剪力墙结构设计要点

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剪力墙结构设计要点范文第1篇

【关键词】结构设计；剪力墙结构；结构布置；高层结构

1.引言

高层建筑的竖向承重结构有框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体等多种形式，水平承重结构有单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、并式楼盖、密助楼盖、无梁楼盖等多种形式，从结构选型上来看，应当根据结构的受力特点及适用范围而采取合理的结构型式，而对于高层建筑来说，剪力墙结构则是常用的结构形式之一。

2.结构布置技术

剪力墙结构设计时要布置剪力墙，应当宜沿主轴方向或其他方向双向布置。对一般的矩形、L形、T形等平面宜沿两个轴线方向布置；对三角形、Y形平面宜沿三个轴线方向布置；对正多边形、圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。抗震设计的剪力墙结构应避免仅单向有墙的结构布置方式，并宜使两个方向抗侧力刚度接近。内、外剪力墙应尽量拉通、对直。

同时为了有效发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙结构的可利用空间，剪力墙间距不宜太密，侧向刚度不宜过大。否则，结构自重加大，构件所受到的地震作用加大，不经济。剪力墙的平面布置应尽可能均匀、对称，同时应当让结构的质量与刚度中心重合，以减少扭转。在竖向，剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。

对于剪力墙开洞后宜在洞口顶部设连梁，当建筑布置要求设置无连梁的剪力墙时，其数量一级抗震等级不应超过全部剪力墙的数量的20%，二级抗震等级不应超过全部剪力墙的数量的30%。而且对于这种类型的剪力墙不应采用短肢剪力墙，其底部加强部位的墙肢轴压比应当控制对于一级应小于0.4，二级应小于0.5。同时在墙肢两端应设置约束边缘构件，应加强墙肢上楼板板带的配筋和构造措施，如设置联系墙肢的暗梁，以有效地确保板带在竖向荷载作用下具有足够的抗弯承载力。

当前由于建筑功能需要，对剪力墙采取开转角窗设计，针对此应当严格在9度设防地区采取剪力墙转角窗。对8度以下设防地区采用剪力墙转角窗时应采取相应的设计措施：对于窗洞口应采取洞口上下对齐，而且应严格控制窗口大小，洞口宽度不宜过大；洞口附近应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，对于此处的剪力墙厚度适宜增大，同时沿墙肢全高按要求设置约束边缘构件。对于转角处的楼板应局部加厚，配筋宜适当加大，并配置双层的直通受力钢筋。

3.工程实例

某住宅综合楼，建筑面积为5.3万m2，地下l层，地上28层，结构高度79.6m，最高处87.4m，结构沿竖向质量及刚度分布较均匀，但标准层由两个切角正方形单元联接而成，类似哑铃状，平面体型较为复杂，对结构抗震不利。本工程抗震设防烈度为7度，II类场地土，基本风压为0.5kN/m2。本工程上部标推层为住宅，每个单元由9个建筑单元组成，其结构布置利用单元中部设置的两部电梯、设备管道井及一个剪力楼梯所围合的剪力墙内筒体单元，作为结构的主要抗侧力构件，但围绕其周围的8个住宅单元结构如何布置值得推敲。考虑到剪力墙结构对住宅平面布置有利，但限制了底部公共建筑用途的平面布置，采用框架结构可以取得底部公共建筑的较大空间，但对住宅平面布置又不合适。经反复分析多次试算，最终确定采用剪力墙结构体系。

3.1计算结果分析

结构的整体计算除进行正交向抗震计算外，还进行了旋转45。角的斜交向抗震计算，施工图设计构件最终以两种计算较大者配筋。两方向计算具体计算结果如下：

（1）结构自振周期与振型。从计算结果表明不管是正交向还是45。斜交向，其两个方向周期均比较接近，且T1约为0.05N（N为层数）。说明沿主抗侧力四个方向结构刚度均比较接近，各向结构抗震性能均比较适宜，也说明了本结构剪力墙结构布置合理，其刚度适中。

