剪力墙结构设计要点范文第1篇

关键词：剪力墙 结构 设计

1 剪力墙结构设计的计算要点

1.1 计算的一般要求

（1）在剪力墙的计算中，所选的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力情况，以及符合三维空间的分析软件对整体进行分析，并对计算的结果进行分析判断。

（2）在进行剪力墙的抗震计算时，计算单向地震时应考虑偶然偏心的影响。对于B级高度的建筑，宜考虑平扭耦联计算结构中的扭转效应，对于多塔楼的结构振型数不宜小于塔楼数目的9倍，在计算振型数时，应当使振型的参与质量至少占总质量的90%。同时应采用弹性时程分析法进行补充计算，必要时宜采用弹塑性时程分析法补充计算。

（3）在进行带转换层建筑的计算时，应采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算，并按应力进行配筋设计校核。当上部剪力墙与转换梁不对中时，必须手算上部竖向荷载作用对转换梁产生的扭矩，该扭矩引起的剪力非常大，整体计算一般是没有计算梁扭矩的功能。

1.2 计算中内力的调整

（1）在抗震设计时，为实现强剪弱弯的设计原则，剪力设计值应由实配受弯钢筋反算得到。

（2）有转换层的高层结构，建筑的框支柱承受的地震剪力不同，应按照规范的要求取不同的标准值；转换层结构中的薄弱层地震剪力应当乘以1.15的增大系数，并应符合楼层的最小地震剪重比的要求。

（3）落地剪力墙的其他部位的弯矩调整，应当按照不同的截面组合计算的弯矩值，乘以相应的增大系数；同时，底部的加强部位应进行剪力的调整，按照各个截面的剪力计算值，再乘以相应的增大系数。

2 剪力墙结构的设计要点

高层建筑最主要的受力构件包括剪力墙、框架柱、梁和楼板。剪力墙在建筑中承担着整个结构的竖向荷载和绝大部分水平荷载。当高层建筑的受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成所谓的剪力墙体系。剪力墙建筑结构的设计应从以下几个方面考虑：

2.1 剪力墙合理定位

剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置；对于抗震设计的剪力墙结

构应特别避免仅单向有墙的结构布置形式。

（1）对一般的矩形、L形、T形等平面则沿着两条轴线的方向进行布置。

（2）对于部分j角形平面、Y形平面则可以沿其三个轴线方向布置。

（3）对正多边形，圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。总之剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。而内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙可利用空间，剪力墙的间距不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度。判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度，可以选用经验公式T=（0.05—0.06）n，其中n为结构层数。公式计算出来的T1值与搭模计算的周期T2相比较，TI>T2 则表示剪力墙偏多，可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度，反之则需要增加剪力墙数量。

2.2 剪力墙厚度确定

《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的截面尺寸具体规定如文献f“：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l∕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，其它部位不应小于层高或剪力墙的1∕25，且不应小于180mm。”

2.3 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结构。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上留洞，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，开始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，主要适用于地下室外墙等不易实施开洞的项目。

2.4 约束边缘构件箍筋的设置

约束边缘构件分为“阴影部分”和“非阴影部分”，对于“阴影部分”规范中对竖向钢筋和箍筋或拉筋的配置都有较明确的要求，设计中易于理解和执行。但对于“非阴影部分”仅规定其箍筋配箍特征值为“阴影部分”配箍特征值的一半，但箍筋或托筋沿竖向的间距及竖向钢筋应如何配置并未做出具体规定，因此，目前在1=程设计中做法比较混乱。而竖向钢筋可在箍筋交叉点处按剪力墙竖向分布筋直径设置。同时还应注意，为了充分发挥约束边缘构件的作用，在剪力墙边缘构件范围内箍筋的长短边之比不宜大于3，相邻两个箍筋之间宜相互搭接l，3箍筋长边的长度。

2.5 剪力墙墙身钢筋的分布及构造要求

《高规》中规定一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率，在一、二、三级抗震下设计时不应低于0.25%，而对于四级抗震设汁和非抗震设计时则不应低于

