剪力墙结构设计要点范文

剪力墙结构设计要点篇1

【关键词】高层建筑；剪力墙；结构设计

引言

剪力墙这种结构形式已经成为目前高层住宅结构形式的首选，剪力墙结构布置灵活，抗震性能好，容易满足各种使用功能的要求来增加使用中的舒适度。因此，作为结构设计人员要充分了解其受力原理，合理设计出安全、实用、经济的高层剪力墙结构。本文以高层建筑剪力墙结构设计要点探究为主题，从剪力墙的相关概念出发，重点研究高层建筑中剪力墙结构设计的要点，并结合相关案例分析说明。研究的目的在于通过对剪力墙的设计要点分析，使得建筑结构得到整体优化，从而促进高层建筑的安全性、经济性以及科学性。

一、剪力墙的相关知识

（1）剪力墙是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。它的空间结构由一系列纵向、横向剪力墙及梁、板等组成。

（2）剪力墙和其他的框架结构一样，既有其优点，也存在不足。由于现浇钢筋混凝土对水平地震荷载的承受，使得水平荷载对墙、柱产生一种水平的剪切力。为了与这种水平剪切力形成平衡，剪力墙结构由纵横方向的墙体支撑，从而形成抗侧向力的体系。这是剪力墙的最大优点。此外，剪力墙的刚度很大，而且空间的整体性好，从房间里无法看出梁、柱楞角，使得室内的布置更加容易，方便而实用，简单而美观。剪力墙结构还具有良好的抗震性能，这也是被广泛运用于高层建筑的原因之一。剪力墙的最大的不足就是结构自重大，另外剪力墙结构抗侧刚度大，会引起较大的地震反应；剪力墙墙体中轴压低，墙肢承载力发挥不足等。预应力剪力墙结构常常可以做出大的空间住宅布局，完全满足现代人对舒适宽阔的居住空间需求。既然剪力墙有其优缺点，就要求我们在设计中因势利导，趋利避害，使其发挥最大的功能性作用。

（3）剪力墙结构的设计原则：[1]剪力墙的布置应分布均匀，沿房屋纵横两个方向设置，使剪力墙刚度合理。剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处，在结构平面中部尽量减少剪力墙的布置，使剪力墙分布于建筑物周边，在较少的剪力墙情况下取得较大的刚度，结构的刚度中心和质量中心尽量接近。[2]剪力墙沿高度应均匀变化，在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。[3]为了保证楼屋盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼屋盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。[4]剪力墙结构应具有延性，细高的剪力墙容易设计成具有延性的弯曲破坏剪力墙。当墙的长度很长时，可以通过开设洞口将长墙分成长度较小的墙段，使每个墙段成为高宽比大于3的独立墙肢或联肢墙，分段宜较均匀，通常墙段的长度不宜超过8m。[5]结构计算分析应满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比及墙体稳定性等方面的要求。

二、实例分析

（1）工程概况：以某住宅小区高层住宅设计为例，该建筑为地上33层和地下2层，地下两层为非机动车停车库，地上为住宅。地下室的层高均为3.5m，地上1～33层高为2.9m，地上建筑总高度为96m。该建筑物为剪力墙结构，抗震设防类别为丙类，设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震第二组，场地土类别为Ⅲ类，特征周期为0.55s。

（2）结构选型：根据本建筑的使用功能和建筑高度选择其结构形式为剪力墙结构，基础采用桩筏基础。

（3）结构计算：本工程采用中国建筑科学研究院开发的PKPM系列高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE进行计算分析。计算分析结构表明本工程的自振周期正常合理，平动周期为第一振动周期，扭转周期与第一平动周期之比为0.80，小于0.90，满足规范，振型曲线光滑连续，无突变。按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比小于1/1000。在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），不大于该楼层两端最大弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。计算结果显示本工程无平面不规则或竖向不规则的情况。剪力墙轴压比满足规范要求。

（4）剪力墙布置：剪力墙应在满足结构竖向及水平荷载的前提下尽可能地布置在隔墙位置，对剪力墙的数量进行控制，还要减少边缘构件数量，结构计算时满足剪力墙实现弯曲破坏的延性破坏模式。剪力墙的厚度按照《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的规定选取后进行计算，根据墙体的稳定性和轴压比对所选取的墙厚进行调整。最终本工程地下室墙体均采用300mm厚，地上住宅部分采用200mm厚。

（5）混凝土强度等级的选择：本工程层高较低，剪力墙墙体稳定性均能满足规范要求。墙体的混凝土强度等级根据规范对剪力墙轴压比的限制选择。地下室剪力墙采用C35，1～6层为C40，7～12层为C35，7层以上为C30。由于住宅建筑房间开间小，平面分格多，梁板的混凝土强度等级在施工时不易于剪力墙区分，因此本工程梁板及楼梯的混凝土强度等级均同本楼层的剪力墙。

（6）高层建筑梁板布置：考虑到住宅建筑以实用性和舒适性为最基本的要求，梁设置时尽量布置于填充墙下面，避免房间内露梁，如果出现难以避免的情况尽量把梁凸出到卫生间或厨房等相对次要的房间。另一方面就是要注意房间净高的要求，在满足受力的前提下尽量保证房间净高以增加使用的舒适性。

三、剪力墙结构设计的构造要点

（1）剪力墙结构伸缩缝的最大间距：装配式建筑为65m，现浇式建筑为45m。当采用以下措施时可以适当增加伸缩缝的最大间距：[1]采取减小混凝土收缩或温度变化的措施；[2]采用专门的预加应力或曾配构造钢筋的措施；[3]采用低收缩混凝土材料，采用跳仓浇筑、后浇带、控制缝等施工方法，并加强施工养护。

（2）剪力墙结构的最大高度比：非抗震设计时为7，抗震设防烈度为6度和7度时为6、8度时为5、9度时为4。高层建筑的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。在结构设计计算满足规范规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后，仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的，主要影响结构设计的经济性。

（3）剪力墙结构的防震缝：剪力墙结构的防震缝按照同高度的框架结构防震缝要求的50%取值，且不小于100mm。

（4）剪力墙底部加强部位的范围：[1]底部加强部位的高度应从地下室顶板算起；[2]底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者较大值；[3]当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时，底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。

（5）轴压比限值：在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢轴压比限值分别为0.4（9度一级）、0.5（6、7、8度一级）、0.6（二、三级）。

4.6轴压比限值

一般剪力墙底部加强部位―三级抗震无规定、二级抗震0.6、一级抗震0.5或者是0.4。

四、结论

在实际的工程减值中，设计方只有把握住剪力墙结构设计的要点，才能真正设计出安全稳定的建筑物，从而保障居住者的生命安全，同时还可以最大程度地节约建筑工程的设计成本。

参考文献：

[1]陈耀. 高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J]. 福建建材，2011，04：36-37+39.

[2]王建栋，边红美. 某高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计要点分析[J]. 商品混凝土，2013，05：81-82.

[3]冯运琴. 高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题[J]. 科技资讯，2013，18：59-60.

[4]曹彬，李铭. 高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J]. 中国建筑金属结构，2013，22：65.