（2）从顶点位移角及层间位移角计算结果可知，用反应谱法分析结构的地震反应，取前六个振型相应值按平方和开平方法得到的结构基底总剪力，以及地震剪力系数。综上所述，采用短肢剪力墙，通过结构合理布置，既能较好地满足建筑功能对底部大空间的要求，又能兼顾上部住宅平面布置的要求，避免了按常规结构布置所形成的框支结构，避免结构竖向刚度突变，降低了结构刚度减小地震作用，使结构更加经济、合理、适用。

3.2设计中的几个问题和所采取的措施

（1）墙肢设计。地震作用下短肢剪力墙结构的抗扭性能较弱，设计中对周边及角点处墙角采用L形短肢墙，对剪力墙结构中存在的少量的“—字形”短墙肢，均严格控制其轴压比小于0.45，且控制墙肢的轴压比不相差悬殊，尽量均匀，避免墙肢应力差异过大。“一字形”短墙肢在配筋构造中除两端配有暗柱外，其水平筋按抗扭要求形成封闭箍，并考虑平面外问题对其竖向纵筋也进行了适当地加强。

（2）连梁设计。采用剪力墙后，出现两种连梁形式。一种是连梁跨度较小，承受的坚向荷载也较小，配筋由水平力引起的剪力和弯矩控制，跨中弯矩很小，剪力沿梁长基本均匀分布，梁端弯矩上下左右也基本对称，这是常规的剪力墙结构连梁，如楼电梯间墙肢连梁。设计中均按常规将梁面及梁底贯通纵筋基本配成一样，其箍筋也沿全长加密。另一类型连梁内力分布类似于一般框架梁，跨度较大，承受的竖向荷载也较大，由于其线刚度较小，在水平力作用下所分配到的内力较小，最终配筋的组合内力主要由竖向荷载控制，大部分短肢墙间的连梁就属于这种类型。对这种类型连梁，在设计中基本是参照框架梁的要求来设计，即梁底筋按计算结果贯通配置，梁面筋如梁端负筋较多时，则不必将所有负筋全部拉通，而将部分负筋在梁跨1/3处截断；箍筋配置也一样，没有沿全长加密，仅在梁端按框架梁抗震构造要求设置加密箍。

（3）楼面薄弱部位所采取的措施。由于每个单元中在住宅单元间开有槽口，两个单元中部联结处开有采光天井，造成了住宅单元间及两个单元中部联结处的楼板不连续，为确保水平力的可靠传递，采取了如下的构造加强措施：首先在每个槽口敞开端每隔一层设置拉梁，且该拉梁按剪力墙间连梁配筋构造；同时对中部联结处的楼板采取适当加厚处理，而且楼板采取双向双层配筋。中部联结处角部及围合采光天井短墙肢均采取配筋加强措施，与之相连的连梁同样按剪力墙间连梁配筋构造。

剪力墙结构设计要点范文第2篇

【关键词】建筑；短肢剪力墙；设计

随着生活水平的提高，人们越来越重视住宅空间的布局。尤其是对小高层、多层住宅的适住性，已不局限于普通框架结构，经过不断的试验改进，人们把普通剪力墙和框架相结合，形成了以短肢剪力墙为主要结构的体系。由于该体系既保留了异形柱不凸出墙面的优势，又在应用的过程中克服了异形柱框架抗震性能不佳的缺陷，因此其在目前的小高层住宅建筑工程中得到了广泛的应用。

1.短肢剪力墙的布置

（1）短肢剪力墙应均匀布置，使墙的轴向应力差别不宜过大竖向布置短肢剪力墙，尽可能做到墙肢上、下对齐、连续，尽量避免洞口错位，与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。

（2）每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接，连粱尽可能布置在墙肢的竖向平面内短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘，尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现，结构布置上考虑纵横墙的共同作用。

（3）短肢剪力墙应设计成强墙柱、弱连梁的体系。所谓墙柱，指的是指墙柱可采用强度等级高的混凝土，加强墙柱配筋。尽可能减少连梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墙体系计算更合理。

