剪力墙结构设计要点精选(九篇)

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第1篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词：高层结构体系剪力墙结构 设计要点

1 引言

随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，普通框架结构和框架―剪力墙的露柱构件对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间使用和立面美观的要求。由此剪力墙结构越来越多的出现在建筑行业里，其中以住宅居多，然而随着人们对住宅使用功能要求的日渐增加，也给剪力墙设计带来了不少的难度，现对高层剪力墙结构设计的一些特点和常见问题做如下介绍并提出一点解决意见。

2 剪力墙结构形式特点

（1）用钢筋混凝土剪力墙抵抗竖向荷载和水平荷载的结构称为剪力墙结构。现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，抗侧力刚度大，承载力大，在水平力作用下侧移小，经过合理设计，能设计成抗震性能好的钢筋混凝土延性剪力墙。由于这种结构形式侧向变形小，承载力大，且有一定的延性，在历次大地震中，剪力墙结构破坏较少，表现出令人满意的抗震性能（但仅就延性而言，剪力墙不如框架结构）。剪力墙结构中，剪力墙间距一般较小，平面布置不够灵活，建筑空间受到限制是它的主要缺点，因此它在商场等公共建筑中应用较少，而在住宅、公寓、饭店等建筑中应用广泛。

（2）悬臂剪力墙是剪力墙结构中的基本形式，各个悬臂剪力墙肢通过合理的结构布置构成了建筑结构的主体。悬臂剪力墙的破坏形式主要有弯曲破坏，剪切破坏和滑移破坏（剪切滑移或施工缝滑移），就单片悬臂剪力墙而言，它是一个静定结构，只要有一个截面达到极限承载力，构件就丧失了承载能力，在水平荷载作用下，剪力墙的弯矩和剪力都在基底部位最大，因而，墙肢底截面是设计的控制断面。对于剪力墙截面沿高度变化的位置，也应作为控制截面来验算承载力。

（3）实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂构件，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率。

联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点。当墙肢较小时，要注意墙肢轴压比限值。

（4）壁式框架：当剪力墙开洞过大时，形成由宽梁、宽柱组成的短墙肢，构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框架结构考虑。

总而言之，设计剪力墙时，应根据各类型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。

3 结构布置注意事项

（1）高层剪力墙结构应具备较好的空间工作性能，《高规》7.1.1条规定，剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置，并宜使两个方向刚度接近。抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式。剪力墙墙肢截面宜简单，规则。同时，剪力墙的侧向刚度不宜过大。

（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。

4 结构构件延性设计

要使悬臂剪力墙具有延性，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。

悬臂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。

5 结构设计中的一些常见问题及构造措施

（1）带转角窗剪力墙结构设计

现在建筑设计为了追求采光及通透性，经常在建筑角部设置转角窗。但转角窗在结构角部设置转角洞口，对主体结构的抗扭性能影响大，容易造成地震中的结构扭转破坏，所以在结构设计中要对转角窗位置特别注意，采取有效加强措施：

1）宜提高角窗两侧墙肢抗震等级

2）加强两端暗柱配筋，特别是箍筋

3）在板内设置暗梁，提高整体性

4）转角窗房间的楼板宜适当加厚、板配筋采用双向双面设置

5）抗震计算时应考虑扭转耦联的影响

6）加强角窗窗台连梁的配筋及构造

（2）连梁抗剪强度不足问题

连梁抗剪强度不足是剪力墙结构设计经常出现的问题，破坏时产生脆性的剪切破坏,不符合规范的强剪弱弯要求,也不能形成作为第一道耗能防线的弯曲破坏.

遇到这种情况,应从两方面着手解决:

1）降低连梁刚度,调整结构布置,减少该连梁承担的地震作用；

a）调整结构布置，使水平荷载分配合理，从而减小连梁承受的剪力。

b）对连梁刚度折减，通过调整连梁刚度折减系数来调整连梁承受的剪力。

c）调整连梁高度和洞口宽度，从截面上调整连梁刚度。

d）对于截面较高的连梁，通过连梁设水平缝，将一道高度为h连梁设置为两道高度为h/2的连梁，从而减小刚度，避免承担过多的地震力。

2）提高连梁抗剪承载力；

a）提高混凝土强度等级。

b）当连梁破坏对承受竖向荷载无大影响时，可考虑在大震作用下该联肢墙的连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次结构内力分析（第二道防线），墙肢应按两次计算所得的较大内力配筋。即可将超筋部位连梁两端按铰接处理进行整体计算，但应注意，按此方法处理后计算结果层间位移比尚须满足规范要求，连梁满足竖向承载力要求即可，施工时仍为整浇，上部钢筋按构造设置。

第2篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词：高层住宅；概念设计；基础设计；剪力墙设计

1 工程概况

本工程为高层住宅楼，总建筑面积为5220.30m2，地上15层，地下1层，主体为剪力墙结构，裙房为框架结构。地基基础设计等级为乙级，主体为筏板基础，裙房为柱下独立基础和墙下条形基础。设计使用年限为 50年，建筑耐火等级为二级。抗震设防烈度为七度。

2 概念设计

概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震的作用， 避免出现敏感的薄弱部位导致过早地破坏，因此剪力墙的布置应以此为原则精心布置，方可使结构在整体上安全合理。目前很多设计剪力墙满布，造成结构体系刚度过大，引起地震力加大，虽然满足强度要求，但混凝土用量大，钢筋用量也随之加大，并且加大后的地震力有时集中于某些薄弱部位，造成安全隐患。

建筑结构平面布置时，概念设计应尽量使 x向和 y向抗侧刚度接近，剪力墙不宜过多以免刚度过大。在竖向布置上也要力求均匀，避免少数楼层出现敏感薄弱部位，使结构整体形成均匀的抗侧力结构体系，在此基础上，结合电算才能作出安全、经济、合理的结构。在本工程住宅楼主体剪力墙时，x向剪力墙墙肢较短，y向剪力墙墙肢较长，墙肢尽量多做成带翼缘的L形、T形等，不做“一”字形短墙；高厚比多在8以上，通过这些措施使结构总体指标控制在规范允许范围内。总体指标对建筑物的总体判别十分有用。譬如说若刚度太大，周期太短，导致地震效应增大，造成不必要的材料浪费；但刚度太小，结构变形太大，影响建筑物的使用。