[5]王和平. 高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J]. 四川建材，2008，05：85-86.

剪力墙结构设计要点篇2

关键词：短肢剪力墙结构计算析结构布置抗震构造

中图分类号：TU241.8 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

近年来，随着城市经济的不断发展，建筑的数量日益增多，人们对建筑物的平面与空间的要求越来越高，传统的普通框架结构中凸入室内空间的房梁、柱子等影响美观，不能满足人们对住宅空间的要求。而短肢剪力墙结构的出现，不仅能够克服了传统的普通框架与普通剪力墙结构存在的一些问题，而且降低了基础及上部结构的造价，从中得到了广泛的应用。

二、短肢剪力墙的概念和特点

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；短肢剪力墙结构主要布置在房间分隔墙的交点处，视抗侧力的需要及与分隔墙相交的形式而布置适当数量的相应形式的短肢墙，并在各肢处布置连系梁，把这些墙连结成一个整体以构成结构体系。这种结构体系特点主要包括以下几个方面：

（1）满足建筑功能的需要。1）墙肢和填充墙的厚度相同，各墙相连的梁处于一个竖向的平面内，以避免梁柱可能突出墙面的情况。2）墙体改革的方向要求墙体采用轻质材料，因此短肢墙更能够满足建筑功能的需要。3）短肢墙构件增加了施工困难程度，但扩大了使用面积。

（2）满足结构设计的需要。短肢剪力墙体系中墙肢和梁可以隐蔽，同时结构布置比较灵活，墙的数量和肢长可以根据抗侧力的需要而定，同时，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度和刚度中心的位置。

（3）结构体系使用方面，可灵活运用。1）结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾。2）墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定。3）能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单。4）连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖向平面内，可隐蔽。5）根据建筑平面的抗侧移刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。

三、实例分析

某小高层建筑，采用短肢剪力墙结构，基础为静压预应力管桩基础，地上10层，地面以上结构高度33m， 建筑面积 7500m2， 结构安全等级为二级，设计使用年限为50 年，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度。

3.1 结构布置

短肢剪力墙结构布置较灵活，不同的结构方案会导致不同的效果， 总结已往经验， 若要取得良好的抗震效果，在结构布置上应遵循如下原则：

（1）高层建筑不应全部是短肢剪力墙结构，若短肢剪力墙较多，可在竖向交通中心区布置筒体或一般剪力墙来共同抵抗水平力。

（2）短肢剪力墙应布置在房间分隔墙的交点处且竖向荷载较大处，但不必在每墙交接处设短肢墙满足竖向荷载和抗侧力的需要即可。

（3）短肢墙的数量和长短可根据结构受力的需要来确定。 可由基本自振周期来判断剪力墙布置是否合理。

（4）短肢墙应尽量对齐、 拉直，以便和连梁一起构成抗侧力构件。

（5）在外凸部分，平面外边缘和角点处，容易产生大的应力集中，应设短肢墙以满足平面刚性和抗扭的要求。

（6）采用普通楼板时，短肢剪力墙的间距不应过大，以防止楼板在自身平面内变形过大，否则应采用预应力楼板。

（7）剪力墙相邻洞口之间及洞口与墙边缘之间应避免小墙肢，试验表明:墙肢宽度与厚度之比小于3的小墙肢在反复荷载的作用下，比大墙肢开裂早，即使加强配筋，也难以防止小墙肢的较早破坏。

（8）纵横向剪力墙宜布置成T形、L形、十字形以避免布置与墙平面单侧相交的梁，同时亦可以使纵墙可以作为横墙的的翼缘，横墙可以作为纵墙的翼缘，提高其承载力和刚度。

3.2 结构计算

本工程采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件（墙元模型）SATWE进行计算。计算分析结果如表1。

表1

本工程严格按规范条文进行设计计算，因短肢剪力墙较多，布置了电梯筒体和一般剪力墙，形成短肢剪力墙与筒体和一般剪力墙共同抵抗水平力的剪力墙结构，并符合下列规定：

（1）其最大适用高度比《高规》中剪力墙结构的规定值低，本工程地面以上结构高度为33m，低于100m；

（2）抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩为结构总底部地震倾覆力矩的65%，不小于50%；

（3）抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级比《高规》规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；本工程短肢剪力墙抗震等级为一级；

（4）抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比， 抗震等级为一级不宜大于0.5；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.1，不大于0.4；

（5）抗震设计时，除底部加强部位应按 《高规》规定调整剪力设计值外，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一级抗震等级乘以增大系数1.4；

（6）抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于 1.2%，其他部位不宜小于 1.0%；

（7）短肢剪力墙截面厚度最小值为200mm。

3.3 抗震构造措施

短肢剪力墙除了要按结构计算进行配筋外，还应设构造钢筋。短肢剪力墙的侧向刚度介于异形框架柱和普通剪力墙之间，以轴向力为主，弯矩为辅。跟异型框架柱和普通剪力墙结构一样，短肢剪力墙在设计时也要加强边缘构件的配筋。

短肢剪力墙主要布置在房间分隔墙的交点处，根据抗侧力的需要及分隔墙相交的形式而确定适当数量，并在各墙肢间设置连系梁形成整体。 这种结构系实属剪力墙结构的一种， 短肢力剪力墙结构中，除墙肢平面内有梁外 常垂直墙肢方向也有梁，此类梁由于支座面筋要满足锚固（0.4Lae）构造要求，因此在配筋时要选用小直径的钢筋，采用“密而小”的配筋原则，这样即满足0.4Lae锚固要求也有利于梁端裂缝控制。本工程框架梁抗震等级为三级，框架梁混凝土强度等级C25，此位置短肢墙厚度为200mm，因此选用直径Φ12的钢筋，0.4Lae=0.4×35d=0.4×35×12=168mm，满足要求。

振动台模拟地震试验结果表明，建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部的小墙肢、 连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节。当有扭转效应，建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂；在地震作用下，高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主，底部的小墙肢，截面面积小且承受较大的竖向荷载，破坏严重；在短肢剪力墙结构中，由于墙肢刚度相对减小，使连梁受剪破坏的可能性增加。因此，在短肢剪力墙结构设计中，对这些薄弱环节，更应加强抗震构造措施。

本工程抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其他部位不宜小于1.0%。 如按剪力墙的边缘构配筋方法，由于短肢剪力墙墙肢较短，可能会出现全截面均配钢筋，这对短肢剪力墙的受力并不是最佳，因此建议墙肢角部钢筋配在0.2L(L为墙肢长)墙肢范围内。

在抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉，如果双肢剪力墙中一个墙肢出现小偏心受拉，该墙肢会出现水平通缝而失去抗剪能力，且由荷载产生的剪力将全部转移到另一个墙肢而导致其抗剪承载力不足，因此，应当避免墙肢出现小偏心受拉。

四、结束语

短肢剪力墙结构作为一种新的高层住宅结构形式，由于其具有平面和房间布置灵活，不受建筑空间的限定，室内结构稳定等特点，从中得到进一步推广及应用。但随着小高层住宅短肢剪力墙结构设计呈多样化的趋势，如何充分运用概念设计，把握结构的整体性，科学布置剪力墙成为结构设计的首要任务。

参考文献

[1] 建筑抗震设计规范GB50011-2001[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.