2.短肢剪力墙的设计

（1）严格控制短肢墙的轴压比，尤其是无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙。实践证明，在承受压弯作用的剪力墙中，当处于小偏压状态时，墙的延性较差。不仅如此，即使在大偏压状态下，若轴压比较大，混凝土受压区的边缘应力很高，如果混凝土没有约束或约束不够，可能混凝土先达到极限压应变，出现竖向裂缝，甚至压碎，使构件丧失变形能力和承载能力。因此，在设计时，应严格控制短肢墙的轴压比，以保证短肢墙的延性。

（2）由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小，设计时宜布置适当数量的长墙，或利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以防止设防烈度下结构产生大的变形，同时也形成两道抗震设防。

（3）各墙肢分布要尽量均匀，使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近；抗震设计中，简体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50%，必要时也可以通过增加长肢墙的方法调整刚度中心位置。

（4）短肢剪力墙结构体系的抗震薄弱环节是建筑外边缘及角点处的墙肢，特别是“一字形”短肢剪力墙，可出现先于与其相连的梁破坏的情况。如当高层短肢剪力墙结构有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂。因此，为了保证结构的安全性、实用性，设计时应采取必要的措施，如对位于建筑外边缘及角点处的短肢剪力墙应减小轴压比，增大纵筋和箍筋的配筋率，加强小墙肢的延性抗震性能，避免形成孤立的“一”字形短肢剪力墙。

（5）要正确判定短肢剪力墙结构墙肢平面内梁的属性。连梁的刚度变化，直接影响了结构的总体抗侧移刚度，合理地选择梁的截面和配筋，有利于提高结构的抗震性能。因此，小高层住宅短肢剪力墙结构在实际设计时，墙肢刚度可相对减小；连接各墙肢间的梁刚度不应折减。只有这样，才能使梁截面设计易于满足规范的要求，也是偏于安全的。

（6）小高层住宅在设计时，应满足强剪弱弯的要求，以避免连梁剪切破坏先于弯曲破坏；不宜采用窗下墙作为连梁，因为窗下墙高度很大，形成刚度很大的剪切块，不利于结构的抗震设计，所以，宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。

3.工程实例

某工程，总建筑面积为12570m，采用短肢剪力墙结构，为12层住宅楼，建筑总高43.65m（层高3m），顶层为复式住宅，屋顶为四坡屋面。

3.1短肢剪力墙结构结构设计

由于整个楼层的建筑平面较为复杂，采用在14和15轴间设置双墙防震缝，在?和?轴间设置悬挑构件抗震缝的处理方法，将平面分成相对独立的4个部分，各部分的长宽比L1/B1max=29/9.4=3.09

图1标准层结构平面图

3.2结构设计的主要参数

场地类型为II类建筑场地，剪力墙抗震等级为二级。水平地震作用按x、y两个方向计算。同时考虑扭转耦联，周期折减系数0.85，计算取9个振型，结构阻尼比0.05，竖向力按模拟施工加载方式计算，恒活荷载分开计算。修正后的基本风压为0.35，地面粗糙度为B类，结构体型系数为1.4。连梁刚度折减系数0.7，地震力分项系数为1.3，风荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。

本工程基础采用钢筋混凝土墙下条基（有肋梁），剪力墙厚度内外墙均为200mm，连梁截面b×h为200×370～570（mm），楼板厚度100mm～130mm，混凝土强度等级为C35、C25。地基采用天然地基，以③层粘土层做为持力层，Es=15MPa，fak=300kPa。