0.20070。

2.6 剪力墙连梁超筋的处理

剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。连梁的超筋，实质是剪力不满足剪压比要求。连梁易超筋的部位，一般剪力墙结构中，在总高度的1/3 左右的楼层；平面中当墙段较长时，多在其中部的连梁；剪力墙连梁对剪切变形十分敏感，当剪力墙连梁不满足连梁的尺寸要求时，《高规》7.2.25条给出了如下处理方法：

（1）减小连梁的截面高度。

（2）抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅。

（3）当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，

可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋计算。当第l、2 种措施不能解决问题时，可采用第3种措施来处理，即假定连梁在大震下破坏，不再约束墙肢。

3 结语

合理的进行剪力墙的设计，能够最大程度发挥剪力墙的优点，使限制因素的作用减小，提高剪力墙的应用效率。

参考文献：

[1]胥震.浅谈高层住宅剪力墙结构设计[J].四川建材，2013，01：29-30.

剪力墙结构设计要点范文第2篇

关键词：短肢；剪力墙；设计

引　言

随着经济发展和人们生活水平的提高，人们对住宅平面及空间的要求也随之增高，因此，以一般剪力墙结构为基础上部吸取框架结构优点的短肢剪力墙结构应运而生，但为了保证该种结构形式的各种性能在设计过程中应控制其要点。

1、短肢剪力墙结构及其设计布置原则

1.1　短肢剪力墙结构

短肢剪力墙结构是指墙体肢高与厚度比在5.8范围内的结构形式。其具有下列优点：符合建筑需要。连接墙体的梁位于竖向平面内的隐蔽型，其利用隔墙来布置竖向构件而使结构受力与建筑功能能够实现良好统一.既避免了梁柱突出问题同时当下部层数为大空间时可通过转换层来处理上下部结构的关系，布置灵活。

1.2　设计布置原则

短肢剪力墙应主要布置在房间间隔墙的交接部位，其数量应根据抗侧力要求设定，不可过多过少而导致结构过刚过柔；短肢剪力墙应尽量均匀布置以保证建筑物的刚心和质心一致；墙体若为短力墙应尽量对齐拉直以便形成成片的联肢抗侧力结构；若水平荷载较大或建筑物外形不规则应在平面外各角点及外边缘处布置短肢剪力墙来满足平面刚度和结构整体性；墙肢不应过厚以避免凸出墙体表面。如在TBSA软件进行设计时，其计算模型都是杆件、薄壁杆件模型，其中梁柱为普通杆件，其每端有六个自由度，墙体则视为薄壁杆件，每端有七个自由度，同时其考虑了墙单元非平面变形的影响。

2、设计控制要点

2.1　强柱弱梁

强柱弱梁为延性框架结构设计原则，在短肢剪力墙结构设计中应遵循强墙肢弱连梁的原则，由于随着连梁的刚度增大连梁和墙肢的内力增大最终导致结构的地震作用也随之增大，若采用增加配筋来解决则不仅会造成浪费同时可能导致构件超筋而无法施工，因此在设计过程中应不宜采用窗下墙作为连粱，由于窗下墙高度大会形成刚度很大的剪切块而不利于其抗震性能，应将连粱设计为截面和刚度较小的弱连梁。

2.2　轴压比与短柱

高层建筑中为了控制柱的轴压比而往往导致柱的截面很大，即使采用高强混凝土其断面尺寸也不能明显减小，因此在设计过程中为了保证柱处于大偏压状态并防止受拉钢筋未达屈服而混凝土已被压碎的结果应限制轴压比，以防止柱的塑性变形能力小、结构延性差，在地震中耗散和吸收的地震能量少结构容易破坏现象。但在结构设计中若能保证强柱弱梁设计原则并且能保证梁具有良好的廷性则当柱子进入屈服状态的可能性就大大减小，该种情况下既可适当放松轴压比限制；同时部分高层建筑底部几层柱的长细比虽小于4但其不一定为短柱，因为只有当柱的剪跨比小于2的情况下方为短柱。