剪力墙结构设计要点篇3

关键词：框架；剪力墙；结构；设计要点

中图分类号：TU398+.2文献标识码： A 文章编号：

框架剪力墙结构是指在一定的框架空间中，将定量的剪力墙进行合理分配、布置。这种格局中剪力墙被称作框架剪力墙，因为它具有使用空间大、功能多、选择灵活、承压强等优点，所以现在被以广泛的应用于建筑领域。尤其是近几年，随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，越来越多的房屋建筑工程被开发、兴建起来，进一步拓宽了框架剪力墙的应用范围，在一定程度上完善和优化了框架剪力墙设计技术。但同时我们也应看到，因为框架剪力墙结构本身对设计技术的专业性有很高的要求，而且操作过程也相当复杂，所以在这种情况下，就要求设计者一定要做好建筑过程中，框架剪力墙结构的设计工作，以更好的指导框架剪力墙的施工工作。

框架剪力墙结构的计算方法

静力分析法

在建筑施工过程中，剪力墙因受到水平力的作用，会弯曲变形。所以据此可以将它简单划分成为长臂受弯杆件和剪弯杆件；而框架结构受到水平作用力之后，为发生剪切变形，因此可以将其看成长臂剪切梁。框架和剪力墙之间相互协调配合，并持续连杆作用，就可以建立一个框架和剪力墙之间的侧移协同微分方程。对这个微分方程进行计算求解就可以得出框架剪力墙结构的内力与位移。在水平作用力的前提下，通过考虑共同协调性的基础之上，简化框架剪力墙的计算方法。

根据连接方式的不同，可以将结构简单的划分成：（1）刚接体系。刚接体系是在一定空间内，除了底板起到了将框架与剪力墙进行接接的作用外，框架梁也可以通过特定方式，将剪力墙和框架有机的联系在一起。通过框架梁可以传送力压和弯距，对剪力墙起到了一定的制约作用。（2）铰接体系。指框架和剪力墙之间只通过底板来进行连接，底板用总连梁来表示，这样底板平面外的刚度就可以省略不计了，这种情况下，框架和剪力墙之间的水平位移是相同，但两只之间无法进行弯矩传递。这种连接方式就是所谓的铰接体系。

动力解析法

在多自由度体系的基础之上，建设相关的动力方程，然后输入其他相关数据。根据专业模型恢复的不同情况，可以分成非线性反应解析法以及线性反应解析法。计算过程中，如果使用的模型设定不同，计算出的结果也会大不相同。一般情况下建筑空间内的框架计算可以使用非线性解析法并采用结构已有的内部非线性实验和理论研究成果。而近些年，非线性解析研究在剪力墙部分的计算应用上，有了一定的发展，比如一些柱墙单元、辅助衍架单元、直杆多垂单元等方面的研究和应用，已经让剪力墙的相关计算专业模型和它受力实际情况相当接近。Ritz向量直接添加法以及lanczos叠加法已经越来越多的已用到一些特定的非线性计算当中去。而弹塑性静力理论的不断完善和发展，进步一丰富和优化了框架剪力墙的抗震非线性理论。

选择合理的软件

选择科学、合理的分析软件

常见的解析计算模式可以分为以下几种：平面空间协同作用法，这种模式主要应用于同一空间、平面内，布局分配比较规则合理的框架、框架剪力墙架结构中。这种计算模式简单方便，但也存在一定的缺陷性。它只能从部分上反映出整个结构的主要功能特性，而对整个空间结构的承压性能反映的不全面。所以，现在平面空间协同法已经很少使用。在使用薄壁杆件的计算方法对剪力墙的宽墙、高墙以及多肢剪力墙计算时，很难做到计算精准。而使用膜元计算模型对剪力墙的孔洞、长宽计算时，也有可能会出现一些偏差。所以，在对框架剪力墙进行设计，要实际现状为基础，按照统一、科学性、系统性等原则，选择一个合适的计算方式。

设置合理的参数

一般情况下，在对设计的参数进行补充时，不要对楼板的刚度设置上限。而有些情况下，比如楼板出现比较明显的变形时。就需要对楼板的刚度设置上限，或者直接对采用刚性楼板设定的计算数据进行修改，也可以使用以楼板内面作弹性的计算模式：平面空间内的外伸段较长、基层空间内剪力墙的转换楼面层、楼面过于狭窄以及楼层出现很大的漏洞和开口、楼板的整体质量比较差

做好应用程序的计算假定和使用工作

在对其进行计算时，一定要保证输入数据的准确性，对于计算得出的结果一定要做好分析、研究和调整工作。对使用分析软件而计算得出的结果，也要进行相应的判断和分析，确认其科学、合理之后才能作为结构设计的理论依据。选择解析软件计算模型之前，一定要对框架剪力墙结构内的剪力墙、斜截面的长宽、位置以及数量进行科学合理的分配。

剪力墙的合理布置解析

分散

在对剪力墙进行分配、布置时，应充分考虑到地震力分散的作用力，要了解和弄清当地震力相对分散的作用力和剪力墙上的刚度大抵相当时，会有什么反应。当地震力集中的作用到几片刚度较大的剪力墙上时，会对墙体造成很大的破坏，斜截面设计的难度增加，而且一旦剪力墙受到较大破坏，其他的墙体和框架很难承受住从剪力墙体内部传来的巨大地震力，因此出现损坏。

平均

同一顺向的剪力墙应该较平均的分散在平面空间内的各个地段，而不是相对集中在一起，以避免因楼板面积过大变形而致使地震力在建筑框架内分配不平均的现象。

对称

在对剪力墙进行分配布局时，尽量做到对称分配，如果在统一空间内很难做到对称分布时，可以通过对墙体厚度和宽度的调整，使结构内部的质量中心和抗刚度中心尽接近，将偏心距逐渐缩短、用来削弱地震发生时，结构的抖动变形。

周边

在框架结构中，剪力墙应尽量在平面空间的周边分布，布置，以确保增强整个框架剪力墙结构的抗压能力，提升其抗扭转的能力。

设置

在一个相对独立的单元结构中，相同顺向的各种剪力墙不能是单体强，应该多安置写双体强或者多层墙。墙体的单个构件设计应与周边的带梁柱剪力墙进行有机的联系和整合。而且应设置成T形、十字形等。

对齐

应将墙体上孔、洞进行相应的对齐，构建墙梁和连肢。因为剪力墙的布局对整个结构的抗侧刚度有着一定的影响，所以当剪力墙端高度不一致时，会导致结构的刚度发生突变，才不会进行转角窗的设计；当不可避免时，要在拐角处加大墙体厚度、底板厚度和设置暗梁等措施，以确保两个相近楼面的刚度减弱性不会超过29%。