3.3短肢剪力墙的布置

按照抗震设计要求，结合窗间墙、楼梯间及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T’’，形、“Z”形或“十”字形墙段，沿结构平面各主轴方向均匀、对称布置，做到刚心和质心重合，减少结构扭转。各墙肢肢长不宜相差太大，截面高厚比可以控制在5～8之间，避免出现高厚比小于3的小墙肢，使各墙肢刚度接近，保证在水平地震力作用下，各墙肢受力均匀，避免个别长墙因内力太大而出现超筋。另外在④～⑥轴，⑩一⑥轴间形成4个较为完整的弱筒，以增强整个结构的抗侧力性。在竖向，要求墙肢上下对齐、连续。在同一轴线上的各墙肢通过连系梁连接，可增加对墙肢的约束，提高结构的抗震性能。为了保证连梁具有较好的刚度和延性，取其跨高比为4≤l/h≤8较为合适。

3.4墙肢截面设计

塔楼周围及肢长/肢宽

总之，随着设计方法的不断更新，短肢剪力墙结构体系的运用将会越来越广泛。作为设计人员应充分运用概念设计，把握结构的整体性，科学布置剪力墙，合理进行结构设计，争取做到结构设计的安全、经济、实效。 [科]

【参考文献】

剪力墙结构设计要点范文第3篇

关键词：高层建筑；剪力墙结构；设计要点

Abstract: With the increasing levels of China's economy and urbanization continues to accelerate, people's living and working space gradually to the high growth, high-rise buildings have been gradually replaced by multi-storey buildings. But as people economic level, aesthetic standards and the structure and function of architectural space requirements continue to increase, the general frame structure and frame - shear wall exposed pillar member of architectural space separated strictly limited and can not satisfy the demand for residential space use and facade aesthetic requirements. Thus shear wall structure with high rigidity, can effectively reduce the sway, has a good seismic performance, it is widely used in high-rise buildings. In addition, the interior compared to the frame structure is simple, there is no exposed beams, exposed columns phenomenon, appearance, ease of interior layout, functions better, while increasing the use of space. In this paper, the design of high-rise building wall structure design points to some common problems and simple discussion.

Key words: high-rise buildings; shear wall structure; design elements

中图分类号：TU973文献标识码：A

一、概述

剪力墙结构是利用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁祝，能够承担各类荷载，并且有效的控制结构的水平力，这种利用钢筋混凝土墙板承受竖向和水平荷载的结构被称之为剪力墙结构。剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度，自身平面内具有很大的刚度和承载力，平面外刚度和承载力都相对较小，墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。同时在剪力墙结构中，墙是一个平面构件，它除了承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，其受水平力作用时似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除须满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求。

二、高层建筑结构设计特点与剪力墙结构特点分析

1、高层建筑结构的设计主要有以下几个方面的特点：

第一，剪力墙结构的设计主要是针具水平荷载而进行的，水平荷载成为了决定性的因素。原因是剪力墙结构因为竖向荷载力（包括重力等）引起的弯矩与轴力大小是与建筑高度的一次方成正比例的关系，而水平荷载引起的倾覆力矩以及在竖向构件中出现的轴力大小是与建筑高度的两次方成正比例关系；且对一般建筑而言，竖向荷载（包括自重等）的值基本上都是固定不变，而水平荷载主要有风荷载与地震作用等，其数值是可以变化的，并且随着结构动力特性的改变而改变。

第二，在自动等竖向荷载作用下轴向变形比较大。高层建筑竖向荷载比较大，容易使柱出现较大的轴向变形，从而影响到主梁的玩具。此外，还会对构件的位移以及剪力造成一定程度的影响，最终影响建筑结构设计的安全性。

第三，侧移的控制是建筑结构设计的重要内容。建筑结构的位移与建筑高度成正比，高度越高唯一越大，从而影响到工程建筑的安全性，这就要求，在对建筑结构进行设计时应注意将在水平荷载作用下结构位移量控制在规定限度以内。

第四，结构延性是建筑结构设计进行的关键指标。在地震作用下，高层建筑与较低楼房建筑相比，出现的变形量会更大一些。为了确保高层建筑结构在通过塑性变形阶段后仍然具备较大的变形能力，以防倒塌现象发生，因此，应采取有效的处理办法，是高层建筑结构具备充足的延性。

