高层剪力墙结构设计要点研究

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1、高层剪力墙结构设计要点研究　　【摘要】本文从高层建筑结构设计特点与剪力墙结构特点分析、高层剪力墙住宅设计要点分析，以及合理剪力墙结构方案这三个方面对高层剪力墙结构设计要点进行分析、阐述。【关键词】高层；剪力墙；结构设计；要点中图分类号：TU8文献标识码：A一、前言随着高层建筑的不断增多以及人们对于建筑质量越加的关注，而高层建筑结构中的剪力墙结构具有极其重要的地位。因此，为了提高建筑质量，我们应当加强对其的结构设计。二、高层建筑结构设计特点与剪力墙结构特点分析1.高层建筑结构设计特点分析7高层建筑结构的设计主要有以下几个方面的特点：首先是，剪力墙结构

2、的设计主要是根据水平荷载而进行的，水平荷载成为了决定性的因素。原因是剪力墙结构因为竖向荷载力（包括重力等）引起的弯矩与轴力大小只是与建筑高度的一次方成正比例的关系，而水平荷载引起的倾覆力矩以及在竖构件中出现的轴力大小是与建筑高度的两次方成正比例关系；且对一般建筑而言，竖向荷载（包括自重等）的值基本上都是固定不变，而水平荷载主要有风荷载与地震作用等，其数值是可改变的，且随着结构动力特性的改变而改变；其次是，在自重等竖向荷载作用下轴向变形比较大。高层建筑竖向荷载比较大，容易使柱出现较大的轴向变形，从而影响到主梁的弯矩。此外，还会对构件的位移以及剪力造成

3、一定程度的影响，最终影响建筑结构设计的安全性；第三，侧移的控制是建筑结构设计的重要内容。建筑结构的位移与建筑高度呈正比关系，高度越高位移就越大，从而影响到工程建筑的安全性，这就要求，在对建筑结构进行设计时应注意将在水平荷载作用下结构位移量控制在规定限度以内；第四，结构延性是建筑结构设计进行的关键指标。在地震作用下，高层建筑与较低楼房建筑相比，出现的变形量会更大一些。为确保高层建筑结构在通过塑性变形阶段后仍然具备较大的变形能力，以防倒塌现象发生，因此，应采取有效的处理办法，使高层建筑结构具备充足的延性。2.剪力墙结构特点分析7现浇钢筋混凝土剪力墙结构

4、，除了承受楼板传来的竖向荷载外，还承受风荷载和水平地震作用。剪力墙结构的抗侧刚度大，在水平力作用下的侧移较小，承载力较大，且整体性较好。通过合理设计，能设计成抗震性能很好的延性剪力墙。由于剪力墙承载力大，侧向变形小，且有一定延性，在多次大地震中，剪力墙结构破坏很小，表现出很好的抗震性能。但剪力墙的间距一般较小，平面布置不够灵活，建筑空间受到一定限制，因此一些需要大空间的建筑使用剪力墙结构就受到一定的限制。对于上部为住宅，下面几层为商场的高层建筑，对影响建筑使用空间的剪力墙，可以采用框支梁、框支柱来转换，扩大使用空间。三、高层剪力墙住宅设计要点分析高

5、层剪力墙结构的合理设计，在充分考虑经济性、结构合理性、使用性等基础之上，主要注意以下几点：1.合理布置剪力墙合理的剪力墙结构布置主要有以下几点：(1)进行多向对称布置。由于剪力墙结构具有水平延展性不强的缺陷，所以在进行设计时，尽量的沿着主轴方向双向或多向对称布置，且把不同方向的剪力墙有机连接起来，尽可能的拉通和对齐，提高剪力墙的空间延展性。此外，在进行抗震设计时，要尽量的让不同方向侧向刚度类似且自振周期相近，同时保证墙肢截面的简单和平整。(2)充分发挥剪力墙承载力作用进行设计。因为剪力墙本身具有侧向刚度大和负荷承载力大等优点，所以为了充分发挥剪力墙

6、的优点，在设计时要尽量让剪力墙之间留有一定的空间，把剪力墙结构侧向刚度控制在最佳力度，有效的减少地震力，提高结构的合理使用率。7(3)对于比较长的剪力墙要进行合理的分段。具体来说，就是要进行合理的开洞，把其分为均匀的多个墙段，且用弱梁进行墙段间的连接；此外，独立墙段总高度与截面高度比例应该不大于2。(4)剪力墙尽量不要让洞口与墙边、洞口与洞口之间形成小墙肢。(5)剪力墙布置要坚持“自下而上连续布置”原则，保证剪力墙刚度均匀分布，提高结构抗震能力。同时最好让剪力墙的门窗洞口上下对齐且成列布置，达到明确墙肢和连梁，应力规则分布的目的。2.控制剪力墙的轴

7、压比为保证剪力墙延性，避免截面上受压区高度过大而出现小偏压情况，应当控制剪力墙加强区截面相对受压区高度，但截面受压区高度与截面形状有关，实际工程中剪力墙截面复杂，会增加计算受压区高度的困难。3.设置暗柱即边缘构件边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。约束边缘构件是指用封闭箍筋约束的暗柱，端柱和翼墙，其箍筋较密且直径较粗，对混凝土的约束较强；构造边缘构件的箍筋可取拉钩形式间距较疏且直径较细，对混凝土约束较差。一般建筑物出地面底部剪力墙弯矩最大，底截7面钢筋屈服后会形成塑性铰区。塑性铰区是剪力最大部位，在反复荷载作用下，会出现裂缝，可能出现剪切破

8、坏。而上部剪力墙弯矩较底部逐渐变小并出现反弯点，故规范规定在其他部位设置构造边缘构件即可。4.控制墙肢截面尺寸的合理性在进