计算模型分析

空间三维分析

将剪力墙看成薄壁杆件或者平面元条，通过框架体系平面变形的三维协调方法进行研究和解析。这种计算方式在考虑到杆件的变形、截面和抽象的弯曲以及底板变形等因素的同时，又能对楼面的刚性假定进行简单化处理。水平作用下的结构扭转效应已经自动存入计算的结果中，不用在重新计算。

平面空间结构协同分析

先假设整个构造体系都有由各类结构空间组成的，接着再通过使用结构内部体系水平变形的二维协调方法进行研究和解析。显然，当两平面空间结构的重叠处，其方向变形是不合理的。所以这种计算方式得出的结果要比空间三维计算方法得出结果，准确性要差些，但其他的功能特性则基本相同。

五、框架剪力墙的抗震设计要点

剪力墙结构设计要点篇4

关键词：建筑结构设计；剪力墙结构；要点探讨

引 言

随着我国经济的大力发展，我国的建筑设计水平也随之提高。随着建筑行业的进程不断加快，能源日益短缺，这是建筑行业目前所面临的问题。因此，在建筑行业今后的发展中，设计师只有不断的加强建筑剪力墙的结构设计，才能够满足人们实际需求。建筑剪力墙的刚度越大，则建筑的整体性就越好。将剪力墙融入到建筑设计中，能够起到很好的抗震作用，不仅如此，剪力墙的成本价格也比较实惠，所以被广泛的推广和应用。由于人们生活水平的提高，导致人们对建筑设计的要求也越来越高[1]。因此设计出满足人们需求的建筑是当前建筑行业的目标。

1 剪力墙的含义

剪力墙结构能够代替建筑框架结构中，梁柱承担来自不同方向的荷载，还能够控制结构水平力上混泥土和钢筋现浇的结构。剪力墙结构主要分为两种，一种就是连梁结构，还有一种是墙肢结构，剪力墙的优点很多，例如：刚度大、承载力强、整体性好、建筑过程用钢量偏少等。因此，剪力墙结构技术将会被广泛的推广和使用，例如：位于学院路口的庐山花园，里面的高层住宅结构设计，其居室与客房空间都是相对较小的，设置了很多的分隔墙，对其运用现浇剪力墙结构技术，能够使得承重墙与分隔墙之间相互结合，经济性较强。因此，在今后的建筑设计中，要加强对剪力墙的研究与探讨，并对剪力墙结构技术进行重点分析，进而不断的提高剪力墙的结构设计水平。

2 剪力墙的优点

在建筑结构设计中融入剪力墙结构设计，不仅能够降低用钢量，还能够降低建筑工程的成本，与此同时，剪力墙的整体性能比较强，因此建筑剪力墙的刚度越大，则建筑的整体性就越好，剪力墙的刚度能够抵挡各种类型的荷载，特别是水平方向的。在高层建筑结构设计中有效的融入剪力墙结构设计，能够使建筑内部的分隔墙和建筑内部的承重墙有效的结合在一起，进而使得建筑物内部的空间不仅安全，还美观。

3 剪力墙的缺点

剪力墙就跟网络一样，有利就有鄙。虽然说剪力墙的优点很多，但是在其众多的优点之下，还是存在一定的缺点。在框架结构上，剪力墙会导致建筑重量增加，进而导致建筑成本增加，因此地震反应也会随之增加；虽然，剪力墙结构设计能够降低钢筋的使用率，但是也会降低结构的延性；剪力墙的墙肢自身的承载能力会受到一定的制约，进而不能够得到充分的利用；虽然说剪力墙的刚度能够抵抗侧向变形，与此同时，建筑本身的结构自上而下也需要进行加强，因此将进一步导致建筑成本的增加[2]。

4 剪力墙结构的要点

4.1 对剪力墙暗柱钢筋进行合理配置

相关规定表明，对于一级、二级以及三级剪力墙结构设计，一定要设置暗柱与端柱。在剪力墙结构设计中设置暗柱与端柱，能够在一定程度上消耗大量地震波的能量，因为剪力墙的边缘构建抗拉的能力很强，所以能够有效的提高建筑的稳定性。例如：坐落在南京路口的金色水岸办公住宅楼，其地下有一层地下车库，地上为29层的公寓住宅，建筑的总高度约为82m左右，。金色水岸经过论证后，决定采用剪力墙结构类型，来直接承受建筑物来自各个方向的荷载，进而提高建筑的抗震能力。

4.2 对剪力墙结构进行合理布置

在建筑结构设计中，能够有效的利用钢筋水泥混泥土的剪力墙，承担一定的水平地震作用力以及来自各个方向的荷载力。所以，在对剪力墙进行布置的时候，一定要达到建筑本身的要求，找到建筑自身的曲线，再对其进行规则性的布置。在对其进行布置的时候，除了要考虑建筑竖向的承载构建的布置，还要考虑建筑结构的对称性，进而避免建筑在受到水平地震力的时候，发生扭转效应。

对剪力墙结构进行合理布置，首先，要慎重的选择短肢的剪力墙结构，这样不仅能够对建筑进行灵活的布置，还能够有效的减少建筑结构的重量，短肢剪力墙结构，建筑的抗震能力不强，不能够保障建筑的稳定性。所以，在选择的时候，一定要进行深思熟虑。其次，在建筑结构中不能够出现独立的小墙肢，如果在建筑设计中，出现了独立的小墙肢，就会加大建筑施工的难度系数。因此，在建筑设计中，要运用合并洞口来对建筑剪力墙进行合理的布置，进而来避免使用独立墙肢，降低施工的难度系数。最后，要保障剪力墙的整体刚度，在施工过程中，如果剪力墙的刚度过大，那么就能够有效的减少施工的时间，导致地震力较大，消耗更多的加建筑能源，经济效应差[3]。除此之外，地震力增大将会导致建筑墙肢与连梁超筋之间不能够达到抗剪力的标准，因此加大了截面设计的难度系数。所以在控制剪力墙整体刚度时，一定要满足位移限制的标准。

4.3 合理的控制剪力墙结构参数

为了保证高层建筑结构设中剪力墙结构布置的合理性、恰当性、以及科学性，就要对位移比例、侧向刚度比例、周期比例等等，一些参数进行有效的控制。位移比例通常是指高层建筑中，竖向构建本身的楼层之间的位移与楼层平均值，以及水平位移之间的比值。除此之外，还对剪力墙结构布置其自身的不规则性进行限值，这样能够有效的防止建筑出现偏心力，出现建筑扭转的现象。位移比限值得基础就是对刚性楼板的确定，高层建筑的竖向构建位移比例不能够超过1.2m的。

4.4 剪力墙的连梁设计

剪力墙本身就有一定的刚度和强度，只有这样才能够协调好连梁与墙体之间的工作，连梁能够提高剪力墙刚度的作用。所以，在进行高层建筑整体计算的时候，一定要折减连梁的刚度。但是折减的值要保持在零点五到一之间。假如其在折减弱刚度后，建筑结构的受弯承载力不足，可以适当的降低连梁的高度，进而来降低地震带来不看影响。

5 结束语

综上所述，随着建筑行业的发展，剪力墙结构技术将会被广泛的推广和使用。所以，在进行建筑结构设计的时候，一定要充分的将剪力墙的作用发挥出来，进一步提高高层建筑的抗震水平。由此可见，在建筑结构设计的过程中，将剪力墙结构融入进去，能够有效的提高建筑的抗震性能。因此，在今后的建筑设计中，要加强对剪力墙的研究与探讨，进而不断的提高剪力墙的结构设计水平，只有这样才能够满足人们对建筑的需求，做到与时俱进。

参考文献

[1]郭兆伟.高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析[J].建材技术与应用，2011，01（11）：39～40.