2、剪力墙结构特点分析

现浇钢筋混凝土剪力墙结构，除了承受楼板传来的竖向荷载外，还承受风荷载和水平地震作用。剪力墙结构的抗侧刚度大，在水平力作用下的侧移较小，承载力较大，且整体性能较好。通过合理设计，能够加强剪力墙的抗震性能，并增加剪力墙的延性。由于剪力墙承载能力大，侧向变形小，其具有一定的延性，在地震中均表现出不俗的抗震性能。但是剪力墙的间距一般较小，平面布置尚不够灵活，建筑空间也受到了一定的限制。对于商住一体的高层建筑，商用部分可采用框支梁、框支柱来进行转换，扩大商用的建筑空间。

三、高层剪力墙结构设计要点

1、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。

2、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、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。影响墙肢延性的因素主要有：

（1）剪力墙截面有、无翼缘对剪力墙延性影响很大。当截面没有翼缘时，延性较差。有了翼缘或端柱后，延性大为提高。

（2）剪力墙随轴力增大，延性降低。

（3）当钢筋总量不变，但端部钢筋与分布钢筋的分配比例不同时，墙肢延性不同。在规范许可条件下，适当增加端部钢筋，减少分布钢筋，即可提高承载力，又可提高延性。

（4）设置约束边缘构件是提高延性的有效方法。

4、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。

结束语

综上所述，剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省，相对来说比较经济，因此在高层建筑剪力墙结构设计中，我们每一个设计者都应该本着精心设计的原则，考虑多方面因素，确定出合理的结构布置方案，只有这样，我们才能把握好每个细节，做出安全合理的建筑结构。

参考文献

[1]胡景云.论剪力墙结构优化设计[J].建材世界.2011(02)

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

[3]齐楠.浅议高层建筑剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息.2011(17)

[4]张月猛,刘洪萍.浅析剪力墙连梁在高层建筑中的设计方法[J].民营科技.2010(05)

剪力墙结构设计要点范文第4篇

关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计；优点；缺点；要点

前言

近年来我国建筑设计水平有了大幅度的提升，特别是在当前能源短缺现象越来越严重的今天，建筑行业为了达到节能减排的目标，设计师在设计过程中更重视节能的重要性。通过加强高层建筑结构中剪力墙结构设计，有效的增强建筑剪力墙的刚度，提高建筑物的抗震性能和整体性能。而且剪力墙建筑成本具有较好的经济性，能够满足人们各种不同的需求，因此在高层建筑结构中，剪力墙结构开始被广泛推广和应用，有效的保证了高层建筑的质量。

1 剪力墙的含义

利用剪力墙结构代替框架结构，不仅有效的增强建筑的荷载，而且对控制结构水平力上混凝土和钢筋现浇结构也具有积极的意义。剪力墙结构主要以连梁结构和墙肢结构为主，不仅具有较大的刚度，而且承载力及整体性都较好，在整个建筑过程中用钢量也不大。这也是剪力墙结构被广泛推广和使用的重要因素。而且在高层建筑中采用现浇剪力墙结构技术，可以将承重墙与分隔墙有效的结合，这样可以有效的降低成本。因此需要重视对剪力墙结构技术的研究力度，确保剪力墙结构设计水平的提高。

2 剪力墙的优点

将剪力墙结构设计融入建筑结构设计中，这样不仅能够降低工程的用钢量，而且对降低建筑工程成本也具有非常重要的意义。而且剪力墙整体性能较好，具有较大的刚度，能够承受住各种类型的荷载，特别是对水平方面的荷载更有效。而且将剪力墙结构设计融入到高层建筑结构设计中来，能够将建筑内部的分隔墙与建筑内部的承重墙有效的结合在一起，对增强建筑内部的空间的安全和美观具有积极的意义。

