高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计

谢瓒

【摘要】当前，现代化城市的建设发展，使得高层建筑工程的建设数量逐渐提升，而在高层建筑的施工建设过程中，钢筋混凝土剪力墙结构的应用比较常见，这一结构的有效应用，能够提高建筑工程结构的稳定性，同时还能够使建筑内部空间得以扩大。因此，相关建筑企业要加强对钢筋混凝土剪力墙结构的重视，在对其进行设计时，要结合实际情况，以及高层建筑的施工建设要求，对其进行科学设计，使其能够与高层建筑的整体结构相辅相成。

【关键词】高层建筑;钢筋混凝土;剪力墙结构设计

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

对于钢筋混凝土剪力墙结构而言，其自身是高层建筑结构体系中的重要组成部分，而且具有较高的实用性与经济性，在高层建筑工程的施工建设过程中的应用较为广泛。不过，在具体的设计之中，还存在一定的问题，其中就包括材料、技术等方面的问题，导致整个高层建筑结构产生质量问题。面对这种情况，相关设计人员就要对钢筋混凝土剪力墙结构进行全面的了解与掌握，同时也要明确高层建筑的具体建设要求及实际建设情况，以此对剪力墙结构设计进行不断完善，保障其自身的质量，使其在高层建筑的整体结构中发挥出重要作用。

1、长墙肢的设计要点

设计人员在对墙肢延性进行设计时，需要对高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构的特点予以充分考虑，尤其是高细比较大的剪力墙，不仅要具备良好的延性，还需要具备抗弯性这一性能，这样则能够降低脆性剪切破坏问题的出现几率。不过，在大多数高层建筑的剪力墙结构设计中，相关设计人员为了能够使设计出来的剪力墙结构达到相应的墙肢承载力标准要求，在墙肢截面的高度与宽度比超出2，设计人员就可以使用开洞这样方式，对长墙肢进行分段处理，使其形成比较均匀的墙段。另外，若是高层建筑的墙体横截面相对较小，则容易产生弯曲问题，进而引发裂缝现象，这样则会降低高层建筑整体结构的稳定性，甚至会产生安全隐患，面对这种情况，设计人员可以增加适量的箍筋，增强结构的稳固性，提高剪力墙的安全性[1]。

2、墙肢连梁设计要点

对于连梁而言，其自身是建筑工程施工常见的一种耗能构件，主要作用就是连接墙体。在高层建筑结构中，若是剪力墙的设计与实际标准要求不相符，就会降低高层建筑自身的抗震性能，而且还会对其承载能力产生不良影响。因此，在对高层建筑的剪力墙结构进行设计时，相关设计人员需要对连梁的刚度予以合理设置，并且要确保梁体在出现弯曲现象之前，连梁不会产生破损问题。在设计剪力墙的过程中，设计人员还要对人为活动的影响予以充分考虑，若是不考虑实际情况，就盲目增加箍筋数量，就会有较大可能出现剪切破坏的情况。因此，设计人员在对连梁的截面抗剪切性能进行计算时，如果发现其截面比值在2.5以上，就需要增加一定的系数，借此提高钢筋混凝土剪力墙的可靠性[2]。

3、合理优化剪力墙设计

其一，設计人员要对高层建筑的剪力墙结构予以深入分析，并且要先选择规则结构，并结合实际情况，采用合理的技术手段，使剪力墙结构的垂直度达到相应的设计要求。在门窗位置，设计人员可以采用列布置方式，促使应力能够呈现出均匀的分散状态，促使剪力墙结构的稳定性能够得以提升。另外，在洞口这一位置，相关设计人员还要对墙肢的刚度差予以合理控制，若是洞口需要重合设置，设计人员还需要在墙体内部安装相应的框架结构;

其二，在钢筋混凝土剪力墙这一结构的平面内部，具有较大的刚度以及承载能力，但是其平面外部的刚度及承载能力都相对较小，因此，相关设计人员在对剪力墙结构进行设计时，需要对平面外部的弯矩控制力度予以加强，借此提升剪力墙结构自身的安全性。若是剪力墙结构的布置缺乏合理性，也会导致高层建筑整体结构的稳定性有所降低，进而影响到整个高层建筑的建设质量，所以，在设计剪力墙时，设计人员要保证剪力墙的连续性，以免剪力墙的刚度产生比较大的变化。此外，设计人员还需要结合剪力墙的高度，对其厚度进行科学调整，并且还要对混凝土材料的强度予以适当提升，促使剪力墙的抗震性得以增强[3];

其三，在具体的设计过程中，相关设计人员要根据剪力墙结构的特点，对设计方案进行多角度、多方面的分析，对于高层建筑墙体的厚度要予以明确。若是剪力墙相对较长，设计人员则可以在具体施工要求的基础上，对洞口位置进行合理设置，同时还要对结构长度进行科学的划分，并在不同的剪力墙段之间，使用弱梁对其进行有效连接;

其四，设计人员还要采用双向设置模式，对剪力墙进行科学设计，使其能够形成稳定性较高的空间结构，相关设计人员还要明确剪力墙的受力方向，据此对建立向本身的侧向刚度予以合理调整，使其自身的抗震性有所提升。由于剪力墙本身的承载力较大，所以设计人员要对其进行分散设置，对其空间进行不断拓展，通过这种方式减轻墙体结构本身的重力，增强其侧向刚度，防止失稳现象产生。

4、剪力墙设计的计算要点

其一，在设计剪力墙的过程中，设计人员需要对建筑的最大层间位移与墙体高度之间的比值进行准确科学的计算，并且要对剪力墙的弯曲变形、扭曲变形等予以充分考虑，并注意提升剪力墙结构自身的垂直方向刚度。而且在设计方案之中，设计人员需要确保剪力墙的侧向刚度控制位移，与设计要求相符合。

其二，设计人员要对连梁过限进行精确计算以及合理调整。通过相关设计规范要求能够明确，高层建筑剪力墙的长度要在8米及以下，若是剪力墙的长度在8米以上，设计人员就需要使用弱梁对剪力墙进行分割，若是连梁的高度比超出5，则要设置相应的框架梁。设计人员要保证连梁的设计值比实际值大，这样则能够降低裂缝问题的出现几率，并且也能够降低地震对高层建筑的不良影响;

其三，对剪力系数进行科学的调整。根据对剪力墙结构特点的分析，可以得出短肢剪力墙本身能够承受的倾覆力矩，不能大于整个结构总体力矩的40%，而且还要结合实际情况，对剪力墙的数量予以适当的减少，使得高层建筑的测量刚度能够达到相应的设计要求。另外，设计人员也可以通过采用减少剪力墙结合的自重这一方式，增强剪力墙结构自身的抗震性，这样既能够确保剪力墙设计方案的合理性与科学性，也能够保障整个高层建筑的建设质量与安全[4]。

总结：

钢筋混凝土剪力墙结构的有效设计，及其在高层建筑施工中的科学应用，能够提高建筑结构的稳固性，为高层建筑的整体质量奠定了良好的保障基础，因此，相关建筑企业要提高对剪力墙结构设计的重视程度，并且要请专业的设计人员，根据高层建筑的实际建设需求，对剪力墙结构予以合理设计，确保设计方案的科学性，确保工程施工质量。

参考文献：

[1]徐金鑫.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].科学与财富，2020，000（008）：233.

[2]邹映富.高层建筑钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的思考[J].工程技术与发展，2019，001（007）：P.51-51.

[3]张亨通.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计的思考[J].智能城市，2019，v.5（17）：65-66.

[4]阎晓斌.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计解析[J].中国住宅设施，2019，No.198（11）：58-59.