3 基础设计

高层建筑剪力墙结构设计由于考虑埋置深度的要求，一般均设置地下室。基础多采用筏板基础。合理选择筏板厚度及边缘挑出长度也直接影响结构整体安全和工程造价。该工程上部 15层带 1层地下室，根据勘察报告，取筏板厚为1000mm，经细算后筏板可减至800mm。由于地库室为单层框架结构，筏板基础厚度计算后定为250mm，为解决柱对筏板的冲切，对柱下局部范围加厚（见附图1）。经此处理经济性明显。因此，基础选型应作方案比较，才能选定经济合理的方案。而对于筏板厚度的取值，对高层来说一般筏板厚初选时可按楼层数计，即每层按 50mm厚增加。如15层建筑则初选可取 600mm厚试算，试算后根据筏板配筋情况再逐步加大或减小。筏板厚度及配筋与地基持力层的承载力和压缩模量有关，同时应考虑桩冲切、角桩冲切、墙冲切、柱冲切及板配筋等多方面的因素进行优化调整才能取得较满意的结果。

筏板长度的设置应考虑地下室的使用合理性，通常采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝。本项目采用添加剂以补偿混凝土的因水化热引起膨胀与收缩，或采用纤维混凝土等方法在一定范围内可不设或少设后浇带，并且对所设后浇带采取必要的保护和加强措施。该工程地下室长120m，大于规范要求的55m，因此筏板基础采后浇带来解决结构超长的问题。并在塔楼与地下室之间设置后浇带，解决两种不同荷载之间的不均匀沉降问题，效果良好。

4 剪力墙设计

4.1 剪力墙布置

剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且x，y两向的刚重比接近。在结构布置应避免“一”字形剪力墙，若出现则应尽可能布置成长墙（ h /w > 8）；应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的 2.5倍时，应计算暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件时两个方向均应布置成长墙；规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍及8倍以下为短肢墙，大于8倍则为普通墙。该工程剪力墙布置后，刚心和质心x向在同一位置，y向相差0.5m，大大减小了扭转效应；主梁搁置在剪力墙上的，在相应部位设置暗柱，以控制剪力墙平面外的弯矩。

4.2剪力墙配筋及构造

4.2.1剪力墙配筋

该工程剪力墙一层墙厚为 250mm，其余地面以上墙厚均为200mm，水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。六层以下水平筋￠10@ 200双层双向，双排钢筋之间采用￠6 @ 400拉筋；六层以上￠8 @ 200双层双向，双排钢筋之间采用￠6@ 600拉筋。地下部分墙体竖向配筋￠14@ 200为主要受力钢筋，水平筋则构造配置，该工程均取￠12@ 150。地下部分墙体配筋大多由水压力、土压力产生的侧压力控制，简化计算后由竖向筋控制。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第 4.1.6条规定：迎水面保护层应大于50mm。

4.2.2 剪力墙边缘构件的设置

试验研究表明，钢筋混凝土设置边缘构件后与不设边缘构件的矩形截面剪力墙相比，其极限承载力提高约40%，耗能能力增大20%，且增加了墙体的稳定性，因此一般一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件；其余剪力墙应按《高规》第7.2.17条设置构造边缘构件。

对于本工程剪力墙来说，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区0.7%，一般部位0.5%；对于短肢剪力墙，应按《高规》第7.1.2条控制配筋率加强区 1.2 %，一般部位1.0%；而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往按长肢墙进行暗柱配筋并不妥当，建议有两种方法：其一，计算中另一方向短肢不进入刚度，则配筋可不考虑该方向短肢影响；其二，计算中短肢计入刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率在加强区取1.0 %，一般部位可取0.8 %。该工程地面一、二层设置构造边缘构件，纵筋最大直径为￠14，加强区暗柱配筋率最大为 1.45%，最小0.8%；三层及三层以上为构造边缘构件，构造边缘构件纵筋配筋率普遍在 0.6%～0.7%。

4.2.3 剪力墙的连梁

剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，虽然在计算中对其刚度进行折减，但在地震作用下弯矩、剪力仍很大，有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。所以连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加1根梁，2根梁之间用轻质材料填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。该工程连梁截面均为墙厚×400mm，大部分连梁纵筋为4￠14，箍筋为￠8@ 100；个别连梁纵筋为 4￠16，箍筋为￠8@100。

5 结语

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

第3篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词：高层建筑剪力墙结构设计要点

中图分类号：TU208文献标识码： A

在剪力墙的结构设计中需要考虑多方面的问题，以使剪力墙一方面可以充分发挥其抗震、抗风的作用，另一方面也可使剪力墙与其它结构组成复合的结构体系，优势互补，既保证建筑的安全性，同时也提高了建筑的使用功能。因此，作为设计人员要充分发挥主观能动性，在剪力墙结构设计中应用多学科的知识，力求设计出既安全实用又经济的剪力墙结构。

一、 剪力墙结构设计的基本原则

1、剪力墙高和宽尺寸往往比较大而厚度却很小，受力形态接近于柱，然而它与柱的区别主要在于其肢长和厚度之间的比值，当比值小于或等于3 的时候可以按照柱来设计，当比值是3~5 之间的时候则可以视为异形柱，并按双向受压构件设计。

2、剪力墙结构设计中，墙是一个平面构件，它承受沿着平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担着竖向压力。在弯矩和剪力等结合状态下工作，其在水平力作用下就好似一底部嵌固与基础悬臂梁在地震作用或风载下剪力墙除了要满足刚强度的要求外，还必须要满足非弹性变形反复循环下的延性。

3、剪力墙的特点是，在同一平面内刚度和承载力较大，而平面外刚度以及承载力则相对偏小。当剪力墙和平面以外的梁相接时，就会造成墙肢平面外弯矩，然而通常情况下不会验算墙的平面外刚度和承载力，所以应避免平面外搭接，实在避不开时则应按照有关规定来采取相应的措施，以便于保证剪力墙平面外的安全。