2.3　抗震薄弱环节及概念设计

短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节是建筑平面外边缘及角点部位的墙肢、一字形短肢剪力墙及连梁。地震作用下产生扭转效应时其外边缘及角点处墙肢会首先开裂；在高层建筑中由于短肢剪力墙截面面积小且承受较大的竖向荷载而破坏严重，尤其是一字型结构墙体破坏最严重等，因此在短肢剪力墙结构设计过程中针对这些薄弱环节应加强概念设计和抗震构造措施，必要时可采用一般剪力墙来调整刚度中心使其接近建筑质心以减小扭转效应；设计时尽量利用电梯、楼梯间形成核心筒以保证有足够的刚度来抵抗水平力，但在采用核心筒时应确保其与结构连接可靠；可采用适当增加平面外边缘及角点处的墙肢厚度及长度以严格控制轴压比和加强剪力墙内配筋来提高墙肢的抗扭刚度、承载力及延性；宜在墙体两侧都采用梁与之拉结同时避免采用一字型墙肢或加大配筋、减小轴压比、设置端柱等措施来克服短肢剪力墙截面小、壁薄平面外稳定性差的缺点。

2.4　墙体配筋

短肢剪力墙约束边缘构件配筋特征值应比相同轴压比的框架柱高一级，轴压比小于0.3的短肢剪力墙及非加强部位的短肢剪力墙的边缘构件的构造设置也应高于一般剪力墙；短肢剪力墙的截面高度一般控制在1.2-2.0m范围内，其约束边缘构件长度一般区450mm，其边缘构件的纵向配筋除应满足规范要求外宜按照框架柱要求设置；在进行抗震设计时其纵向配筋中底部加强部位不宜小于1.2％，其它部位也不宜小于1.0％；短肢剪力墙应采用双排布筋.竖向筋在内，水平筋在外，两排筋间拉结筋呈梅花形布置，并保证每根竖筋都有拉结筋连接。肢长大于3倍而小于4倍的墙肢应按照柱要求配筋，并将其外套箍筋兼做水平筋。

2.5　墙体数量

在短肢剪力墙设计中其筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震力矩不宜小于结构总底部的地震倾覆力矩的50％，即短肢剪力墙承担的力矩不应超过总力矩的50％，此即为墙肢数量上限；设计规范中虽未明确规定剪力墙肢数量下限，但若短肢剪力墙承受竖向荷载面积较大时，尤其是达到楼层面积的50％甚至更多时，则应布置一定数量的筒体或一般剪力墙来保证短肢剪力墙承担力矩不超过总力矩的50％，否则应调整设计。一般短肢剪力墙数量下限控制在低于上限10％左右的范围内，超出此范围则不宜按短肢剪力墙进行设计。

剪力墙结构设计要点范文第3篇

关键词：框架-剪力墙结构；结构设计；要点分析

Abstract: According to the structural design of the work experience, combined with high-rise building structure design, the specific design analysis, the frame system of high-rise building structure design of shear wall structure characteristics were summarized and analyzed briefly, points out the node should pay attention to the structure design in high-rise buildings, in order to improve the economic and the safety of building structure design.

Key words: frame - shear wall structure; structural design; key points

中图分类号：TU2 文献标识码：文章编号:

框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。框架剪力墙结构中，由于剪力墙的侧向刚度比框架大的多，剪力墙数量的确定及合理的布置对结构的整体刚度和刚度中心位置有很大影响，合理的布置剪力墙的数量能有效的防止地震的危害。因此设计人员对剪力墙结构的受力、变形特性的掌握和理解就显得非常重要，通过充分运用概念设计把握结构的整体性，科学的布置剪力墙，合理设计。

1 工程概况

本工程为中国某集团新建厂区办公楼工程。分为地下为1层，地上主体为14层，两侧附属房各2层，工程位于6度区，屋顶主体高度为50.1m，裙房高度为9.6米。地下一层主要为各类设备用房、库房和汽车库。裙房首层部分为厂区产品展示及大型会议室，裙房二层部分为企业文化展示及活动室等，裙房屋顶设空中花园。主楼部位首层为办公入口大堂，上为两层高共享空间，1~3层主要为档案室、小型会议室、接待室等共用空间。标准层为开放式办公及会议室等，后期建设方装修分割房间。

