高层建筑剪力墙结构设计要点探析

李名岩

摘 要：近年来建筑行业取得了较快的发展，高层建筑已成为城市的主要建筑形式。高层建筑数量的增加，有效地实现了土地的节约，而且建筑用途更具多样性。在当前高层建筑结构中，剪力墙结构应用十分广泛，其不仅能够满足建筑的最基本使用功能，而且能够满足人们对建筑的个性化、经济性和耐久性的需求，有效地保证了建筑的质量，实现了工程成本的降低。因此在高层建筑剪力墙结构应用过程中，需要做好剪力墙结构的设计工作，全面提高剪力墙结构设计的水平。

关键词：高层建筑；剪力墙结构；设计；原则；要点

中图分类号：TU97 文献标志码：A

目前高层建筑层数不断增加，随着其垂直高度的加大，人们对高层建筑的质量越来越重视。这也使当前剪力墙结构在高层建筑中得以广泛应用。剪力墙结构主要承受来自于风和地震引起的水平和竖向荷载，能够有效地提高建筑物稳定性和牢固性，增强建筑物的抗震性能。因此在当前建筑结构设计中，利用剪力墙结构来代替原来的结构中的梁柱，可以进一步优化建筑结构，全面提高建筑的质量。

1 高层建筑剪力墙结构设计概述

在高层建筑剪力墙结构应用过程中，其对剪力墙结构的设计具有较强的专业性要求。高层建筑剪力墙结构需要与传统的钢筋混凝土材料进行有效结合，并按照相应的架体结构和工程施工技术要求来打造稳固的墙体结构，而且剪力墙结构无论是抗震系数还是美观性都要与现代建筑的标准要求相符。在剪力墙主体结构设计时，需要实现对空间的合理运用，以此来满足当前高层建筑用户对大空间的需求，具体可以利用上层楼板、墙体和上下结构的压力作用进行复式组合，以此来搭建承重结构，实现空间的合理和高效运用。

2 剪力墙结构设计原则

剪力墙结构设计具有较强的专业性，在具体设计过程中，要求设计人员对剪力墙结构设计过程要充分和全面的考虑，要保证剪力墙要与建筑整体极限位移要求相符，同时还要更好地体现出框架剪力墙结构体系中多种抗侧移构建的优越性，以此来确保结构体系建设的经济性、科学性和安全性。在具体设计时，还要严格控制剪力墙结构布置的数量，虽然剪力墙结构具有显著的综合性能，但在具体数量设计时还要与极限位移控制要求相符。即在实际设计过程中，设计人员需要遵循众多规范和要求来合理设置剪力墙结构，全面提高高层建筑工程项目结构设计的质量。

3 剪力墙结构设计的要点分析

3.1 合理配置剪力墙暗柱钢筋

在具体剪力墙结构设计时，一级、二级和三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。

3.2 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。

首先，慎重选择短肢剪力墙。短肢剪力墙结构抗震性能较差，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要综合多方面因素进行考虑，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。

其次，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。因此在具体设计过程中，要对洞口进行合理合并，避免使用独立的墙肢，通过合理设置剪力墙来有效地降低施工的难度系数。

最后，设置剪力墙结构时要确保整体刚度。剪力墙刚度与抗震性能和施工时间具有直接的關系，因此在具体设计时，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。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 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。

3.6 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，需要做好钢筋结构市尺载作，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、二级和三级抗震结构设计，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。

结语

目前建筑业发展速度较快，无论是建筑工程项目数量还是规模都有了较大程度的增加，在这种情况下，剪力墙结构也在高层建筑结构中得以广泛应用。这就需要合理地对剪力墙结构进行设计，使其能够有效的提高建筑整体的性能，更好地发挥出剪力墙的重要作用。通过在具体设计过程中全面提高剪力墙结构的设计水平，使高层建筑在满足人们基本需求的基础上，建筑整体质量能够全面得到提升。打造出精品的建筑工程，为百姓提供高质量的建筑。

参考文献

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