4、墙的设计计算是考虑到竖向和水平作用下的结构整体分析，以求得内力后，按照偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力来进行验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度一般都是按以下情况来取最小值的；门窗洞口之间的翼缘宽度；剪力墙之间的距离；墙肢总高的十分之一。

二、高层建筑剪力墙结构设计需要关注的要点

1、 重视转换层的结构设计

根据人们对建筑的需求，在现代条件下，人们更加重视建筑的功能性，在使用功能上，建筑的上层和下层也有不同的机构设置。所以在布置高层建筑的结构时，就需要考虑到一定的变化性。在设计布置时，尤其需要设置好转换层的结构。这样在实际中就需要重视起设计剪力墙结构的工作，在高位转换底部的大空间中，结构比较复杂。这主要是由于在转换高位的时候，升高质量与刚度都较大的转换层，就需要对其进行有效的调整，使其本身和上限的刚度接近一致。但是对于转换层来说，其本身的刚度和质量都不宜太大，在最后检查转换层的附近层间位移角是否达到了一种均匀的分布状态时，还需要处于一种水平条件下，来对空间做出精确的分析，对其均匀情况进行检查。在实际设计时采用了转换层的结构设计形式时，需要选择那些刚度和重量都偏小的材料，而在实际计算时，还要多加选择组合数据中的振型数。这样就可以通过计算来发现存在于结构设计中的薄弱环节，之后就可以分析内力的分配特点来进行研究，科学的改善设计中薄弱部分的性能，并对构件配筋做出合适的调整，以改善薄弱部位的性能，保证高层建筑的结构安全。

2、 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。

3、 优化设计上下部的结构

⑴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。

⑵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。

4、剪力墙截面厚度和墙体配筋

相关规定要求剪力墙结构的厚度要根据抗震等级系数选取。为了保证剪力墙结构的抗震性、刚性和稳定性，一、二级剪力墙底部加强部位墙厚应大于200mm，大于层高的1/17，其他部位墙厚要大于160mm，墙端头无翼墙或暗柱的时候，墙厚要大于层高的1/12，但是这些规定不适用于低高层和八度地震区剪力墙结构的设计。控制剪力墙配筋有利于结构的安全性和工程的经济性，在1~3 级抗震等级的剪力墙中，竖向、水平分布筋的最小配筋率应大于0.3%，部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率要大于0.35%，上述配筋率比较适用于高层建筑的剪力墙结构设计；对于低层建筑、结构相对较矮小的建筑的剪力墙，其水平分布筋和配筋数量要适当增加。

5、合理的控制设计成本

在高层建筑剪力墙结构设计中，需要注意很多问题，不能忽视每一个细小的问题，否则就会给建筑质量造成不利的影响，甚至是造成人身生命安全事故。因此在设计剪力墙结时，框架结构中各种部件长度都要达到相关的规范要求，避免误差。而在抗震方面，也要保证抗震墙的耗能能力与延伸能力，进行合理的配置。另外，在施工过程中还要合理的设置边缘的构建。在建设高层建筑时，花费的成本也很高，所以在实际中，就要注意到每个建筑环节的消耗，尽量的把成本消耗控制在一定的范围内，节约成本，提高建筑的经济效益。因此在实际采购原料时，就可以选用具有高强度的钢筋，以减少使用的钢筋数量，节省材料采购资金。而在计算各种消耗成本时，也要从实际建筑情况出发，保证各种数据的精确性，避免由于计算错误而增加建筑成本。

综上所述，对剪力墙的结构进行优化设计，不但能增大其抗侧刚度，还能提高高层建筑的抗震性，有效降低工程造价成本，为建筑市场的布展发展做出突出贡献。

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． 2011，21( 14) : 57 － 60．

［2］葛勇． 对高层建筑框架剪力墙设计的探讨［J］． 建材与装饰( 中旬刊) ． 2010，10( 31) : 95 － 96．

第4篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词：高层建筑;剪力墙结构;设计

中图分类号： TU208 文献标识码： A

引言

我国社会经济的迅猛发展和人口压力迫使城市建筑无限可能地纵向发展，高楼林立已然成为城市的一道亮丽风景线，现代高层建筑越来越向多功能的综合用途发展。人们对高层建筑平面空间的设计要求越来越高，普通的框架结构显然已不能满足人们对高层建筑室内空间的使用和整体美观的愿望。剪力墙从纵向及横向来承担荷载，其刚度有力地抗击着水平荷载，已经被高层建筑结构设计广泛使用。

一、剪力墙结构设计的基本原则

剪力墙结构在建筑中主要承担竖直方向重力与水平方向荷载，剪力墙结构的设计既要安全合理，又要考虑经济问题。设计过程中，各种位移限制值都要满足，结构构件中抗侧力构件的作用也要充分考虑到。设计时，剪力墙的数量也要满足位移限制值相关规范的要求，数量应该尽量少，但又不能影响基本振犁的要求。建筑中剪力墙结构所承受的倾覆力矩应不小于总数的一半。

1、调整楼层最小剪力系数方面的原则

设计中剪力墙结构的布置要尽量减小，大开间的剪力墙结构布置是最好的设计方案，侧向刚度结构可以达到较为理想的状态。楼层间的剪力系数尽量小，但不能超出规范的极限范围，短肢剪力墙承受的地震倾覆力矩于整体总底部承受的地震倾覆力比要小于或等于1:4，这样既可以减轻结构自重，同时降低了地震带来的危害又可以节约用费。

2、调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则

规范规定的最大的楼层间的位移在计算的时候，如果楼层地区地震比较频繁，所用的标准值产生的楼层计算可以保留在结构的整体弯曲变形，应该计入扭转变形在以弯曲变形为主的高层建筑中。高层建筑重点考虑的方面就是楼层间的扭转和剪力变形。结构的剪切变形由竖向构建的数量决定着，在建设施工中，有足够多数量的构件还是远远不够的，更要考虑构建的布局是否合理，如果不合理，就会产生过大的扭转变形，楼层间的位移就达不到要求。因此，对于高层建筑而言，不能只是以楼层间的位移来确定竖向构件的刚度，而应该尽量减小扭转变形。