2 设计分析

2.1 场区水文地质条件及基础设计水位的确定

该区地下水主要赋存于第③层粗砾砂、第④层碎石、第⑤层砂质粘性土中，类型为第四系孔隙水，属承压水。稳定地下水位等势面自西北向东南微倾，稳定地下水位埋深为0.60～1.80米，稳定地下水位标高为5.11～7.81米。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，根据场地环境地质条件，按Ⅱ类环境类型评价地下水对混凝土结构无腐蚀性；根据地层渗透性评价地下水对混凝土结构无腐蚀性。地下水对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性。地下水对钢结构具有弱腐蚀性。抗浮、防渗的设防水位标高按设计场地整平标高6.2m考虑。

2.2地基基础方案

本工程基底标高在－11.10m~－12.20m，基础持力层为强风化花岗岩和中风化花岗岩，承载力特征值分别为800 kPa和1600 kPa，可以满足办公楼地基承载力需要；因此，本工程基础采用独立基础加防水底板的形式，独立基础底标高-6.300，板底标高-6.300。由于本工程抗浮设防水位很高，经验算需采取抗浮措施。拟设置抗浮锚杆作为抗浮措施。

2.3抗侧力体系

本工程结构采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系；上部结构嵌固层设在（±0.00）楼板处；剪力墙的底部加强区范围为：地下1~地上3层。

2.4屋盖及楼盖结构

本工程主体地下部分楼面采用现浇主框架梁+次梁+厚板的楼盖体系（作为嵌固端）； 地上部分楼面采用现浇主框架梁＋次梁楼盖体系；对于有较大孔洞的楼面，拟采取加强孔洞周围楼板的厚度及配筋以及加大洞口边梁截面尺寸等措施，提高建筑物的整体刚度；裙房部分建设方设置为大型会议室，中间跨度无柱，跨度为18米，拟采用网梁楼盖技术。

2.5抗震缝、沉降缝、伸缩缝的设置

本工程裙房部分和高层部分之间建筑荷载差别较大，存在一定的沉降差异。但因高层部分持力层为中风化花岗岩，经初步计算分析，两部分的沉降差较小，满足设计要求，故本工程不设永久后浇带，仅设施工后浇带，以防止混凝土因收缩引起开裂；为减小地下室结构较长所带来的混凝土收缩和温度应力等对结构的不利影响，除设置后浇带外，拟采取以下措施：1）设计。适当提高基础外墙及地下室顶板的最小配筋率，顶板采用双层双向贯通配筋；2） 材料。混凝土原材料应采用低收缩、低水化热的水泥，控制基础外墙及底板的混凝土强度等级，使用60天的混凝土强度指标。基础外墙、顶板及地上的裙房顶层及主楼顶层的混凝土加入适量抗裂纤维；同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量；3）施工。施工单位应采取有效的施工工艺和措施，并控制混凝土的浇筑时间和浇筑温度，以便部分抵消混凝土收缩和温度应力对结构的不利影响。

3 设计时各方面应注意的要点

3.1高层框架-剪力墙房屋地基基础设计时的注意点

1）要正确地阅读和使用地质报告。熟悉勘察报告的主要内容，了解勘察结论和计算指标的可靠程度，进而判断报告中的建议对该项工程的适用性。这里，要把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。

2）在满足承载力和变形的基本要求下，尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发，综合考虑场地土层的分布情况及稳定性，土层的物理力学性质，建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小，还要考虑地下水的影响。

3）一般采用条形基础或独立基础。一般先由地基承载力和变形确定基础底面尺寸，然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定，基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。除满足计算要求以外，还要满足一些规范规定的构造要求。要注意的是，在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时，应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用;而在进行基础截面设计中，应采用不计上覆土重力作用时的地基净反力进行计算。

