高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨

王金维

摘  要：随着社会经济的迅速发展，高层建筑越来越多，已经成为现代建筑行业的主要发展趋势。作为一种高难度的建筑类型，需要对建筑设计过程进行严格把控，才能保证高层建筑建设质量。框架剪力墙结构设计作为保证高层建筑质量的重要设计环节，需要我们的高度重视。在实际的设计过程中，我们发现框架剪力墙结构设计还存在着不少的问题和不足，严重制约了高层建筑的发展进步，需要我们进行研究解决。

关键词：高层建筑;框架剪力墙结构;设计;问题

设计工作作为保证高层建筑质量的重要工作，需要将设计的关键点和难点进行关注。在进行框架剪力墙的结构设计工作时，需要对每一个结构设计进行罗列，按照设计的难度和重点进行排列，根据排列的顺序进行结构设计工作的关注。虽然说我国的框架剪力墙结构设计工作已经有不短的应用时间，但是还是存在一些问题阻碍了发展，需要我们根据具体产生原因进行解决。

1 高层建筑框架剪力墙设计应用

高层建筑一般情况下的建筑高度都在24m以上，对建筑结构有着较高的要求，需要承载比较高的压力。只有保证建筑结构的科学合理性，才能保证建筑的稳定性。剪力墙结构作为高层建筑的常见使用结构，就是因为剪力墙具有较高的稳定性，符合高层建筑的设计要求。而且剪力墙结构不但具有较高的稳定性能，而且在进行施工工艺比较简单。对于层数较高的高层建筑中很多都应用了剪力墙的设计结构。

1.1 连梁设计

在进行连梁的设计工作时，需要对以下几点进行重点关注，才能保证连梁设计工作的质量。

第一个就是施工材料的质量。施工材料是保证建筑结构质量的关键，只有保证施工材料具有合格的质量，才能保证建筑设计结构的质量符合施工标准。混凝土作为连梁施工中的常用材料之一，需要践行严格检验工作才能投入施工建设。框剪能力是保证框架剪力墙设计结构质量的重要指标，在进行连梁的设计工作时，需要保证框剪能力符合设计的要求，才能进行后续的施工作用，为整个结构施工建设打下良好的基础。框剪能力的重要影响因素就是材料的质量，主要表现在混凝土的质量，所以需要选择合适的混凝土等级，才能保证连梁设计能够达到所需的框剪能力。如果出现混凝土材料或者等级选择不合适的现象，就会导致后续的使用过程中出现质量问题，严重时可能导致安全事故，造成人员的伤亡，对施工人员的生命安全带来威胁，所以在实际的设计工作中，一定要选择合适的混凝土材料。为了保证建筑设计可以通过施工作业进行展现，需要制定合理的维护工作。

第二个则是连梁设计的高度控制。在进行设计工作时，首先需要对连梁的强度进行了解，以强度作为设计的一个基准进行高度和洞口宽度的设计工作。高层建筑对抗震性能的要求更高，而且高层建筑的抗震设计本身就具有一定的难度，所以抗震设计成为高层建筑的一个设计难点。连梁高度和洞口宽度对建筑的抗震能力有着不小的影响，需要对这两个设计进行仔细考虑。两者具有一定的数学关系，一方出现降低的变化时，会导致一方面的增加，我们在进行设计的时候需要考虑两者的关系特性，才能保证设计的科学合理性。

第三个就是建筑的裂缝问题。建筑裂缝是影响高层建筑质量的重要问题之一，主要出现原因是连梁的刚度设计不厚合理。为了保证建筑不会出现裂缝的现象，需要对建筑连梁刚度进行折减，通过折减可以实现刚度的有效分散。为了保证折减过程的科学有效进行，需要在设计阶段就对这个问题进行重视，根据连梁的刚度计算和其他影响参数的具体研究。在设计的过程中保持大部分构件都具有合理的弹性，才能保证设计的科学合理性。在设计过程中，还要进行结构的配筋设计，才能保证剪力墙的结构能够发挥出真正的作用。通过对连梁刚度的有效控制，可以增强整个建筑的防震性能。连梁内部的作用力需要具有一定的传导性，减少连梁的开裂现象。

第四个就是关于剪力墙的厚度设计问题。剪力墙的厚度设计也是连梁设计中的一个重要部分，需要根据设计的实际要求进行调节工作。如果出现需要具备超厚的剪力墙，可以在保证建筑结构稳定的情况进行适当的调节。连梁的设计工作是一项非常复杂的工作，涉及到很多方面的工作。只有保证设计的科学合理性，才能为后续的施工打下良好的基础。

1.2 墙肢设计

第一，墙肢的厚度与建筑结构的稳定紧密结合，而且其厚度还影响着建筑结构的可靠性，正是因为墙肢的重要性，因此需要科学的控制墙肢。在实际的设计中，会出现一些问题而使墙肢的厚度出现偏差。尽管高层建筑的规模大，而且高度很高，但是高层建筑也是住宅建筑的一种，因此高层建筑的墙肢，设计中的厚度要与实际工程中的厚度相同。一般规定标准的厚度是在200mm内。在对建筑结构设计的过程中，要综合分析一切影响因素，使其在施工的时候，能够控制，而且要知道存在的问题，这样能够让设计结构更合理。通过使用的结构方案是一字型。

第二，剪力墙的结构布置，随着建筑越来越高，建筑的综合性能也日渐提升，因此，在进行剪力墙结构设计时候，应该采用双向布置，科学合理的构成建筑结构的空间性能。同时，由于对建筑的抗震性能有了更高的要求，因此，在剪力墙设计时候，严禁在需要抗震设防区域使用单向剪力墙设计。在进行剪力墙设计时，要保证平面均匀分布，刚度中心要和建筑的整体质心相重合或者是尽量靠近，如此可以很大程度上减小扭转效应。

2 剪力墙结构计算和设计的优化的措施

2.1 楼层最小剪力系数的调整原则

在满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过40%的前提下，尽可能减少剪力墙的布置，以大开间剪力墙布置方案为目标，使结构具有适宜的侧向刚度使楼层最小剪力系数接近规范限值，这样能够减轻结构自重，有效减小地震作用的输入同时降低工程造价。

2.2 楼层最大层间最大位移与层高之比的调整原则

规范规定在计算多地震作用的楼层最大层间位移时，以楼间弯曲变形为主，计入扭转变形，可不扣除結构整体弯曲变形，因此，对于高层建筑应尽可能扭转变形最小，但又不能仅根据这些层间位移不够，不加分析地增加竖向构件的刚度。在实际工程设计中，有些设计人员一看到某一方向层间位移不能满足规范要求，就不断地增加该项的侧向刚度，若与规范限制接近则可行，若剪重比已经较大，使其剪重比减小，地震作用减小，同样可以达到较好的效果。

3 结束语

随着高层建筑的不断增加，高层建筑的框架剪力墙结构设计工作越来越重要。框架剪力墙结构的设计水平直接影响到高层建筑质量，需要我们的高度重视。本文主要对墙肢和连梁问题进行研究探讨，提出需要注意的问题及解决办法。在设计阶段将框架剪力墙的结构进行科学合理的设计工作，可以为后续的施工打下良好的基础，避免出现设计问题需要进行返工的现象，为高层建筑建设降低了施工成本，增加了施工的经济效益。

参考文献

[1]王胥沅.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].民营科技，2017（3）：163-163.

[2]李晓芳.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].科学技术创新，2016，8（2）：222-222.

[3]陈铁文.对高层建筑框架剪力墙结构设计中一些问题的思索[J].建材与装饰，2016（26）.