3、调整剪力墙结构连续超限方面的原则

剪力墙结构的连续跨高比太小会导致弯矩出现及剪力过大，超过规范限度，跨高比一般大于或等于2.5。规范规定，在跨高比小于5的时候，连续梁不能够拆减。跨高比的正确选择，可以很好地避免弯矩及剪力过量，可保持在规定范围内。在结构设计时，如果可以有效合理的用上这些，可以大大降低工程成本。

剪力墙结构不只应该符合相关规定，在设计时要考虑多方面的因素，建筑物的平面、立面应尽量均匀，剪力墙结构应尽量远离房屋中心，以保证房屋整体的抗扭。

二、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

随着人们的高层需求不断增多，商业与住宅都出现了大量的高层建筑，这对城市的土地面积是一种有效的利用，符合目前社会发展的趋势要求。高层建筑中剪力墙的应用更是体现出了绝对的优势。不但满足最基本的实用性要求，更是对人们日益增长的个性化需求、工程经济性需求以及耐久性要求都可以实现。剪力墙结构设计技术的应用，极大地提高了建筑工程的质量，也有效降低了生产成本。在未来，剪力墙的结构设计将会有效避免劣势问题，通过技术的运用、完善的计算，不断提高剪力墙结构设计技术水平，促进我国建筑工程质量的不断提升。

参考文献

第5篇：剪力墙结构设计要点范文

【关键字】短肢剪力墙；结构设计中；要点问题

近些年来，随着国民经济水平的不断发展，越来越多的小高层不断出现，原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。短肢剪力墙是一种适于小高层住宅建筑的短肢墙―筒体(或一般剪力墙)结构体系。

1 短肢剪力墙的定义

短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙；高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构；短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。

2 短肢剪力墙的与异形柱的区别

对于12～16层的小高层建筑结构，采用既可以保证结构的刚度、位移，又可以使室内空间方正合理。所以短肢剪力墙结构得以普遍应用。短肢剪力墙的受力、变形特征，类似于框剪结构。但比框架结构的刚度分配、内力分配更合理，结构的变形协调导致的竖向位移差别，也比框剪结构小，则传基础荷载更均匀、合理。短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中，只需按剪力墙输入即可，而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型，其中梁、柱为普通空间杆件，每端有6个自由度，墙视为薄壁杆件，每端有7个自由度（多一个截面翘曲角，即扭转角沿纵轴的导数），考虑了墙单元非平面变形的影响，按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵，引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解，它适用于各种平面布置，未知量少，精度较高。但是，薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂（如有转换层）时，也存在一些不足，主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响，当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短（一般为墙厚的5-8倍），本身较高细，更接近于杆件性能，所以，用TAT、TBSA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力，精度较高。

3 短肢剪力墙与异形柱的受力性能的作用

由于剪应力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下，各肢产生翘曲正应力和剪应力，作为异形柱延性的保证措施，必须严格控制轴压比，同时避免高长比小于4（短柱）。控制柱截面轴压比的目的，在于要求柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，提高柱的变形能力，满足抗震要求。异形柱是从短肢剪力墙向矩形柱过渡的一种构件，柱肢截面的肢厚比（即肢长／肢宽）不大于4。《高规》（JGJ3―91）第5.3.4条，“抗震设计时，小墙肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二级剪力墙的小墙肢，其轴压比不宜大于0.6”。根据上述分析，为便于应用，建议在6度设防区，对于异形柱框架结构，L形截面柱的轴压比不应超过0.6（按截面的实际面积计算，下同），T形截面柱的的轴压比不应超过0.65，十字形截面柱的轴压比不应超过0.8；对于异形柱框架―剪力墙（或核心筒）结构，由于框架是第二道抗震防线，所以框架柱的轴压比限值可放宽到0.65（L形）、0.70（T形）、0.90（＋字形），但对于转换层下的支承柱，其轴压比仍不应超过0.60。短柱在压剪作用下往往发生脆性的剪切破坏，设计中应尽量避免出现短柱。根据高长比不宜小于4，在梁高为600mm的前提下，当标准层层高为3.0m时，异形柱的最大肢长可为600mm；底层层高为4.2m时，肢长可为900mm。

4 短肢剪力墙结构中转换层的设置高度及框支柱

在现代高层住宅的地下室和下部几层，由于停车和商业用房需较大空间，就得通过转换层来实现。在短肢剪力墙结构中，一般都只将电梯间、楼梯间、核心筒和一少部分剪力墙落地，其于剪力墙框支。据研究表明［5］，“框支剪力墙结构当转换层位置较高时，转换层附近层间位移角及内力分布急剧突变，内力的传递仅靠转换层一层楼板的间接传力途径很难实现；转换层下部的‘框支’结构易于开裂和屈服，转换层上部几层墙体易于破坏。这种结构体系不利于抗震。高烈度区（9度及9度以上）不应采用；8度区可以采用，但应限制转换层设置高度，可考虑不宜超过3层；7度区可适当放宽限制。”因此，建议在6度抗震设防区，短肢剪力墙结构中转换层设置高度不宜超过5层，避免高位转换。转换层上下的层刚度比γ宜接近1，不宜超过2。转换层位置较高时，宜同时控制转换层下部“框支”结构的等效刚度（即考虑弯曲剪切和轴向变形的综合刚度），使EgJg与EcJc接近。EgJg为剪力墙结构的等效刚度，剪力墙结构高度取框支层的总高度，其平面和层高与转换层上部的剪力墙结构相同；EcJc为转换层下部“框支”结构的等效刚度。研究表明，“控制转换层下部‘框支’结构的等效刚度对于减少转换层附近的层间位移角和内力突变是十分必要的，效果也很显著。”

5 短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节及概念设计

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，尤其“一”字形小墙肢破坏最严重；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，更应加强概念设计和抗震构造措施。例如，短肢剪力墙在平面上分布要力求均匀，使其刚度中心和建筑物质心尽量接近，以减小扭转效应；适当增加建筑平面外边缘及角点处的墙肢厚度（宜取250mm，对底部的小墙肢根据需要可取用300mm），加强墙肢端部的暗柱配筋，严格控制墙肢截面的轴压比不超过0.6，以提高墙肢的承载力和延性；高层结构中连梁是一个耗能构件，连梁的剪切破坏会使结构的延性降低，对抗震不利，设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算，保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏；短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结，连梁宜布置在各肢的平面内，避免采用“一”字形墙肢；短肢剪力墙底部加强部位的配筋应符合规范要求。