[2]张建勋，谷军，张帆.等.框架剪力墙结构的概念设计要点分析[J].建筑设计管理，2011，10（03）：98～99.

剪力墙结构设计要点篇5

【关键词】高层建筑；剪力墙；结构设计；讨论

1剪力墙结构的基本含义

1.1剪力墙结构的定义

剪力墙结构的定义为：①剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的钢筋混凝土墙；②高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构；③剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。

1.2剪力墙结构的必要条件

抗震设计时，墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。

1.3剪力墙结构的下限

当墙较少时，如墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%～40%，则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定，设计师可以灵活掌握。如果在剪力墙结构中，只有个别小墙肢，不应看成剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

2高层建筑剪力墙设计原则

高层建筑剪力墙设计应该遵循设计原则，笔者根据多年的实际工作经验总结为：剪力墙连梁超限原则、楼层之间最小系数原则、楼层之间最大位移和层高比原则。

2.1剪力墙连梁超限原则

剪力墙连梁超限原则指的是剪力墙连梁在设计的时候跨高比值应该高于2.5，保证墙体的弯矩和剪力值在设计规定范围之内。《高规》中指出当剪力墙的跨高比大于5的时候，应该按照框架梁的结构进行设计。实际设计施工过程中按照规定进行能够取得良好的效果。

2.2楼层之间最小剪力系数原则

尽量减少剪力墙体的布置，能够有效的减轻墙体自身的重量，对于地震有着较强的抵抗能力。合理调整楼层之间的最小剪力系数能够最大限度提高建筑结构的倾向刚度，减少工程投资。

2.3楼层之间最大位移和层高比原则

楼层层高约层间的最大位移比指的是建筑物在地震作用下能够产生的最大弹性层间位移比值。实际工程中剪切墙的抵抗能力是由构件组成的，如果构件过多可能会引起建筑结构扭曲变形。所以设计的时候应该尽量减少构件数量，尽可能提高建筑物抵抗外界干扰的能力。

3高层建筑剪力墙结构设计要点

3.1工程实例

某高层住宅建筑整体建筑面积58351m2，包括32层塔式建筑和18层板式建筑，基础形式采用桩筏基础，结构形式为框架-剪力墙。在建筑中，地下1层为停车场，地上3层为店铺和商场，4层以上则为住宅。

3.2剪力墙结构的合理布设

在对剪力墙结构进行合理布设时首先要注意以下几点：

（1）剪力墙应沿主轴方向双向均匀的进行布设，采用两个方向抗侧刚度接近为宜，不宜采用单向的方式进行布设。尽量使得刚度中心与质量中心靠近，减小地震造成的扭转。若无法避免，则最好在剪力墙的相应部位设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时，应计算暗柱配筋。

（2）剪力墙结构的抗侧力刚度和承载力均较大，为充分利用剪力墙的这一特征，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，以便使结构具备适宜的侧向刚度。

（3）在结构布置过程中，应避免布置墙肢长度过长（≥8m）的墙体。当有少量墙肢长度大于8m时，计算中，楼层剪力主要由这些大的墙肢承受，其他小的墙肢承受的剪力很小，一旦地震，尤其超烈度地震时，大墙肢容易遭受破坏，而小的墙肢又无足够配筋，整个结构容易被各个击破，这是极不利的。所以，对于大的剪力墙墙肢，应采用留置结构洞口（洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁），把长墙肢分解成合理的墙肢长度，调整其刚度。

（4）剪力墙的门窗洞口宜上下对其，成列布置，形成明确的墙肢和连梁。当无法上下对其，成列布置时，应按有限元方法仔细计算分析，并在洞口周边采取加强措施。

3.3剪力墙厚度的确定

剪力墙墙肢截面比较适宜简单、规则，建立阿强的竖向刚度应均匀，其门窗口最好成列布置，上下对齐，形成较为明显的连梁和墙肢，避免出现使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。在抗震结构设计师，一、三级抗震等级的剪力墙底部加强部位最好不要采用错洞墙，二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的截面尺寸有具体的规定，按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16，且不应小于200mm，其他部位不应小于层高或剪力墙的1/20，且不应小于160mm；按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160mm，其他部位不应小于层高或剪力墙的1/25，且不应小于180mm。

3.4剪力墙结构构件延性设计

要使剪力墙具有延性，就要控制塑性铰在某个恰当的部位出现；在塑性铰区域防止过早出现剪切破坏（即强剪弱弯设计），并防止过早出现锚固破坏（强锚固）；在塑性铰区域改善抗弯及抗剪钢筋构造，控制斜裂缝开展，充分发挥弯曲作用下抗拉钢筋的延性作用。剪力墙的塑性铰通常出现在底截面，因此，剪力墙底部应设置加强区，加强范围不宜小于H/8（H为剪力墙总高），也不小于底层层高。当剪力墙高度超过150m时，其底部加强部位的范围可取墙肢总高度的1/10。

3.5剪力墙墙体配筋

一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。钢筋满足设计计算及规范建议的最小配筋率即可。剪力墙的加强区域10@200，非加强区域8@200双层双向即可。双排钢筋之间采用6@600×600拉筋。但是地下部分的墙体配筋大多受到水压力、土压力产生的侧压力控制，因此需要另行计算和配置，地下部分的墙体由于简化计算经常有竖向筋控制，在这种情况下为增大计算墙体的有效高度，可以经地下部分墙体的水平筋放置在内侧，竖向筋放置在外侧。

3.6高层建筑剪力墙结构参数的控制

剪力墙的抗震结构设计跟其中的各个参数设计有着直接的关系，因此，提高高层建筑剪力墙结构的设计，必须要考虑到结构各个参数的控制，要保证参数之间设计的合理性。主要包括位移比、侧向刚度比、周期比、刚重比、层间的位移角等参数。本节主要对剪力墙结构位移比的设计要点进行分析。位移比是高层建筑剪力墙结构设计中的本楼层平均值、水平位移、层间位移之间的比值。通过对自身结构布置的不规则性的限值方式，可以有效防止建筑剪力墙结构出现偏心力过大的现象，使得剪力墙的结构能达到扭转的效果。另外，要对位移比的限制因素搞清楚，避免在设计中出现参数设计误差，位移比限制是将高层建筑剪力墙结构的刚性楼板作为确定的基础参数，在此过程中，要将对建筑剪力墙结构引起的偏心力影响进行充分的考虑，需要保证高层建筑物剪力墙结构设计中的竖向构件位移比的参数要低于1.2，避免受到偏心力的影响而使得高层建筑剪力墙整体结构的抗震性能降低。

4结语

随着我国经济的不断发展，使得高层建筑不断涌现，而剪力墙结构设计在高层建筑中的应用越来越广泛。本文主要针对于高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点进行了分析，通过本文的探讨，我们了解到，在进行高层建筑剪力墙设计的时候，应该结合高层建筑的实际特点进行设计，这样有助于提高设计的质量，促进高层建筑竣工后的良好使用。

参考文献：

[1]李金石.高层建筑剪力墙结构设计的探讨[J].科学之友.2011（14）.