3 剪力墙的缺点

尽量应用剪力墙结构具有较多的优势，但在实际应用中还存在一定的缺点。在框架结构中应用剪力墙会导致建筑重量增加，使建筑成本增高，抗震性能降低。尽管在一定程度上利用剪力墙结构设计时能够减少钢筋的使用率，但同时也会对结构的延性带来一定的影响。而且剪力墙的墙肢自身承载能力受到一定的制约，这也导致其作用无法有效的发挥出来，尽管剪力墙刚度对侧向变形具有较好的抵抗力，但在实际应用时，需要自上而下加强建筑本身的结构，从而导致建筑成本增加。

4 剪力墙结构的要点

4.1 合理配置剪力墙暗柱钢筋

针对于相关的规定，在进行一级、二级及三级剪力墙结构设计时，需要进行暗柱和端柱的设置，通过设计暗柱和端柱，这样能够在一定程度上消耗大量的地震波能量，同时还能够增强剪力墙边缘抗拉能力，这对提高建筑的稳定性具有非常重要的意义。

4.2 合理布置剪力墙结构

剪力墙结构设计过程中，充分的利用钢筋混凝土使剪力墙能够承担来自于各个方向，特点是水平方面的荷载力。因此在剪力墙结构设计时，需要对其进行合理布置，确保在满足建筑本身要求的同时还要找到建筑自身的曲线，然后再对其进行规则布置。另外，为了确保剪力墙结构布置的合理性，还要对建筑竖向承载和结构的对称性进行综合考虑，有效的提高结构的抗震性能，避免水平地震力作用下产生扭转效应。

首先，在选择短肢剪力墙结构时需要保持慎重的态度，这主要是由于短肢剪力墙结构不仅抗震性能较差，而且无法有效的保障建筑的稳定性，因此在选择时要对多方面因素进行综合考虑，在保证对建筑灵活布置的同时，还要有效的减少建筑结构的重量。

其次，在剪力墙结构布置时不能出现独立的小墙肢，因为一旦在建筑设计中出现了独立的小墙肢，则会导致建筑施工难度系数增加，因此在实际工作中，需要合理对洞口进行合并，避免使用独立的墙肢，这不仅有利于降低施工难度系数，而且对合理设置建筑剪力墙也具有积极的作用。

最后，由于剪力墙刚度直接关系到抗震性能及施工的时间，因此在合理布置剪力墙结构时需要保障整体刚度，这样在保证施工时间的同时，还能够增强其抗震性能，获得较好的经济效应。而且在对剪力墙刚度进行控制时，还要有效的满足位移限制标准，这样建筑墙肢与连梁超筋之间能够具有较好的抗剪力，而且截面设计难度系数也能够降低。

4.3 合理的控制剪力墙结构参数

由于高层建筑结构的承重比较特殊，所以在对剪力墙进行结构设计时，需要充分考虑到各项参数的有效控制，以确保能够将高层建筑的各项荷载控制在有效范围内。在结构参数设计时，要对位移比例、侧向刚度比例以及周期比例等进行恰当而合理的设计，将其数值控制在合理的范围内，从而确保高层建筑不会因为剪力墙结构设计不规范而发生扭转及偏心力的现象。在结构参数设计过程中，还要对剪力墙自身的不规则性进行限值设计，一定要控制在标准范围内。因此在实际高层建筑结构中剪力墙结构设计时，需要对剪力墙结构参数进行合理控制。

4.4 剪力墙的连梁设计

连梁是高层建筑连接剪力墙的重要结构，其两侧与剪力墙相连，因为剪力墙本身具有一定的强度和刚度，所以会对连梁产生较大的内力。为了降低连梁的内力，在对内力进行计算的过程中一般会采用刚度折减的方式，但是要控制好折减值。在受到风力以及地震的影响下，会对连梁产生较大的内力，从而影响到连梁的结构性能。所以一般会通过增大剪力墙洞口宽度、在连梁中部开水平缝等措施来降低连梁内力，以便削弱各种应力对连梁产生的破坏，提高高层建筑结构的稳定性。

5 结束语

近年来我国建筑行业取得了较快的发展，这也有效的推动了剪力墙结构的应用。在当前高层建筑结构中，剪力墙结构应用十分普遍，因此需要在建筑结构设计过程中将剪力墙结构融入到整个设计过程中，提高建筑的整体性能及抗震性能，更充分的发挥出剪力墙结构的重要作用。而且需要加大对剪力墙研究的力度，进一步提高剪力墙结构设计水平，在满足人们对建筑的需求的同时，确保建筑整体质量的全面提升。

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.