第6篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词：现代建筑工程；剪力墙结构；设计要求；设计要点；注意事项

建筑剪力墙结构工程具有抗侧刚度大，能有效的减少侧移，且具有较好的抗震性能等优点，被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中。在现代建筑工程剪力墙结构设计过程当中，施工单位会采用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平方向的各类荷载，从而有效地控制建筑结构产生的水平力。以下就现代建筑工程剪力墙结构的设计要点及其注意事项进行了探讨。

一、剪力墙的概述

剪力墙是指在现代建筑工程中主要用来承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载的墙体。其又被称为抗风墙、抗震墙或者结构墙，主要是指竖向的钢筋混凝土墙板，建筑物的水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上的。由于剪力墙结构不仅在性能上具有良好的抗震性，而且具有非常好的刚度，因此在建筑结构设计中得到了较为广泛的应用。

二、现代建筑工程剪力墙结构设计的要求

现代建筑工程剪力墙结构设计的要求主要表现为：（1）楼层之间最大位移和楼层高之间比例进行调整的要求。现代建筑工程剪力墙结构设计的重点主要集中在对楼层之间的扭转变形和剪切变形的处理上。建筑物的剪切变形处理是用竖向构件的数量进行控制的。因此，一旦竖向构件的数量过多，剪力墙的剪重比例势必变得偏大。这种不合理的剪力墙结构设计将直接导致建筑楼层之间的扭转变形，且变形的程度较大。在这种情况之下，剪力墙结构同样难以满足建筑物楼层之间发生位移的需要。因此，在剪力墙结构的设计中，建筑物楼层之间的位移不能仅仅依靠竖向构件的刚度进行调整，还应该尽可能地减少楼层之间的扭转变形，这就需要注意调整楼层之间最大位移和楼层高之间的比例。（2）楼层之间最小剪力系数的要求。在剪力墙结构的设计过程中，建筑物楼层之间应该遵循调整最小剪力系数的原则。首先，在施工的过程当中，为了降低房屋及构筑物的自身重量，进一步增强建筑物的抗震能力，应该在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40%以内的前提之下，尽量控制剪力墙的数量。其次，在遵循上一前提的基础之上，对剪力墙进行大开间处理，使得剪力墙结构的侧向刚度变得更好。这样，建筑楼层之间的最小剪力系数将得到有效的控制，工程造价因此减少，有效地降低了现代建筑工程的成本。（3）剪力墙连梁超限进行调整的要求。剪力墙的跨高比小于2.5，可能会出现剪力和弯矩超过相应的规定限度的现象。因此，剪力墙结构设计还应该遵循剪力墙结构的连梁跨高比大于2.5的原则。应该注意的是，剪力墙的连梁跨高比也不是越大越好，例如：在保证剪力墙连梁刚度不发生变化的前提下，当剪力墙的连梁跨高比在5～6之间的时候，剪力墙的剪力或者弯矩就会出现超出规定限值的现象，势必导致剪力墙结构出现异常。所以，在剪力墙的连梁跨度比超过5的时候，我们就应该采用框架梁的方式进行剪力墙结构设计了。总之，在剪力墙结构的设计过程中，必须对剪力墙连梁的超限情况进行调整，一方面保证剪力墙建筑的施工质量，一方面实现对现代建筑工程资金成本投入的有效控制。

三、现代建筑工程中剪力墙结构设计要点的分析

1、剪力墙结构设计中的平面合理布置。现代建筑工程剪力墙结构设计过程中，由于全部竖向荷载和水平力都是由钢筋混凝土墙来承受的，因此剪力τΩ醚刈牌矫嬷饕轴线的方向进行布置。并且在剪力墙的平面布置中，为了使剪力墙的质量中心与其刚度中心保持一致，剪力墙的平面应该尽量讲究对称，这样还可以起到降低剪力墙扭矩的作用。另外，我们还应该注意到，对于以抗震为主要目的的剪力墙结构，在对其进行设计的时候应该避免使用单向的平面布置形式，否则将大大影响剪力墙结构的抗震效果。

2、基础方案合理设计的分析。基础方案设计是现代建筑工程剪力墙结构设计的基础，因此需要相关设计人员积极深入实际、展开考察、调查和研究，特别是要积极预防和处理可能会发生的质量问题。具体的考察项目应该包括工程所在地的地质条件、水文状况等等，同时要对设计技术标准、临近工程项目的布局状况等实行妥善、科学的规划，只有这样才能确保所设计出的基础方案能够积极发挥有效作用。相关设计工作者要本着不断修改、更新与完善的原则，在已制定设计的基础方案上进行完善，这样才能确保其质量。

3、剪力墙结构设计中的承重构件科学设计分析。建筑基础方案设计确定后，相关设计人员需要依据有关制度、指标以及规范等来加强对承重构件的设计，从而有效保证建筑主体结构质量，确保其稳定性、安全度。例如：要重点加强剪力墙承重构件的优化设计，集中把握剪力墙墙体自身的配筋率，根据我国当前制定并实施的一些指标中已经明确规定：通常的剪力墙抗震有三个等级，水平方向、竖直方向的配筋率至少要在0.25%以上，同以往对比起来，当前的配筋率安排水平得到了显著提高，甚至正在接近国际化水平，因此，要想确保剪力墙设计质量，相关设计者就需要重点把握基础方案设计，承重构件的设计等等，要在遵循国家相关规定标准的基础上注重一些科学指标以及工艺参数的正确选择与完美结合。

4、剪力墙暗柱钢筋的科学配置。现代建筑工程剪力墙结构设计过程中，依据相关规范规定，一、二、三级剪力墙加强部位都必须设置暗柱、端柱。这主要是为了满足抗震的要求，因为设置暗柱、端柱等边缘构件的剪力墙在地震作用下可以消耗大量的地震波能量，其边缘构件抗拉能力强，相应的结构整体稳定性也有很大程度的提高。