剪力墙结构设计要点篇6

关键词：高层建筑剪力墙结构优化设计

Abstract: At present in some of the shear wall structure in the layout process, the quality is good or bad depends largely on the experience of designers, designer for the consideration of the safety of the structure or design progress on the structural design to adopt a relatively conservative structurelayout scheme, to some extent ignored the reasonable structure and economy. Therefore, to optimize the layout of the shear wall structure is obviously very necessary. The paper mainly describes the type and characteristics of the shear wall structure of the high-rise buildings, discussion and analysis in order to optimize the design points for the high-rise residential concrete shear wall structure.

Keywords: high-rise building, wall structure, optimize the design.

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

随着社会经济的繁荣，我国高层建筑发展迅速，结构体系日趋多样化，设计思想也在不断更新，高层建筑剪力墙结构越来越广泛应用于建筑中，高层钢筋混凝土剪力墙结构设计有着光明的应用前景。本文就高层建筑剪力墙结构的类型及优化设计要点进行了论述。

1高层建筑剪力墙结构的类型及特点

按照使用的材料区分，高层建筑剪力墙结构可采用砌体结构、混凝土结构、钢结构和钢-混凝土混合结构等类型四种类型。

（1）砌体结构虽然具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但由于砌体是一种脆性材料，其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差，现代高层建筑很少采用无筋砌体结构建造 在砌体内配置钢筋后，可大大的改善砌体的受力性能，使之用于建造地震区和非地

震区的中高层建筑成为可能

（2）混凝土结构具有取材容易、良好的耐久性和耐火性、承载能力大，刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好以及能浇制成各种复杂的截面和形状等优点，现浇整体式混凝土结构还具有整体性好，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。混凝土结构布置灵活方便，可

组成各种结构受力体系，在高层建筑中得到了广泛的应用，特别是在我国和其他一些发展中国家，高层建筑主要以混凝土结构为主。

（3）钢结构具有材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便施工周期短、抗震性能好等优点，在高层建筑中也有着较广泛的应用。但由于高层建筑钢结构用钢量大，造价高，再加之因钢结构防火性能差，需要采取防火保护措施，增加了工程造价。钢结构的应用还受钢铁产量和造价的限制，在发达国家，高层建筑的结构类型主要以钢结构为主。近年来，随着我国国民经济的增强和钢产量的大幅度提高以及高层建筑建造高度的增加，采用钢结构的高层建筑也不断地增多 特别是对地基条件差或抗震要求高，而高度又较大的高层建筑，更适合采用钢结构。

（4）钢-混凝土组合结构或混合结构不仅具有钢结构自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好等特点，同时还兼有混凝土结构刚度大、防火性能好、造价低的优点，因而被认为是一种较好的高层建筑结构形式，近年来在我国发展迅速。组合结构是将钢材放在构件内部，外部由钢筋混凝土做成（称为钢骨混凝土），或在钢管内部填充混凝土，做成外包钢构件（称为钢管混凝土）。如深圳的赛格广场大厦（76层，高292m）采用圆钢管混凝土柱，香港中心大厦（70 层，高 292m）。混合结构一般是指由钢筋混凝土或钢骨混凝土剪力墙（或筒体）以及钢框架组成的抗侧力体系。

2 高层建筑剪力墙结构优化设计要点分析

高层剪力墙结构是指纵横向主要承重构件全部为结构墙的结构。如果墙体在建筑物中的位置合适，就会形成一个可以很好的抵抗水平力的结构体系，同时还能够分割空间。通常情况下，一个墙体平面内有结构墙存在时就会有很大的侧移刚度，但墙体外的刚度就非常小，通常可以忽略不计。因此结构墙承载着来自于建筑的大部分水平作用或水平剪力。所以称之为剪力墙。高层建筑剪力墙结构优化设计要点主要从结构形式优化和结构布置优化两方面进行论述。

2.1剪力墙结构形式优化

（1）无洞单肢剪力墙。剪力墙的立面上没有任何洞口。这种墙实际上是一竖向悬臂构件，经水平荷载的作用，发生弯曲变形与平截面假定相符，正应力在墙肢截的分布是直线形。可以用应用材料力学方法来计算它的内力和变形。

（2）联肢墙。在实际工程中，有些剪力墙是由许多受弯构件连接在一起的。例如，住宅建筑和旅馆建筑中，墙体上由大量竖向排列的洞口，在外墙上，这些洞口一般是窗口，而在建筑的内部，这些洞口大部分是门洞或走道。在设计中，这些洞口将一片整墙分开为由连梁或楼板连接的墙肢，就形成了所谓的联肢墙。一般地，开有一排或数排较大洞口的剪力墙，其截面整体性已经破坏，平荷载作用下正应力的分布较直线规律有较大的差别。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部都有反弯点，而墙肢仅在少数楼层出现反弯点。即在水平荷载作用下，所有的连梁都呈现双曲率弯曲形态，而大部分的墙肢都呈现单曲率弯曲形态，墙肢变形仍以弯曲变形为主。

（3）短肢剪力墙。与普通的剪力墙相比，短肢剪力场结构体系具有以下特点：1）布置灵活，建筑功能容易满足，尤其适用于建造11-20层住宅，即所谓的小高层住宅，且造价相对于普通的剪力墙结构较低。2）可以开较大的洞口，结构自重比较轻；侧移刚度较小结构柔，地震作用较小；建筑上可以获得良好的采光与通风效果。3）短肢剪力墙一般为高剪力墙（高宽比大于2），故水平荷载作用下墙体的破坏一般都呈弯曲状。同时连粱截面的跨高比大，故连梁的破坏也呈弯曲状。所以，短肢剪力场具有较大的延性。

剪力墙结构设计要点篇7

关键词：高层建筑；框支剪力墙；侧向刚度；抗震构造

Abstract: in recent years, with the high speed development of high-rise building, building complex, functional diversity in shape of comprehensive development direction, and the corresponding structure form also are diverse and complex. This article mainly through the work of the author summarized, in view of some high-rise residential the transformation of the structure design, structure calculation and structural components of a few key points of the design are analyzed.

