原则高层建筑剪力墙结构有风和地震引起的水平荷载，结构自重和各楼层活荷载等竖向荷载，剪力墙能抵抗结构的水平侧力，利用其强大的抗侧移刚度，减小结构的侧移，因此剪力墙一般多布置为：1.1平面布置宜简单、规则，宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置，两个方向的侧向刚度不宜相差过大。双向布置时两方向刚度宜接近为好，具体的控制可以看计算结果中两个方向的位移和刚重比等指标；1.2剪力墙不宜过长，较长剪

2、力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段，各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8米；1.3剪力墙要尽可能的布置在建筑物的外围；墙布置必须要考虑刚度的传递，不能把剪力墙分散布置；在出现墙肢和平面外楼面梁进行连接时，必须要设暗柱，暗柱宽度应为梁宽加两倍的墙厚；71.4剪力墙形状多布置成“L”形、“T”形，这更有利于剪力墙结构稳定性。尽可能不布置成“―”字形，如若出现“―”形的短肢墙时，必须要严格控制轴压比。1.5门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁；避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置。2高层建筑剪力墙的结构设计7抗震设计时，高层建筑结构剪力墙

3、不应采用全部短肢剪力墙的结构（短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙）。B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑，不宜布置短肢剪力墙，不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时，应让一般剪力墙和短肢剪力墙来共同抵抗水平力的结构，且在规定的水平地震作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%。同时，房屋适用高度应比《高规》表3.3.1-1规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低，7度、8度（0.2g）和8度（0.3g）时分别不应大于100m、80m和6

4、0m。短肢剪力墙比一般剪力墙结构抗震性能稍差，经济指标也相对不好。在《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定：在抗震设计时抗震等级比一般剪力墙要提高一级，对于无翼缘和端柱一字形短肢剪力墙，其轴压比限值相应减少0.1；短肢剪力墙截面都纵向钢筋配筋率，底部加强区部位不可小于1.2%，剩余的部位不能小于1.0%，除底部加强部位以外，其余各层的短肢剪力墙设计值；一、二级抗震级数分别乘增大系数和1.2或者1.4。上面的这些要求大大的提高了剪力墙截面厚度和配筋率，因此，在实际中特别是地震易发生区要尽可能的避免采用这种布置方式。设计应使其结构水平和竖向都有合理的刚度和承载力的分布，必须要将剪力墙墙肢截

5、面高度取值比8倍墙厚稍大，剪力墙没有必要按开间布置，两间合并布置成大开间的剪力墙，还要同时满足竖向荷载传递要求。3合理剪力墙结构方案3.1在框支剪力墙的结构中，其上部的剪力墙结构一般采用短肢剪力墙的结构体系。7其底部的大空间剪力墙结构体系是指框架支承的剪力墙和全落地剪力墙共同工作的体系，这样的结构体系一般在底层为店铺，上层为住宅或者是旅馆的建筑中常常采用。但是这种体系也有很大的缺点，即抗震性能不够好，这主要是由于上层的剪力墙结构抗侧刚度比较大，下层框架的剪力墙结构抗侧刚度比较小，结构刚度在竖向变化悬殊，甚至可达五到六倍左右，这使其结构在受水平力作用时，极易发生变形集中和应力集中，而在

6、《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定，下层框架的刚度要大于上层框架刚度的70%。在一般的实际工程设计时，为了达到相关要求，通常采用加大下层剪力墙厚度，提高框支层的刚度，降低上下层之间的刚度比，这样也就增加了相应的工程费用。3.2在大于二十层的高层建筑上，最好是采用传统的全现浇剪力墙结构体系。在层数很多的高层建筑中，假如运用短肢剪力墙体系，就使其结构相对较柔，结构层间位移和顶点位移不一定满足规范要求，假如底部剪力系数偏低，那么剪力墙的结构也就趋于不安全。但是，在一些情况下采用传统全现浇剪力墙结构体系，其剪力墙的结构刚度计算值还有点偏大时，可以在较长的剪力墙墙肢开设结构洞口，或者是把窗台

7、改成砖砌加以微调。3.37对于层数相对较少的高层建筑，如二十层以下的建筑，一般都可采用短肢剪力墙结构体系。小于二十层的建筑采用传统现浇剪力墙结构，各墙肢轴压比计算值往往较小，墙体配筋为构造配筋，墙体承载能力没有充分发挥，工程费用偏高。这时，可采用一种改进的短肢剪力墙结构，其具体做法是：利用位于建筑平面中部抗侧刚度很大的楼梯间或电梯间做为一个抵抗水平力的抗剪核心筒，这个核心筒由多片剪力墙组成，用以抵抗大部分由风荷载和地震作用引起的水平力。一般情况下，这些剪力