四、现代建筑工程剪力墙结构设计的注意事项

现代建筑工程的剪力墙结构设计时， 为了保证建筑结构的稳定性，需要注意以下事项：首先，必须保证剪力墙结构的顺利建设，这是剪力墙结构设计的基础工作。其次，要充分考虑剪力墙结构的安全性问题。剪力墙结构本身的建设就是为了增强建筑的抗震性能，保证房屋及构筑物的安全施工。反过来，在剪力墙结构的设计中，保证剪力墙结构的安全可靠度，也能够使剪力墙结构的功能得到最大化程度的发挥，同样能够达到经济合理的设计目的。最后，还应该考虑剪力墙结构的工程造价问题。为了节省工程造价，可以从技术手段以及原材料的使用等方面着手。例如，在剪力墙结构的设计过程中，将原材料的含钢量控制在一定的范围之内，力求达到在不损害建筑的安全性的前提之下充分发挥原材料的最大用途，就能实现剪力墙结构的优化设计。

结束语

现代建筑工程剪力墙结构设计时，为了保证建筑及其构筑物的坚固性，剪力墙的建筑材料一般选用钢筋混凝土。并且由于剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优点，目前已经在建筑结构设计中得到了广泛应用。

参考文献：

[1]秦艳，焦维.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导，2011

[2]田琦.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].中华建设，2013

第7篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词:高层建筑;框架-剪力墙结构;抗力特性;设计要点

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

引言

框架剪力墙结构由于兼备框架和剪力墙的特征,在高层建筑中得到了广泛应用。如何提高框剪结构的抗震性能,也成为建筑领域的研究重点,其焦点就是如何将剪力墙与框架结构的形变特征和谐起来,使得建筑在地震中体现出框架和剪力墙的结构优势,抵抗地震产生的破坏。

1、框架剪力墙抗力特性

1.1框架和剪力墙的受力特征

高层建筑框架结构的形变,呈现出来的往往是剪切型的特征,位移越高其变化越慢,曲线形式为开口型,即形变曲线为剪切型。纯框架结构的建筑中期形变曲线都是类似的。所以,水平的受力会按照各个框架的抗推刚度D比例分配。而剪力墙的位移曲线所呈现的是悬臂弯曲梁的特征,位移越高其增大的速度越快,呈现出来的是弯形开口的曲线。在平面范围内具备很大的抗弯曲强度,在普通的剪力墙结构中,所有抗侧力的建筑构件受力侧移的曲线均相似,即水平的力在各个剪力墙之间按照等效的刚度EI来分配。

1.2框架剪力墙的受力特征

在框架-剪力墙建筑结构中,通过平面内无限大刚度的楼盖将框架和剪力墙连接在一起,使其形成了一个网络结构,共同抵抗水平向的侧应力,不会单独受到各种弯曲变形或者剪切变形的影响,框架-剪力墙在同一个楼层的位移是基本相同的。因此,框架-剪力墙结构在水平面内的位移呈现出来的特征是介于框架与剪力墙之间的形态,为反S型的曲线,即弯剪型。所以,在框架-剪力墙结构中,剪力墙在下部的层面形变较小,承担了80%以上的水平向剪力,而在高层建筑的上部,框架结构的形变较小,可以协助剪力墙进行作用,抵抗剪力墙的外拉式的形变,从而承受更大的水平剪切力。可见,框架-剪力墙结构实际上就是综合了框架和剪力墙这两种结构的优势,有效地协调了水平的形变,从而达到减小结构性形变的效果,增强了结构的侧向刚度,提高了建筑的抗震能力,在高层建筑的结构设计中适用性较好。

2、高层框剪结构抗震设计的技术要点

2.1提高剪力墙的抗震能力

(1)在设计过程中,在剪力墙的周围增加梁柱结构,形成边框剪力墙。这样可阻止斜向的裂缝不

会向邻近的结构扩展,也可以在剪力墙遭到破坏后代替其承载。这里增加的边框结构应具备斜截面的承载能力,以抵抗剪力墙开裂后对梁柱施加的附加剪应力。

(2)合理的肢墙面积。这种方法的思路是将肢墙的面积变小,利用结构形式使其形成多肢墙或者双肢墙,可以控制裂缝和屈服部位出现在结构竖缝和洞口的连梁位置,形成一个耗能的结构。而且这样的剪力墙可以降低刚度,避免在地震时发生剪切破坏和底部墙体过早屈服。

2.2改善框架的抗震能力

(1)对框架结构的角柱进行强化。角柱是连接横纵框架的关键,要增加框架结构的整体性,就需要增强角柱的抗剪能力。

(2)在框架的平面内设计一定数量的钢筋混凝土剪力墙墙板,这样可以有效地克服框架的剪力滞后的情况,提高框架结构的整体性和抵抗推力的刚度,减少整体结构的侧向移动,特别是层间的位移,其形式为K或者X型。但是,应注意这样的结果是延性较差,如果在墙板上适当地设计十字开口,人为地使之出现结构薄弱部位,形成延性的耗能墙板,则更加有效。

(3)在结构中增加偏交斜撑等赘余构件,用弯曲耗能的形式代替轴变的耗能形式,其中折曲支撑可以利用钢纤维混凝土杆来制造,偏心连接支撑一般采用钢杆或者劲性钢筋混凝土杆构成。在强烈的地震中,一方面可以利用这些赘余的杆件来实现先行屈服和形变消耗地震能量;另一方面,当这些赘余构件因为形变而失去作用后,整体结构会发生稳定体系的变化,而诱发建筑自振周期的改变,可以避免地震造成的建筑物的共振效应。