Keywords: high building; A box shear wall; The lateral stiffness; Seismic tectonic

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

某高层建筑，由7 栋32 层住宅楼组成。地下室 3 层，为车库及设备用房；首层架空，层高为 6.3m；2 层以上为住宅，层高为3m 本工程设计使用年限为 50 年，安全等级为二级，建筑物抗震类别丙类；基本风压为 0.70 kN/m2(50年一遇)，100 年一遇风压为0.77 kN/m2；地面粗糙度为 B 类；建筑场地为Ⅱ类，地震设防烈度：7度，计基本地震加速度为0.10g，地基基础设计等级为甲级。为满足建筑的使用功能及立面要求，结构于二层设置了梁板式结构转换层，除电梯和楼梯剪力墙直接落地及适当位置布置剪力墙外，其余剪力墙由转换梁托换，以框支柱支承。

2 结构设计与布置

2.1 抗震等级的确定

本工程为7度抗震设防，转换层以上非底部加强部位剪力墙及底部加强部位剪力墙抗等级按一级，转换层以下的框支框架按特一级。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 ( JGJ3－2010)中第4.3.1条的规定，丙类建筑应符合本地区抗震设防烈度要求。

2.2 转换层结构布置

目前结构转换层的做法有：厚板转换层、桁架转换、巨型梁转换等结构转换型式，在工程实践中，以转换梁的型式最常见，它设计和施工简单，受力明确，广泛应用于底层大空间剪力墙结构中，本工程经通过比较采用了巨型梁转换层结构型式，它是用大梁将上部剪力墙托住，托梁由框支柱支承。

由于建筑物周边地形原因，3层地下室有一个侧面不是全部埋在地面以下，所以偏于安全的考虑建筑物的计算高度，从地下室负3层的地面标高算起，建筑主体高度为111.6m。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2010)中第3.3.1条中规定，本工程已经属于B 级高度。考虑到型钢混凝土结构具有更大的结构承载能力及良好的结构延性，变形能力和耗能能力较强，可以有效地控制结构转换层的刚度突变，为减小转换层下部附近层的层间位移起到了较显著的作用，所以本设计底部框支梁与框支柱决定采用型钢混凝土结构。作为解决超限问题的一种措施，是本设计的重要组成部分。底部框支柱的钢骨采用实腹式十字型钢，框支梁的钢骨采用工字型钢 同时在转换层以下，通过加厚落地核心筒的墙体厚度（核心筒外壁厚度600mm）以及提高框支层墙柱的混凝土强度等级，同时在建筑的左右两翼增设两道落地剪力墙，使抗侧力结构的侧向刚度和承载力不会产生太大的突变底层剪力墙截面尺寸的确定：除满足竖向承载力作用下轴压比限值外，依据《高层建筑混凝土结构技术规程》( JGJ3－2010)中第E.0.1条的规定，当转换层设置在1、2层时，可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比γe1表示转换层上、下层结构刚度的变化，γe1可按下列公式计算：γe1=G1 A1/ (G2 A2)×h2/ h1，式中G1、G2为转换层和转换层上层的混凝土剪变模量，A1、A2为转换层和转换层上层的折算抗剪截面面积，h2、h1为转换层和转换层上层层高，调整底层剪力墙的厚度，γe1宜接近1，非抗震设计时γe1不应小于0.4，抗震设计时γe1不应小于0.5。本工程经按上述方法计算调整，底层剪力墙厚度为600mm。

2.3 标准层结构布置

标准层墙柱布置时尽量使结构的刚度中心与质量中心重合，以减少地震作用下的扭转效应，因此把剪力墙均匀布置在建筑物的周边 平面形状变化尤其凹凸较大时，在凸出部分的端部附近布置剪力墙，同时增强边角部位剪力墙的刚度，加大平面远端刚度 结合楼梯间及电梯间布置筒形剪力墙，用来结构控制位移，提高抗震性能。并且在布置剪力墙时纵横剪力墙尽量组成 L 形 T 形，在纵横两个主轴方向上使剪力墙刚度基本上一致。在设计过程中，与建筑专业紧密配合，尽量使上部墙体直接落在框支柱或框架转换梁上，而不随便采用次梁转换 标准层结构的竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下而上逐渐减小，混凝土强度等级由C45 渐变至C30 剪力墙厚度由300mm渐变至200mm。

标准层住宅在剪力墙局部开设角窗，削弱了剪力墙结构体系的整体性，针对这一不利因素，在角窗处设置了1200mm高的梁(上翻600mm)，以提高在地震作用下的结构的整体抗扭能力。标准层的核心筒位于平面中心，电梯间开洞使楼面有较大的削弱，结构设计时将核心筒内楼板板厚加厚至150mm，并采取双层双向配筋，以加强其刚度。

3 结构计算及结果分析

本工程采用中国建筑科学研究院 PKPM 系列 SATWE 软件计算分析，以GSCAD软件作对比分析两者总体计算结果比较接近，但是墙体的局部内力及配筋存在差异。由于SATWE 的墙元模型假设更符合实际情况，因此以 SATWE的计算结构为施工图的主要设计依据

3.1 振型及周期

本工程计算振型数为24个，计算结果显示抗震计算时的振型参与质量与总质量之比为: X向为96. 05%，Y向为96. 01%；可见计算时采用的振型数是足够的计算基本周期及扭转因子，空间振型的周期: T1=2.82( Y 方向平动系数1.0；T2=2. 49；X 向平动系数0.98)；T3=2.18（扭转系数0.98）根据大量工程实例的统计，正常情况下框架剪力墙结构的第一自振周期大概范围为：T1=（0.08～0.12)n（n为建筑物的层数），本工程第一振型的周期约为0.09n 属于在正常范围之内按刚性楼板假定进行结构整体计算时，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期 T1 之比，B 级高度高层建筑不应大于0.85 本工程扭转周期比Tt1/T1= 0.773，满足规范要求结构的水平位移在规范的允许范围之内，结构的刚度合理。

本工程存在着一定的扭转不规则，即在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与楼层平均值之比超过 1.2倍，但是其比值较小（＜1.31），特别是塔楼部分普遍都小于1.25，最大值都在裙楼。这是由于裙楼处的水平刚度较大，其平均层位移很小，但是由于裙楼质心到端部尺寸很大，尽管扭转角很小也容易造成扭转不规则指标超限，考虑到裙楼的层间位移绝对值都很小，层间位移角值比规范限基本小一倍以上，因此，对于整个结构的影响是比较小的。

3.2 转换层刚度比

刚度比计算选用剪切刚度参数计算，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比为: X 方向γ=1.198，Y方向γ=1.182，转换层上下层侧向刚度比较小；转换层上下层的层间位移角比较接近，在转换层处还是实现了侧向刚度渐变的要求的。

3.3 动力时程分析

本工程采用SATWE 程序进行动力时程分析，对结构进行了补充设计。波形采用mmw－3、lan3－3，lan5－3 以层间剪力和层间变形为主要控制指标。与振型分解法结果相比，大部分楼层墙。梁配筋基本一致，说明整个结构的刚度设计合理。设计中对薄弱楼层的配筋采取了加强措施。

5 结束语

综上所述，在高层建筑转换层的结构设计时，既要尽可能地满足建筑的使用功能的要求，又要使结构体系更加合理，应从建筑功能、结构受力、设备使用、经济合理等多方面入手进行结构的选型和柱网布置，从而满足建筑结构合理的使用要求。