4）在地基处理时，要针对地质报告条件和水文地质条件选用合适的地基处理方法。要特别注意所选的方法必须符合土力学的基本原理和重视当地的实际工程经验。

5）要有长期荷载重心和基础形心尽量相重合的概念。要有基础整体性的概念，通过增设基础联系梁和基础圈梁等措施来保证。

3.2框架-剪力墙结构中主要的设计要点：

1)框剪结构中剪力墙的设置数量问题

在框架-剪力墙结构中，框架和剪力墙是协同工作的竖向构件，共同在承担水平力及地震剪力。《高规》8.1.3条明确规定：当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时，按照框架-剪力墙结构进行设计，但框架部分的抗震等级和轴压比限制宜按框架结构的规定采用。这说明剪力墙设置数量有一个下限，保证框剪结构的整体性及受力特性。相反，《高规》8.1.4条规定：各层框架总剪力应大于0.2V0和1.5Vfmax二者的较小值。也就是说，剪力墙不能无限增加，便于发挥框架的抗侧立性能，做到经济合理，充分发挥框架剪力墙的优势。

2）确定框剪结构的剪力墙的结构布置

剪力墙布置应考虑“均匀、对称、分散、周边”的原则，平面布置中尽量使刚度中心与重力中心重合或尽量靠近，以避免产生显著的扭转。抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。剪力墙长度不要太长，《高规规定》各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8，根据多年设计经验，剪力墙长度宜控制在6米范围内，如果工程特别需要加大剪力墙的长度时，可采用墙体开洞的方式来改变墙体的刚度。

框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系；抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。根据多年设计经验，且经过对比多种方案本次项目采用以下剪力墙布置方案。经计算，各参数及指标均满足规范要求。

3)框架剪力墙结构中主要应注意的构造要求

剪力墙的竖向、水平分布钢筋的配筋率，抗震设计时不应小于0.25%，并应布置至少双排布置。各排分布筋之间应设置拉筋，拉筋的直径不应小于6mm、间距不应大于600mm。

在抗震设防地区，应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则，以形成延性框架。与剪力墙相连的边框柱应与该榀框架其他柱的截面尺寸相同。

剪力墙结构设计要点范文第4篇

【关键词】建筑结构；高层设计；框支剪力墙；

现代建筑结构设计过程中，经常遇到底部需要大空间的商业功能，而上部为相对狭小的住宅功能，因而导致了框支剪力墙结构的普遍应用。为促进结构作用有效发挥，结构设计过程中要根据具体需要，对建筑结构进行科学合理布局，综合采取有效对策，提高框支剪力墙结构设计水平，为后续施工创造良好条件，提高整个建筑结构设计和施工水平。

1.转换层的具体应用

转换层一般应用于高层建筑中，目前我国各大城市的高层建筑中，往往会在建筑物的中上部分修建小开间，在下部修建大开间，两者的建筑结构与其分布都是截然不同的，而转换层作为中转的建筑结构需要根据建筑物的设计进行相应的布置。高层建筑在下层的大开间的建设过程中一般在布置的时候会优先选择强度较弱的类型，比如框架柱等，而上层的小开间的建设则相反，会优先选择刚度较为强的部件，比如剪力墙等。这样的布置会产生较大的扭转效应，并且在地震情况中会产生更加复杂的力的效应，因此需要计算出薄弱点进行加固或者通过转换层进行框架柱和剪力墙的中转。目前我国建筑业中较为常用的手法是通过转换层将建筑物的受力点进行改变，计算转换层的布置位置从而使建筑物上下两部分不同结构的力在发生转变的时候能够得到较好的传递。

转换层的具体布置是需要详细严谨的计算才可以实际布置，这是因为其位置分布直接影响了建筑物整体的抗震能力，太高或者太低都会使得转换层不能发挥最大的作用。经专家实际验证得出如下结论：转换层的位置布置在一定程度内是越低越好的，其位置越高，上下两层不同结构之间的作用力越是容易发生冲突，并且与此同时还会发生结构上的刚度变化，也就是说墙体很容易受到力的作用发生形变，而建筑体的材料这时候也产生了较大的作用，如果是较好的材料，就能够承受更多的弹性形变，能分担转换层的压力，而较为一般的材料就很可能会在力的作用下突破弹性形变的极限从而产生裂缝等危害，最终导致整个墙体都发生损坏，而在建筑物中往往每一结构都是互相影响的，如果剪力墙产生了裂缝无法正常发挥作用，就很可能导致框架柱承受的压力也变大，从而产生安全隐患，甚至整个转换层的墙体都会有损伤，而这样的建筑物在地震等自然灾害中是不能保护住户的人身安全的，因此国家在此方面的修建理念中也作出相应的整改，建议在高层建筑物的修建过程中，转换层的布置工作不宜在8 度以上的地区进行，并且即使在八度的地区修建转换层也要限制在三层以内在七度以下的地区修建转换层时候可以因地制宜适当增加一些层数，但也不宜过高。在某些情况下建筑物必须采用高位转换的方法才能保证上下层的结构转换正常运行，此时应该将转换层下方小开间内的结构严格控制，实地考察其可能发生的弯曲以及轴向变形等因素，多方因素结合考虑才能开始实际施工。

