高层建筑结构设计特点与剪力墙设计

2018-02-14冯琼芳陈媛余秀丽

建材与装饰 2018年38期

冯琼芳陈媛余秀丽

引言

在不同的高层建筑中，剪力墙结构的特点和设计时的布置是不相同的，所以，我们在进行高层建筑物的设计施工时，要进行地质情况的实地的考察和研究，同时对高层建筑物结构特点仔细分析，以满足高层建筑的安全性、稳定性和经济性。

1 结构设计特点

分析高层民用建筑剪力墙结构设计的特点需要了解高层民用建筑结构及剪力墙的具体构造。一般情况下，高层民用建筑对结构设计时的垂直和水平方向上的承载力有相关要求，表现在剪力墙结构设计中即提高剪力墙结构稳定性。剪力墙结构设计要考虑墙体结构抵抗地震等自然震动的能力，尽量避免出现结构变形。由此可知，剪力墙结构设计呈现出高稳定性和高荷载力的特点，剪力墙结构为整体承重结构，可提高结构整体性与美观度。

2 剪力墙结构设计分析

2.1 合理配置剪力墙暗柱钢筋

在具体剪力墙结构设计时，一级、二级、三级、四级剪力墙都需要设置暗柱和端柱。而且通过合理设计暗柱钢筋，不仅可以有效地消耗大量的地震波能量，并能够增强剪力墙边缘的抗拉能力，从而全面提升建筑的稳定性。

2.2 合理布置剪力墙结构

在具体设计剪力墙结构过程中，需要通过合理利用钢筋混凝土来增强剪力墙的承载力，特别是增强剪力墙水平方面的荷载力。因此要合理布置剪力墙结构，确保在满足建筑本身要求的同时，还要考虑到建筑自身的曲线问题，从而对剪力墙进行合理规则布置。

①仔细选择短肢剪力墙。短肢剪力墙结构抗震性能差，在具体应用过程中无法对建筑物稳定性起到保障作用，因此，在选择短肢剪力墙结构时，应综合考虑各种因素，不仅要做到灵活布置，而且还要尽可能地减少建筑结构的重量。②布置剪力墙结构避免出现独立的小墙肢。当剪力墙设计时存在独立小墙肢的情况，会增加建筑施工的难度。因此，在具体的设计过程中，要合理合并开孔，避免使用单独的墙肢，通过合理设置剪力墙有效降低施工难度。③必须确保剪力墙结构的整体刚度。剪力墙刚度与抗震性能和施工时间有直接的关系，所以在设计时，通过合理对剪力墙结构进行布置，以此来确保剪力墙整体刚度，不仅有效地保证了具体的施工时间，而且对增强建筑整体抗震性能也十分有利。在具体控制剪力墙刚度时，要遵循位移限制标准的要求，增强建筑墙肢与连梁超筋之间的抗剪能力，并进一步降低截面设计难度系数。

2.3 合理的控制剪力墙结构参数

高层建筑结构承重不同于普遍建筑，在剪力墙结构设计时，需要合理控制各项参数，以此来将高层建筑各项荷载控制在有效范围内。同时还要合理设计结构参数，特别是要保证位移比例、侧向刚度比例和周期比例设计的合理性，并将其数据有效的控制在规定的范围内，以此来保证高层建筑不会发生扭转和偏心力的情况。在具体设计结构参数过程中，还要对剪力墙自身的不规划性进行限值，将具体的数据控制在规定的范围内。

2.4 剪力墙的连梁设计

在高层建筑剪力墙结构中，连梁作为高层建筑与剪力墙结构连接的重要结构，连梁两侧与剪力墙之间相连接。由于剪力墙结构自身具有的强度和刚度会对连续产生一定的内力，因此在具体设计过程中，需要对内力进行计算，通常会采用刚度折减方式来进行计算，并对折减值进行有效控制。当高层建筑在风力和地震作用力下，必然会使连梁有较大的内力产生，因此会对连梁结构性能带来较大的影响。在具体设计过程中，为了能够有效地降低连梁内力，通常会通过增加剪力墙洞口宽度、在连梁中部开水平缝方法来对各种应力进行削弱，减少其对连梁所带来的破坏，确保高层结构能够具有较好的稳定性。

2.5 优化转换层的结构设计工作

当前高层建筑项目开始向结构功能多样性的方向发展，而且在功能形式上高层建筑也更具复杂性和多样性。在当前一些高层建筑设计时，通常会在不同部位设计出不同的使用功能，因此需要在具体设计时要采取具有针对性的应对措施，通过设置具体的置换构件来实现建筑结构之间的有效衔接，即对转换层进行优化设计。在具体转换层结构形式设计上，需要将转换层的质量和刚度控制在一定范围内，并通过精确的计算来找出转换层的薄弱部位，针对具体内力分配的特征来对内力设计进行优化，以此来全面提升转换层的整体性能，使其发挥出应的的作用。

2.6 对墙身设计环节的优化

在剪力墙结构设计中，需要对墙身设计进行优化，以此来增强建筑结构的整体抗震性能，这是具体设计工作中非常重要的部分。在优化墙身设计过程中，需要做好钢筋合理布置，确保结构中横向钢筋和竖向钢筋能够对应搭配，并有效地将斜截面与正截面的抗剪承载力与抗弯承载力有效结合，以此来完成标准验算工作。并在具体设计中要严格依照规范标准要求，实现剪力墙钢筋的有效配置。合理布置暗柱和端柱，进一步完善一级、二级、三级、四级抗震结构设计，确保建筑结构稳定性的全面提升。另外，在结构墙身具体设计过程中，还要对钢筋之间的距离进行合理布置，全面提高墙身设计的质量。