高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点

阴寅宏　吴振兴

摘要：高层建筑已经成为当代建筑工程项目设计的主流，高层建筑产生不仅缓解了城市土地资源应用紧张的局面，同时也代表着建筑领域在新时期取得的跨越性进步。剪力墙结构是高层建筑工程项目设计中不可缺失的重要内容，设计人员必须要严格保证剪力墙结构设计的合理性、科学性，严格依据相关规范和标准进行剪力墙结构设计，这样才能避免对高层建筑工程整体设计质量造成损害。本文就是对高层建筑剪力墙结构设计需要注重的要点进行分析，希望对相关人员有所启示。

关键词：高层建筑；剪力墙结构；设计；要点

引言

剪力墙结构体系最早诞生于二十世纪六十年代，该结构体系刚度性能较为良好，而且可以有效提升建筑结构的抗侧移能力，对于强化建筑抗震性能有着积极影响，所以受到了众多建筑结构设计人员的青睐，并且将其应用于高层建筑工程项目结构设计中去。还需要注重的是，剪力墙结构的应用避免了建筑室内露梁、露柱等不良情况产生，不仅加强了建筑室内的美观性，而且为室内装饰工程建设奠定了良好基础。高层剪力墙结构体系设计专业性较强，其中很多问题都需要严格把握。对高层建筑剪力墙结构设计需要注重的要点进行探究是具有重要意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。

1.剪力墙结构基本概念阐述

对剪力墙结构进行详细阐述就是应用钢筋混凝土墙板取代以往框架结构中存在的梁和柱，可以较为良好的承担多种荷载应力，加强结构水平力的控制，这种应用混凝土墙板承担建筑竖向和水平应力的结构体系称之为剪力墙结构体系。这种结构体系在高层建筑结构中有着非常广泛应用。剪力墙结构体系的突出特性在于其墙肢的长度要远远高出其厚度，剪力墙结构在平面内部具有较强的刚度和承载性能，结构平面外刚度和承载性能较低，墙肢属于偏心受拉或者是偏心受压结构构件。在剪力墙结构体系中，墙体结构属于平面构件，其作用不仅可以有效承担平面作用的水平剪切力和弯矩力之外，同时还会承担相应的竖向压力。在地震不良自然灾害与风荷载的影响下，剪力墙结构出了需要满足刚度要求外，同时还需要考虑到非弹性形变的延展性要求。

2.剪力墙结构分类

剪力墙结构受力特点与其自身孔洞大小和数量有着非常紧密联系，内力分布和变形状态也会受到孔洞大小和数量的影响。根据剪力墙结构自身开洞情况可以将其划分成整截面墙和联肢墙等种类。整截面墙为剪力墙结构自身不进行开洞处理，或者洞口面积在剪力墙墙面总面积的百分之十六以下，洞口长边尺寸也会小于洞口净距离，以及洞口至强电的净距离。整截面墙受力性能与整体悬臂构件有着较大的相似之处，结构破坏形态相似与偏心受压柱体结构。设计人员在对整截面墙进行设计时，要尽可能的将竖向钢筋分布在墙肢的两端。连肢墙结构，剪力墙结构上的洞口沿着竖向成列的进行布置，并且洞口面积要大于墙面总面积的百分之十六，各个墙体之间会选用连梁进行有效连接，墙肢单独性的作用非常突出，连梁的中部区域会出现反弯点。

3.剪力墙设计原则分析

在上文中也提到剪力墙结构设计的专业性较强，设计人员在对剪力墙结构进行设计过程中需要充分、全面考虑，不仅要求监理强结构可以满足建筑整体极限位移控制的要求，同时还需要将框架一剪力墙结构体系中多种抗侧移构建的优越特性良好呈现出来，保证结构体系建设的经济性、科学性、安全性。剪力墙结构布置数量也需要进行严格控制，剪力墙结构综合性能较为优越，但是并不代表在高层建筑工程项目中剪力墙结构数量越多越好。布置数量需要参考极限位移控制的要求，可以应为基本振型地震的影响，剪力墙结构承担的地震倾覆力需要超过地震引发总体倾覆力的百分之五十。总而言之，设计人員需要在众多规范和要求下进行剪力墙结构设置，切实提升高层建筑工程项目结构设计质量。

4.高层剪力墙结构设计优化措施分析

4.1对剪力墙刚度性能进行严格控制，避免出现独立小墙肢。现行高层建筑工程结构技术规范中要求，矩形截面的独立墙肢其基面高度需要控制在截面的五倍宽度以上。这种情况出现后，对墙肢轴压比喻钢筋配置都有着严格要求，不仅增强了设计的难度性，而且对后续施工工作开展也造成了很多困扰。设计人员在设计时可以应用合并洞口的方式消除独立存在的墙肢，并且严格根据规范要求进行剪力墙结构的不住，使得小墙肢成为墙体的翼缘，这一举措会使得结构受力状态得到有效强化，降低了设计难度，设计人员在后续设计中只需要配置一定数量的钢筋材料就可以了。而且剪力墙结构可以具备良好的延展性，细高的剪力墙结构容易被设计人员转变成弯曲破坏的延性剪力墙结构，避免了结构在胞性剪切力影响下严重损坏。

4.2提升转换层结构设计的重视程度。目前高层建筑的功能和结构形式越来越为丰富，不仅呈现出了多样性的特性，而且结构体系也越来越为复杂。对于多功能的高层建筑功能项目，工程项目建设要求建筑上部与下部使用功能可以进行明确的划分，建筑结构布置方式也需要进行适当的转变，需要应用转换层结构实现建筑下部、下部结构的有效衔接，更为良好的对内力进行传递。因此，对于高位转换的底部大空间剪力墙结构这样的复杂结构，应当慎重设计。由于商位转换时刚度和质量较大的转换层升高，调整转换层本身及其上、下的刚度比使之接近是必要的.转换层本身的刚度和质量不宜大，最终可通过水平力作用下精确的牵问分析检合转换层附近的层间位移角是否基本均匀。宜尽量选择刚度和重量较小的转换层结构形式，计算时应多取参与组合的振型数。通过计算仔细分析可能存在的薄弱部位，研究具体的内力分配特点。通过调整内力和构件配筋设计改善薄弱部位的性能。

5.结束语

总之，在进行剪力墙结构设计时，应根据具体工程的特点，对其剪力墙的受力状态进行正确的计算分析，并结合其破坏形态进行设计以满足结构的安全性。只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念，才能设计出既安全又经济实用的优秀作品。