2.3改善整体抗震能力

(1)设计中采用机构控制达成总体屈服效果。在框剪结构中的特定位置,设置一定数量的“塑性

铰”,实现对塑性铰发生位置、次序、形变程度的控制,使结构在地震时形成较好的耗能机构。在水平向力的作用中,水平的构件首先屈服,然后才是竖向构件。

(2)平衡结构刚度和承载能力。在框架-剪力墙结构中,剪力墙的数量增多,体积增大,刚度也会

随之增加。但是,这就会使结构的自振周期变小,总体水平地震作用加大;反之,结构的刚度就会减小,地震力作用也就变小。因此,在设计过程中,应当根据建筑的基本情况来综合考量,将建筑的设防烈度、高度、装修等级等内容考量在内,以确定结构允许的位移的最大限值,从而确定剪力墙的数量和体积,保证经济和安全并重。

(3)刚度与延性的和谐统一。框架与剪力墙结构在刚度和弹性限值、延性系数等方面都存在着一定的差异,这就给框剪结构抗震性能的提升制造了难题。理论上,框剪结构会出现各个构件不能协调性发挥作用,而出现先后破坏、各个击破的情况,这就大大降低了结构中各个构件的有效性和抗震的可靠程度。所以,在设计中应将各个构件协调起来,使刚度与延性和谐统一,以此保证建筑的抗震需求。

3、结语

框架-剪力墙结构之所以在建筑中得到了广泛应用,就是因为其结构的互补性。合理的设计可以使其突出框架和剪力墙的结构优势,提高高层建筑的抗震能力,而设计的关键则是剪力墙数量和形式的使用。因此,在实际的设计中,应遵循结构均匀、承载分散、把握节点等原则,来确定框架和剪力墙的使用比例和形式,以此来保证框剪结构在高层建筑抗震中起到应有的作用。

参考文献:

[1]孙雪兰.浅谈高层剪力墙结构的优化设计[ J].山西建

筑, 2010, 36(24): 58-59.

[2]张瑞文.框架-剪力墙高层建筑结构优化设计研究[J].

山西建筑, 2010, 36(1): 78-79.

[3]王艳军.高层建筑剪力墙结构优化设计浅析[J].山西建

第8篇：剪力墙结构设计要点范文

【关键词】高层建筑；结构设计；剪力墙结构；构造设计

中图分类号：TU318文献标识码： A

1.项目实例

某高层住宅办公楼，地下为两层地下车库，地上为 30 层公寓住宅，建筑总高度为 95.8m，建筑长宽比为 3.6，高宽比为 2.7。 该建筑经过论证最终采用剪力墙结构类型， 由剪力墙结构来直接承受建筑物的水平以及竖向荷载。 由于剪力墙结构其墙体全部由钢筋混凝土所构成，因此其自身平面内具有较大的抗侧刚度，能够有效地抵抗较大的水平侧向力。在水平荷载作用下，剪力墙结构将主要产生弯曲型的变形。 以下将结合该项目来进一步探讨剪力墙结构的设计及其技术要点。

2.高层建筑剪力墙结构设计

2.1 剪力墙结构布置技巧

合理地剪力墙布置将决定剪力墙结构计算计算结果是否能满足规范要求，而且将决定着结构是否为最优结构体系，这一切又决定着结构的整体经济效益。 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。同时在布置剪力墙时，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。另外对于剪力墙的布置并不是剪力墙越多越好，合理地布置剪力墙数目是关键， 同时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。对于本项目来说，本项目建筑用途为住宅公寓，抗震设防烈度为8 度，设计地震分组为一组，建筑场地类别为二类，设计基本地震加速度为 0.20g，基本风压（50 年一遇）为 0.65kN/㎡，地面粗糙度为 A 类，结构设计合理使用年限为 50 年，建筑结构安全等级为二级，结构抗震等级为二级，主楼地基基础设计等级为甲级。 该建筑体型对住宅平面布置有利，对底部公共建筑设施也易于布置，经反复分析和试算，最终确定采用短肢剪力墙结构体系。

2.2 剪力墙结构设计要点

剪力墙作为一种具有较大刚度、整体性好、抗侧力好的结构类型，从工程实践表明，对于不合理的剪力墙结构设计将会造成结构成本的增加以及结构的不安全性。 结合实践经验，笔者提出剪力墙结构设计中重要的几点设计要点如下：（1）对于地震效果较大的情况下，单纯地提高剪力墙结构的抗侧刚度，这将造成基础以及剪力墙结构的成本增加。（2）应合理布置剪力墙数量，过多的剪力墙数量将增加结构主体重量同时造成工程浪费。 （3）严格按照规范要求来进行剪力墙的构造配筋，配筋率的过低将会造成剪力墙结构延性较差。（4）合理设计剪力墙的墙长及其墙厚，避免出现墙肢承载力得不到有效发挥。综上所述，对于剪力墙结构设计一方面要保证结构具有足够的抗侧刚度，同时还需兼顾结构成本的优化。

2.3 剪力墙结构的构造设计

对于剪力墙结构设计来说， 不仅仅应满足结构的计算结果要求，同时还应满足规范的构造要求，构造要求对于保证剪力墙结构的延性等具有重要意义。本高层结构在构造设计上，根据《高规》规定，还应在结构设计时采取如下措施：

（1）除注明者外，剪力墙墙体水平钢筋放在外侧；墙体钢筋网之间设直径 8@600x600 拉筋； 剪力墙墙体水平钢筋不得代替暗柱箍筋的设置。 当墙或墙的一个墙肢全长按暗柱设计时，则此墙或墙肢不再设墙体水平筋，配置暗柱箍筋即可。

（2）连梁应沿整个梁高设置侧面纵筋（腰筋）；除特殊标注外，连梁腰筋按墙体水平筋拉通。

（3）楼板内设备预埋管上方无板上部钢筋时，沿预埋管走向设置板面附加钢筋网带，钢筋网带取直径 6@150x200，最外排预埋钢管中心至钢丝网带边缘水平距离 150。

（4）当电梯基坑未落在结构底板（或基础）上，且基坑板下未设置实心柱墩延伸到结构底板（或基础）时，基坑厚度应不小于 250mm；对于落地导轨，其每处支撑点各设置 300x300x250（厚）的 C30 钢筋混凝土垫块，罩面钢筋网直径 12@100x100 且往下弯折至基坑板顶面。