2.框支剪力墙结构设计的具体要求

建筑物的结构建设都是因地制宜的，需要通过多方考察，不同的工程其对建筑物的具体要求也多有不同，在地基建设中也要加以改变，总而言之是牵一发而动全身。例如地基的基础施工的进行与框架柱和剪力墙的布置就有很大的关系，其布置不仅需要满足用户以及工程师和建筑公司的建设功能要求，还需要满足国家对建筑物的具体规范才可以进行实际施工。

通常情况下布置有转换层的建筑都是将剪力墙布置在上方，其下是局部剪力墙和框架柱的结合结构。具体如下：

2.1 垂直方向的结构布置

垂直方向上的力的作用最容易令建筑物形成相应方向的刚度变化，而在发生地震作用的时候就很容易变为建筑物的抗震性能薄弱点，因此对此方面要进行相应的加固工作，与此同时在修建的时候也需要注意以下几点：

（1） 在我国出台的相关法案中规定，高层建筑的修建工作，要计算上下两种结构的刚度变化，以等效的刚度为标准进行具体的施工要求。在结构的布置上也需要最优先保证下层的大空间能够有足够的延展性、刚度等特性，一般加固工作都是针对各种物理特性进行的。

（2） 转换层的布置工作应该以简练为主，不宜太过复杂，因为在上下结构的力的传导过程中，简单直接的结构往往能更好的起到疏导作用。比如在布置框架柱和剪力墙的时候就应该尽量以一条主向的方向进行传导，如果分支过多可能就会导致建筑物的某些结构压力过大从而产生隐患，因此需要尽量避免次级量以及更多力的方向转换。还有在剪力墙等布置过程中可能会出现竖直方向上的承载力过大的情况，因此在此处不宜设置门洞等结构，才能在最大程度上加固地层的剪力墙等结构部件的强度。

2.2 水平方向的结构布置

水平方向的布置应该配合整体的建设要求来设计，具有优秀的整体性，对于修建过程中的对称性有着极高的要求。比如在建筑中可能有一些较宽和较长等并不均匀对称的地方很可能形成地震过程中的薄弱点，因此在其中需要设置一些伸缩缝等结构来平衡结构，并且在地震灾害发生的时候还可以兼做抗震缝。经过实际研究表明： 在高层建筑中，一些不平衡均匀对称的地方，在地震过程中会承受更多建筑物产生的扭转效应力，而这时候如果不提前做相应的加固工作就会使得其结构产生严重的损害，因此在水平方向上的对称布置是抗增强震性能的重要举措。

2.3 转换层的结构布置

（1） 转换层是位于上下两层之间的特殊结构，它既可以看作是上层的基础结构，又可以看作是下层的顶层结构，因此起到了中转的作用。转换层的布置能够使得建筑物在上下两层不同结构的冲突力中得以平衡，因此其布置是需要在对建筑整体要求以及实际建设情况有所了解的情况下才可以开始设计的特殊结构。建筑物的不同结构其中的刚度和承载力都有所不同，而如果两种力直接接触就可能会使得建筑物发生不可逆的形变，而转换层就是为了避免两种力直接接触而存在的，并且转换层能够使得力的传递简单化，不会发生多级传递从而加大建筑物的内部压力的情况。