剪力墙结构设计要点范文第5篇

【关键词】高层建筑；结构设计；剪力墙结构；构造设计

1、剪力墙的特点及分类

剪力墙能较好的抵抗水平荷载。《建筑抗震设计规范》将其称为抗震墙。剪力墙能有效抵抗水平荷载，具有以下主要特点：

（1）抗侧刚度大，侧移小；（2）室内墙面平整；（3）结构自重大，吸收地震能量大；（4）施工较麻烦，造价较高。剪力墙根据是否开洞和开洞大小，可以分为如下四类：

①实体墙：不开洞或开洞面积不大于15%的墙。受力特点：如一个整体的悬臂墙。在整个高度上，弯矩图既不突变，也无反弯点，变形以弯曲型为主。

②整体小开口剪力墙：开洞面积大于15%但仍较小的墙。受力特点：弯矩图在连梁处突变，在整个墙胺高度上没有或仅仅在个别楼层才发生反弯点。

③）双肢或多肢剪力墙：开洞比较大或洞口成列布置的墙。受力特点与整体小开口墙相似。

④壁式框架：洞口尺寸大，连梁线刚度与墙肢线刚度相近的墙。受力特点：弯矩图在楼层处发生突变，而且在大多数楼层中都出现反弯点。

2、高层建筑剪力墙结构设计相关要点

2.1剪力墙结构布置技巧

对于一般剪力墙布置来说，其应当主要沿主轴方向布置，而针对巨型、L形、T形等建筑平面，则可采用沿两个轴线方向布置。在布置剪力墙时，应尽量避免出现只有单向有墙的情况，同时对内外剪力墙采取拉通对直设置。另外还应当满足结构质量中心与刚度中心的重合，避免结构出现过大的扭转。这就要合理充分掌握剪力墙布置间距来体现。剪力墙布置间距适中将有助于发挥剪力墙抗侧力构件作用，而且还可以合理地增大结构的利用空间。对于剪力墙布置间距过少，则会导致结构的侧向刚度过大，造成结构的不经济性。再次，对于剪力墙上难以避免的洞口，鉴于洞口大小、位置以及数量对高层建筑剪力墙的受力影响很大，因此对于剪力墙上的门窗洞口布置应当上下对齐，明确墙肢和连梁的位置，且刚度相差不大，应避免三个以上的洞口集中于同一个十字交叉墙附近。另外，由于剪力墙中的连梁刚度较弱，不宜将楼面主梁支承载在连梁上。

2.2剪力墙中大墙肢处理

剪力墙的结构必须具备延展性，对于呈细高状的剪力墙（高宽比大于2）很容易被设计成弯曲破坏的延性剪力墙，这样一来可以避免受到脆性的剪切破坏。在墙长度较长的情况下，为满足每墙段的高宽比均大于2，可以通过开洞的方式分割长墙为小而均匀的独立墙段。除此以外，在墙段长度较小时其受弯产生的裂缝宽度较小，可以充分发挥墙体配筋的支撑作用。而对于剪力墙结构中，存在较少的长度大于8m的大墙肢，在理论计算中楼层的剪力大部分由这些大墙肢来承受。在发生地震特别是超烈度等强烈震动时，最容易受到破坏的便是这些大墙肢。小墙肢因没有足够的配筋，使整个墙面结构会受到全面破坏。为避免这种不利现象的发生，对于超过8m的墙肢长度，可以采取以下两种处理方法：①开施工洞：开施工洞即在施工时墙内留洞，完工时砌填填充墙，把长墙肢分成短墙肢。②开计算洞：是指在进行结构计算时设有洞，施工时仍为混凝土墙。但通过这样的计算方式，可以加强其它小墙肢的配筋能力。这种方式主要适用于地下室外墙等不易实施开洞的剪力墙。