（5）梁上部纵向钢筋水平方向的净距，不应小于 30 和 1.5d（d 为较大钢筋直径）；下部纵向钢筋水平方向的净距不应小于 25 和 d。 下部纵向钢筋多于两层时，两层以上钢筋的水平中距比下面两层的中距离增大一倍。 各层钢筋之间的竖向净间距取 25 和 d 之中的较大值；

（6）当上部墙柱伸入地面与土体接触、或其中一段墙柱临水时，无论其外表面是否设置了建筑防水层，墙柱迎水面、接触土体面的纵筋保护层应按上部结构的保护层厚度增加 30（墙）、20（柱）。

3.剪力墙结构计算分析

对本工程剪力墙结构通过采取 SATWE 有限元分析程序对结构的内力与位移进行分析。对框架-剪力墙结构中跨高比较大的与柱墙相接梁以及某些连梁， 该梁的重力作用效应比水平风或水平地震作用效应更加明显，此时需考虑梁刚度的折减，以控制正常使用时梁裂纹的发生和发展。 另外，高层建筑楼层的侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻点层侧向刚度平均值的 80%。 经过采取一系列的计算，计算结果表明，本结构各项结果均应在正常范围之内，既满足规范要求，又符合以下三点规律：（1）柱、剪力墙的轴力设计值均为压力；（2）柱、剪力墙基本为构造配筋：（3）梁基本无超筋，剪力墙、连梁均满足界面抗剪扭的要求。

4.结语

高层建筑剪力墙结构设计的主旨是发挥这种结构刚度大、美观等特点，且又能解决高建筑成本等问题。 随着建筑不断的复杂化以及建筑高度的不断提升，剪力墙结构成为了现代建筑结构设计中较为常用的结构类型之一，其被广泛应用在住宅和旅馆建筑结构中。 文章通过结合高层结构设计实例， 借此探讨了剪力墙结构设计的基本要求、布置原则等，同时提出高层建筑混凝土剪力墙设计的相关要点，为同行提供实例借鉴。科

【参考文献】

［1］周浪．高层住宅剪力墙结构优化设计研究[D]．武汉理工大学硕士学位论文，2011：95-182.

第9篇：剪力墙结构设计要点范文

关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计

中图分类号：TU97文献标识码： A

在高层剪力墙结构设计中，既要发挥它具有足够的抗侧能力等优点，又要改进其工程费用较高的缺点，因此优化设计成了必不可少的手段。根据工程实践经验，笔者浅析剪力墙结构优化设计方案。

一、剪力墙结构的设计要点

1 剪力墙布置

剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且 x、y 两向的刚重比接近。在结构布置时应尽量避免仅单向有墙的结构布置形式，以使其具有较好的空间工作性能，并且使两个受力方向的抗侧刚度接近，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时，应计算暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件两个方向均应布置成长墙。

2 剪力墙厚度确定

剪力墙墙肢截面比较适宜简单、规则，剪力墙的竖向刚度应均匀，其门窗洞口最好成列布置、上下对齐，形成明确的连梁和墙肢。避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置，在抗震结构设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的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做了详细具体的规定。

3 剪力墙配筋

对于剪力墙结构来说，剪力墙是面广量大的，合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计时均不应小于0.25%，四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于0.20%；钢筋间距不应大于300mm；分布钢筋直径均不应小于8mm。另外新抗规中规定，竖向钢筋直径不应小于10mm。房屋顶层剪力墙以及长矩形平面房屋的楼梯和电梯间剪力墙、端开间的纵向剪力墙、端山墙的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率不应小于0.25%，钢筋间距不应大于200mm。加强区φ10@200，非加强区φ8@200 双层双向即可。双排钢筋之间采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。

4 设置边缘构件

对于普通剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区 0.7%，一般部位0.5%。对于短肢剪力墙，控制配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%；对于小墙肢其受力性能较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%；而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋。

二、优化高层建筑剪力墙结构设计的措施

1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伸部)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。通过计算仔细分析可能存在的薄弱部位，研究具体的内力分配特点，通过调整内力和构件配筋设计改善薄弱部位的性能。

2优化连梁设计

根据《高规》在连梁设计方面的规定，对于连梁非抗震及抗震设计时高跨比大于2．5及小于2．5两种情况．在截面受剪承载力及配筋方面有不同规定。为此应将连梁进行塑性调幅，以降低剪力设计值。塑性调幅可采用两种方法：(1)在内力计算前将连梁刚度进行折减；(2)在内力计算之后，将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。无论采用何种方法．连梁调整后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震组合所得的弯矩设计值，以避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁出现裂缝。同时要注重连梁的固结处理。

3加强部位的设计

在剪力墙设计时，一般高层剪力墙结构，底部加强部位的高度可取嵌固部位以上墙肢总高度的1／10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1／10二者的较大值。当将地下室顶板视作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位将发生在地上楼层，同时将影响到地下1层，此时地下1层的抗震等级不能降低，加强部位的范围应向下延伸到地下1层，并根据不同的抗震等级设置构造边缘构件或约束边缘构件。

三、剪力墙结构的抗震薄弱环节及概念设计

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，尤其“一”字形小墙肢破坏最严重；在剪力墙结构中，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，在剪力墙结构设计中，对这些薄弱环节，更应加强概念设计和抗震构造措施。例如，剪力墙在平面上分布要求均匀，使其钢度中心和建筑物质中心尽量接近，以减小扭转效应；适当增加建筑平面外边缘及角点处的墙肢厚度(宜取250mm，对低部的小墙肢根据需要可取用300ram)，加强墙肢端部的暗柱配筋，严格控制墙肢截面的轴压比，以提高墙肢的承载力延性，高层结构中连梁是一个耗能构件，连梁的剪切破坏会使结构的延性降低，对抗震不利，设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算，保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏；剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结，连梁)宜布置在各肢的平面内，避免采用“一”字形墙肢；剪力墙底部加强部位的配筋应符合规范要求等。

四、结语

综上所述，高层建筑剪力墙结构设计直接关系着高层建筑的抗震性、稳定性，作为设计人员应予以高度重视，不断探究高层建筑剪力墙结构设计，更新设计理念，创新设计方法，提高设计质量，以提高高层建筑剪力墙结构的抗震性。

参考文献