（2） 转换层之所以具有这样的特性是因为其特殊的结构决定的，目前我国高层建筑中使用的转换层结构大多是梁式转换结构，其结构在力的传导方面具有非常优越的特性，并且此项技术也已经趋近成熟，因此能够较为稳定的设计和修建。然而梁式转换结构虽然在修建后能够较为简单的进行力的传动，但是在修建过程中却有诸多限制，对于建筑团队有着较高的要求，比如在修建之前就需要对整个建筑物进行应力分析实验，计算出建筑物中存在的各种效应力的大小，在计算完成后还需要针对其特点进行钢筋等材料的配置，从而最大程度加加固结构，防止危险的发生。

3.结语

我国在高层建筑的框支剪力墙结构设计的程序已经逐渐成熟，此项技术在业界也得到了广泛的认可，但是此结构在修建过程相当复杂导致其还有很大的进步空间。并且在除了材料的选择外，其内部结构也可以多加整改从而提高建筑物整体的抗震性能以及各种物理特性，最终达到令框支剪力墙结构能够更大程度上载建筑业中普及的目的。

参考文献

[1]金地，名郡A、B 塔楼超限高层建筑工程结构超限论证报告[R].中建国际（深圳）设计顾问有限公司，2010.

剪力墙结构设计要点范文第5篇

关键词：高层建筑，剪力墙，结构设计，控制

1 引言

随着我国国民经济的快速发展和建筑技术的提高，建筑向高层方向发展不仅解决了城市人口拥挤带来的居住、工作、环境问题，还缓解目前紧张的城市用地压力，发展高层建筑是经济社会发展的必然趋势，高层建筑已经成为大中城市建筑发展的导向和衡量城市发展水平的重要标志。剪力墙结构优势特点明显，抗侧度大、侧移小、抗震性能好，因此被广泛用于高层建筑中，伴随着建筑高度的增加，剪力墙的布置、形状、截面尺寸等是否合理，规范中也没有具体明确，经验成为设计人员的主要依据，因此在剪力墙结构设计中存在各种各样的问题，例如设计过于保守、不合理，会造成材料浪费、安全性能不达标等现象。本文通过分析当前高层剪力墙结构设计中存在的问题，对设计要点和应该注意的事项进行了详细的分析研究，提出了设计要点的控制措施，对提高高层建筑的安全性、经济性有很大帮助。

2 高层剪力墙结构的特点分析

高层建筑结构设计本身的注意要点就是水平荷载、轴向变形、结构侧移和结构的延性，而剪力墙结构自身的特点和优势所在主要在以下几个方面：

（1）剪力墙结构体系能够很好的承受水平荷载和竖向荷载，使得其抗侧能力和承载能力较强。（2）剪力墙结构侧向刚度大，受水平荷载作用时，水平位移较小。（3）剪力墙结构体系占用空间小，使得建筑的空间利用率高。（4）剪力墙结构自重大，耗能能力强，因此抗震性能好。另外，剪力墙施工难度大、造价高也是其特点之一。

3 高层剪力墙结构设计要点分析控制

3.1 合理布置剪力墙结构

高层建筑中剪力墙结构的布置必须均匀合理，应遵循以下几点要求：

（1）在剪力墙结构中，剪力墙布置应均匀、合理。布置方式应沿主轴方向进行x、y双向布置，同时应注意两个方向的剪力墙刚重比应接近，即抗侧刚度相近，同时避免单向布置一字型剪力墙，尤其是在抗震设计的剪力墙结构中，如果出现一字型剪力墙，那么应尽可能布置成长墙，即满足高厚比h/w>8的条件；

（2）剪力墙结构布置中，墙肢的布置应选择带翼缘的L形、T型等，对轴压比的控制应严格要求，为提高墙肢的抗震性能，提高配筋率是一种很好的方法，纵向钢筋和箍筋都能够提高墙肢的抗震性，大多数工程中都在使用L形和T型墙肢；

（3）在进行剪力墙结构布置时，应避免楼板主梁平面外搁置在剪力墙上。如果无法避免此现象的发生，应在剪力墙的相应部位设置暗柱，暗柱的配筋与否取决于梁高和墙厚的比值，当梁高大于墙厚的2.5倍时，应进行暗柱配筋。由于转角处易发生应力集中，墙肢应布置长，适当的条件下两个方向都布置成长墙；