参考文献

[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2010)修订版

[2]赵西安.现代高层建筑结构设计[M].北京:科学出版社，2006

剪力墙结构设计要点篇8

剪力墙在建筑中具有结构刚度大、整体好、抗震性强等特点而被广泛应用到建筑结构设计中。剪力墙在应用中具有很多优点，得到了开发商和业主的普遍欢迎。在应用中，要认真分析剪力墙的优缺点，以提高剪力墙结构的综合利用率，更好的促进建筑事业的发展。

1剪力墙结构设计中的基本概念及其分类

1）剪力墙高和宽尺寸都比较大，但是其厚度却非常小，这就决定了剪力墙的几何特征和受力形态。其几何特征类似于板，但是受力形态却和柱子惊人的相似，但是在比值上与柱子有着一定的区别。在剪力墙的结构中，墙是一个平面结构，它承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。地震作用和风载下剪力墙仅仅满足刚度强度是远远不够的，其还必须满足非弹性变形反复循环下的延性和能量消耗和控制结构断裂却不倒的要求[1]。所以，在剪力墙的设计中要求将其设计成延性弯曲型；

2）剪力墙结构的分类

剪力墙结构主要可以分为四类，而分类的依据则是剪力墙是否开洞及其开洞的大小。

（1）实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，其就像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；

（2）整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小，但是其开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点，弯矩图的主要位置发生了突变；

（3）双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大，或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但是它们的受力特点却十分类似；

（4）壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近，其整个受力墙的变形则为剪切型，受力特点与框架结构相似。其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，弯矩图在楼层的地方也会产生突变[2]。

2剪力墙结构的厚度和长度的选取

剪力墙长度和宽的尺寸比较大，但是其厚度却比较小。根据其设计的长度和厚度的比值可以将其按照柱形和双向受压构件设计。

2.1剪力墙结构的厚度

抗震规范6.4.1条有明确规定，剪力墙底部加强墙厚一、二级抗震等级时最好大于200mm，而且不得小于楼层高度的1/16，其它地方的则不得小于160mm。在剪力墙结构设计中，遇到特殊情况的建筑物应该采取概念设计分析，有效控制墙肢轴压的比值，确保整体的连结从而达到减少墙的厚度的效果[3]。

2.2墙肢的长度

剪力墙墙肢截面的高度就是剪力墙墙肢的长度，这个长度一般不应超过8m。在剪力墙结构设计中应确保剪力墙结构的延性，为了避免脆性的剪切破坏，可将高宽比大于2的细高剪力墙设计成弯曲破坏的延性剪力墙。但是有的墙体长度很长，为了确保墙体的高宽比值大于2，就要采取开设洞口的方法将长墙分成均匀的、长度较小的连肢墙，而其洞口则最好采用约束弯矩比较小的弱连梁[4]。

3剪力墙结构设计计算的原则

剪力墙的设计过程中，不能采取盲目的手段，应该根据设计规范具体考察结构的设计是否具有合理性。在进行设计时，在技术层面上应遵循一些原则，这样才能促进剪力墙结构设计的规范化。

3.1楼层之间最小剪力系数的调整原则

为了减轻结构的自重，避免地震的发生，在建筑过程中可以考虑少布置剪力墙，但是这个前提是必须要求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能超过40%。可以采取大开间剪力墙，使其结构具有更好的侧向刚度，确保楼层最小剪力系数不小于规范限值，这样可以大大减少工程的造价。

3.2楼层层间最大位移与层高之比的调整原则

对于普通的建筑，设计重点是楼层之间的扭转变形和剪切变形。剪切变形的控制多以竖向构件的多少来衡量，但是如果竖向构件数量很多，就会造成剪重比偏大，导致设计不合理，造成扭转变形过大，同样不能有效满足楼层间位移的需要。所以，在建筑物中应尽量减少扭转变形，而不能单靠增加竖向构件的刚度来调整楼层之间的位移。

3.3剪力墙连梁超限的调整原则

剪力墙跨高比小于2.5的连梁比较容易出现剪力和弯矩超过规定的限度的情况，所以一般规定剪力墙连梁的跨高比最好大于2.5。跨高比大于5的连梁则最好按照框架梁来进行设计，而跨高比在5～6之时，在连梁刚度不折减的情况下就会出现剪力或者弯矩超出规范限值[5]。所以在剪力墙结构设计中应充分利用连梁超限的调整原则，这将大大节省工程造价，能够有效促进工程投资的节约。

4 认真分析剪力墙结构体系特点，采取有效措施优化结构设计

4.1剪力墙结构体系特点

作为建筑结构中不可或缺的构件，剪力墙有着自身独特的特点。在建筑的设计中，逐渐发现了剪力墙的优缺点，其具有承载力和平面内刚度大的优势，但是剪切变形相对来说较大，且平面外较薄弱，加上开动后剪力墙形式复杂多变，受力非常繁琐，这些都阻碍了建筑结构中剪力墙作用的有效发挥。

剪力墙在承受水平荷载和竖向荷载的能力方面都比较强大。其优点是侧向刚度大，并且整体性较好，水平力作用下的侧移相对较小，加上剪力墙设计中没有梁和柱等的外露与突出，所以非常方便房间的内部设置。但是其存在的缺点就是不能提供大空间的房屋[6]。

历次震害的数据为剪力墙结构刚度的比较提供了有效资料。数据显示，刚度较大的剪力墙结构通常情况下震害较轻，但是这个度是有限定的，并不能为所欲为的无限制扩大。在剪力墙的结构设计中，其具有很多优点，但是工程造价相对来说较高一些。所以在优化设计中要充分发挥其抗侧能力等一些优点，并尽量减少其工程费用，这样才能使剪力墙的功能发挥的恰到好处。

4.2剪力墙优化设计的有效措施

在优化剪力墙结构的设计中，为了使受力达到均衡，应当采取有效恰当的措施。剪力墙结构的安全可靠度非常好，每一个结构能够同时发挥最大作用，这样能够达到经济合理的目的。所以在剪力墙的优化设计中首先应该考虑到工程的造价和安全性，结合这两项因素合理调整剪力墙的布置能够促进建筑结构设计中剪力墙结构的优化。

另外，为了节省工程造价，可以从技术手段和原材料的应用两方面着手。在工程的实施中，将含钢量控制在一定范围内，既不损害建筑的安全性也能充分发挥原材料的最大用途是优化设计的最佳方案。

5结论

在对剪力墙结构设计进行有效分析的过程中，我们应重视其基本概念的设计，认真把握设计中遵循的各项原则，合理选用有效的长度和宽度，使设计达到最佳的效果。只有这样才能保证建筑结构经济安全，有效降低工程成本，促进整个工程建设的持续稳定发展。

参考文献

[1]薛云飞，马晓霞.谈剪力墙结构设计中的几个问题[J].陕西建筑，2008，6.

[2]赵守勇.剪力墙结构设计分析[J].煤炭技术，2011，30，9.

[3]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用，2012，4(中).

[4]秦艳，焦维.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技向导，2011(27).

[5]孙雪兰.浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J].山西建筑，2010，8，36(24).