2.3有效的优化连梁设计

在对连梁抗震性与非抗震性设计时，从高跨比上来分类主要有两种，分别是高跨比大于2.5与小于2.5两种，同时这也对受剪承载力与截面的配筋有着相应的规范要求。因此在对连梁设计时可以采用两种方式。首先是在开始计算内力之前，要先拆减连梁本身的刚度。其次是在计算内力之后，还需要在连梁的弯矩组合与剪力上乘以折减系数。在计算的时候还需要注意的是，无论采取哪种算法，在实际使用时都需要来确定相应的剪力和弯矩设计值，并且这个数值要比调整之后的数值要小。另外，在设计弯矩的时候，也要根据低于预防烈度一度地震组合值来获得，这样就可以保证在正常使用情况下，或者是出现小型地震时，可以有效的预防裂缝，最终保证高层建筑的结构安全。

2.4配筋设计

墙体的配筋率，目前规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中，竖向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%；部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3%；这配筋率比其在80年代前的配筋率：0.07―0.1%要大多了，和国外的配筋率0.1―0.25%的高者基本接轨，这在高层或者较长的剪力墙结构中应该是合理的，但对于低矮、短小的剪力墙值得探讨。墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏，同时起抵抗温度应力防止砼出现裂缝，设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加，特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。但对于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。墙的竖向钢筋主要起抗弯作用，目前在一些多层剪力墙中计算结果多为构造配筋；但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋，笔者认为竖向最小配筋率，应该包括边缘构件中的钢筋，墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距不大于300mm，也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度，对抗震不利。

2.5注重转换层结构设计

高层建筑功能和形式日益多样化，当多功能综合大楼要求一栋建筑物的上部、中部和下部使用功能不同时，结构布置也要相应改变，要设置转换构件衔接上下结构，传递内力。设置转换构件的楼层称为转换层。因此，对于高位转换的底部大空间剪力墙结构这样的复杂结构应当慎重设计，由于高位转换时刚度和质量较大的转换层升高。调整转换层本身及其上下的刚度比使之接近是必要的，转换层本身的刚度和质量不宜大。最终可通过水平力作用下精确的空间分析检查转换层附近的层间位移角是否基本均匀，宜尽量选用刚度和重量较小的转换层结构形式，计算时应多取参与组合的振型数。

2.6优化设计上下部的结构

（1）减少结构上部的刚度，具体来说就是在实际设计时，在上部结构中尽量的少设置剪力墙结构。而在上部结构符合相应的压轴比后，要尽量的缩短墙肢。

（2）加大结构下部的刚度。在高层建筑满足相应的功能需求后，就可以在较大的空间层之中来设置一定的落地剪力墙结构，但是要均匀的布置，避免集中布置。其次，针对转换层的上下部刚度也要合理的选择。剪力墙转换的刚度如果过大，在实际中就会增加对地震的反映能力以及要提高竖向的刚度要求，但是这样就会增加材料用量，在经济上是不合理的。剪力墙的转换层刚度如果过小，在实际中也很容易出现沉降现象，这样就会在水平结构和上部结构中出现明显的次应力现象，增加配筋的使用量。其中一个最突出的表现就是正交主次转换梁与次梁之间的转换，而此时，就需要来合理的选择截面的尺寸，还要考虑刚度是否达到了相应的设计要求。

3、结语

在高层建筑不断发展的需求下，如何在设计的基础上满足高层建筑的样式创新、功能需求以及结构安全性，追求新的结构形式和更加合理的模型将是未来的目标和方向。因此我们在实际的设计过程中应注重结构设计的每个细节，从而使高层建筑更具合理性和安全性。

参考文献：

[1]龚海秀.剪力墙结构设计的几点体会[J].江西化工，2010，02.

[2]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，2012，06.