（4）对剪力墙墙肢的自身要求是截面简单、规则均匀，竖向刚度应从上到下保持均匀无变化。为防止刚度突变现象的发生，剪力墙适宜连续布置，另外剪力墙上进行开孔、凿槽时应对称、上下对齐、规则布置。

3.2 剪力墙结构的长度和厚度控制

相关设计规范中规定剪力墙的长度不大于8m，也是为了满足剪力墙具有足够的延性要求。原因如下：首先，剪力墙的长度决定了其刚度大小，刚度越大，剪力墙结构的周期越短，使得地震力太大，不经济；其次，当剪力墙受弯、细高的剪力墙才具有很好的延性，可以防止因剪力墙太长而受到脆性的剪切破坏，不利于结构的抗震。

另外，当剪力墙的长度在8m以上时，即同一轴线上的长度在8m以上，为了满足延性要求，应分成若干墙段，可以通过开洞的方式分成短且均匀的联肢墙，每段的高宽比不小于2，开洞的洞口处，宜采用弱连梁，以使得每段可以当做独立的剪力墙墙段。

为保证剪力墙的刚度满足荷载要求，在《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定了剪力墙的最小厚度，使剪力墙的稳定性得到最低限度的保障。高厚比小于8的短肢墙，上述规程中规定其抗震性应提高一级。例如，填充墙厚度为200mm，剪力墙为满足要求也应该取200mm，防治在受到偏心荷载时受力不均而失稳。

3.3 剪力墙结构中连梁的设计

连梁是指剪力墙结构中连接墙肢之间的梁，剪力墙在设计中要求在受到风荷载、正常使用荷载作用下，保证避免发生剪切破坏，在墙肢和连梁的角度来讲就是设计应满足强剪弱弯的要求，连梁的屈服极限要低于墙肢的屈服极限，即满足强墙弱梁的原则，从整体上提高剪力墙的延性。

连梁的超筋是不可避免的，可以对连梁的刚度进行折减，降低梁高，增加梁的长度。还可以提高混凝土的强度等级来提高连梁的抗剪强度。

3.4 剪力墙底部约束边缘构件设置

约束边缘构件应该设置在一二级的抗震剪力墙加强部位和其上一层的墙肢端部，相关的试验已经证明边缘构件的设置不仅能够提高其承载力，还能增加墙体的耗能，提升墙体稳定性。相关规范、规程中已经做了相应的要求，一、二级抗震设计剪力墙的其他部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的剪力墙墙肢端部均应设置构造边缘构件。设置边缘约束构件能够提高剪力墙的延性和耗能能力，因此，在《建筑抗震设计规范》中规定，对于二级抗震的剪力墙，重力荷载代表值作用下的轴压比小于0.3时，可设置构造边缘构件。

3.5 剪力墙配筋控制

相关规范规定在剪力墙结构中，竖向和水平的最小配筋不小于0.25%。水平和竖向的位置一般是竖向筋在剪力墙的内侧，水平筋位于外侧，间距在150mm-300mm之间。竖向钢筋的搭接取决于抗震等级，当有拉筋时，拉筋直径6、8mm，间距为500mm-700mm。剪力墙中设置暗柱时，水平筋应保持连续，直到端部折弯，暗柱中不设置竖向筋，总的配筋率应该满足上述要求。同时还规定，部分框支剪力墙的底部配筋应大于0.3%，在高层建筑结构中非常合适。

4 结束语

高层建筑自身的复杂性和特殊性，使得其在结构设计中需全面考虑，剪力墙结构因其强大的优势广泛应用于高层建筑中。本文从剪力墙结构的合理布置、剪力墙结构的尺寸选择、连续梁的设计、底部约束控制及配筋等方面出发，对设计中的要点和注意事项进行了分析，并提出了相应的具体措施，为相关设计人员提供参考和借鉴，在设计中提高高层建筑结构的经济和安全性能。

参考文献：

[1] 夏卓文.高层建筑结构设计特点与剪力墙设计[J].住宅科技,2007,21(02)