高層建筑剪力墻設計與研究現狀

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高層建筑剪力墻設計與研究現狀范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：相比于傳統的框架結構，剪力墻結構的整體性良好，結構側向剛度較大，其合理設計的前提下能夠應對災害，同時保障建筑的美觀性和實用性能。所以，我們對于未來高層建筑的剪力墻結構設計方面的研究工作也具有現實意義。

關鍵詞：高層建筑；剪力墻設計；研究現狀

1剪力墻設計原則

1.1墻肢設計

這一部分的設計內容包括平面布置、長度等。由于墻肢是剪力墻的主要受力構件，我們在進行水平荷載的計算過程中，需要考慮平面內的受力情況，經過計算后，求得每一片墻的受力和配筋要求，從而避免剛度、結構內力超限等問題的產生。假設樓板在自身平面內的剛度值無限大，那么在水平荷載作用之下，同一樓層、同一方向的水平位移值是相同的，則水平力計算按照墻體的抗側力剛度來確定，即結構單元剛度越大，水平力也會隨之增加。墻肢在平面布置時要雙向布置，一般的規則結構，如L形、T形等可以按照主軸方向進行雙向布置，而Y形則可以按照三個方向布置。為了避免技術問題的產生，對于結構抗震不利的設計方案應該在實際工程中采取避免措施。

1.2樓板設計

樓板設計時會因為單向板、雙向板種類的差異而出現設計參數的改變，尤其是當建筑物要考慮到良好的耐火等級、抗震性能時，板的厚度要適當地進行調整，按照合理的要求取值。而板中鋼筋的的放置在現澆板施工環節中應注意設置模式，控制好受力筋的最小直徑和間距。對于一些外露的現澆鋼筋混凝土欄板、女兒墻等，通常要設置伸縮縫，并且縫內使用防水材料進行填塞。如果要賣蛇管線，管線需放置在板底鋼筋之上，板上部的鋼筋之下，同時設置好混凝土保護層。如果施工中存在技術問題可以與設計單位協調使用，滿足相應的技術標準要求。

1.3連梁設計

剪力墻結構中連梁負責連接墻肢，同時在水平荷載作用下的連梁內力較大。力在相互的作用之下，連梁內力也會影響到墻肢的變形情況，同時讓整個結構的整體性得到提升。連梁會受到軸力、剪力和彎矩的作用，因此連梁計算過程中可以按照彎構建標準計算。一般可按照對稱配筋進行設計，除非連梁高度過長時再考慮設置腰筋。

1.4轉角設計

剪力墻結構當中，有些建筑要求設置了陽臺或轉角窗，此時墻體結構的整體性受到了一定的影響，結構扭轉能力降低，對于結構性能來說存在著一定的缺陷。結構的加強方式一般可以通過三個方法來進行。一是在轉角洞口兩側剪力墻設置整肢墻，且墻體不開洞；二是在轉角洞口區域的樓層將樓板加厚處理，采用雙層配筋布置，必要時樓板內還需設置暗梁，強化洞口墻肢的整體性；三是通過改善結構的傳力途徑，在陽臺、轉角窗樓層區域設置暗梁。三種方法都有不同的適應場合，具體設計時按照實際工程需要決定。

2剪力墻結構計算機輔助設計方案

利用計算機輔助設計的要點在于控制好設計參數，從而綜合軟件的性能來滿足結構設計計算的要求，綜合考慮多種因素，在實際建模時也能看到預期的建筑效果，也可以在短時內修改構件、尺寸等。我們在計算參數時要綜合分析結構在不同受力狀態下的不同要求，從而調整配筋、驗算受力數據等。

2.1結構剪重比分析

結構剪重比是地震作用效應與重力荷載代表值的比值，進行分析的目的在于了解到樓層最小水平地震剪力，從而在抗震作用下能夠滿足水平剪力的相關要求。如果剪重比數據差異過大，則說明結構剛度存在問題，一般可以通過增加地震調整系數或是減少結構周期折減系數的方式來調整。如果結構中部分樓層無法滿足剪力系數要求，那么就需要放大樓層剪力來滿足地震規范要求。

2.2地震參數

高層建筑需要具備良好的抗震性能，計算水平地震作用、計算水平和豎向地震作用是地震參數的主要功能。根據建筑結構形式與技術規范，高層建筑中的大跨度結構需要綜合計算豎向地震作用，同時轉換層構件也需要按照規范要求計算豎向地震作用。如果是民用住宅設計，那么抗震設防烈度在6度以上，類別不低于丙類。結構內力計算中的SATWE計算控制參數可以明確地規劃地震作用方法，包括總剛設計方法與側剛設計方法。前者通過詳細計算來確定反應結構在地震作用下的受力情況，并且對于樓板的選型假設沒有明確要求。而后者主要用于沒有彈性樓板的結構，更傾向于以簡化計算來獲取結果。如果要綜合分析彈性設計時的參數要求，這主要考慮到結構構件的抗震等級按照四級設計，且最大地震影響系數的取值符合技術要求，并綜合建筑結構類型，建筑等級與建筑高度等參數最終確定。

2.3荷載參數與層剛度

總信息分析中荷載參數需要模擬施工的不同方式，且加載模擬計算通常適用于鋼結構多層建筑，逐層加載的計算方法也更加合理，貼近實際需求。層剛度比的作用在于檢驗結構的豎向布置情況，防止豎向剛度產生突變或樓層是否有薄弱層存在。設計中層剛度比可以有三種計算方法，即剪切剛度、剪彎剛度與地震剪力數據等。剪切剛度與結構構件的剛度之間存在密切聯系，在當前的高層建筑中比較實用，可以根據剪力墻在計算方向的截面面積等參數確定最終結果。特別是建筑高度較高時，我國對于建筑要求有“兩階段三水準”的抗震設計原則，可以選擇和利用PKPM軟件準確建模布置體系，保障程序計算結果的準確性，按要求加強相應的管理措施。

3結語

剪力墻結構在現階段的高層建筑中應用廣泛，其結構特點滿足人們對于建筑的審美、使用等各個方面的生活質量需求。本研究也針對剪力墻設計中的常見文體和注意事項進行了分析，綜合考慮到了墻肢設計、樓板設計等多個構件的設計規劃，并進行了技術總結。在今后的實踐工作中，我們仍然需要對施工工藝、建筑材料和結構類型進行選擇規劃，并減少建筑質量層面的風險。

參考文獻

［1］錢稼茹，魏勇，趙作周，等.高軸壓比鋼骨混凝土剪力墻抗震性能試驗研究［J］.建筑結構學報，2008（02）.

［2］劉明陽.高層建筑結構設計剪力墻設計［J］.建筑技術開發，2016（01）.

作者：于飛單位：中國中輕國際工程有限公司