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第1篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞：高層結構體系剪力墻結構 設計要點

1 引言

隨著人們對住宅，特別是高層住宅平面與空間的要求越來越高，普通框架結構和框架―剪力墻的露柱構件對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間使用和立面美觀的要求。由此剪力墻結構越來越多的出現在建筑行業里，其中以住宅居多，然而隨著人們對住宅使用功能要求的日漸增加，也給剪力墻設計帶來了不少的難度，現對高層剪力墻結構設計的一些特點和常見問題做如下介紹并提出一點解決意見。

2 剪力墻結構形式特點

（1）用鋼筋混凝土剪力墻抵抗豎向荷載和水平荷載的結構稱為剪力墻結構。現澆鋼筋混凝土剪力墻結構整體性好，抗側力剛度大，承載力大，在水平力作用下側移小，經過合理設計，能設計成抗震性能好的鋼筋混凝土延性剪力墻。由于這種結構形式側向變形小，承載力大，且有一定的延性，在歷次大地震中，剪力墻結構破壞較少，表現出令人滿意的抗震性能（但僅就延性而言，剪力墻不如框架結構）。剪力墻結構中，剪力墻間距一般較小，平面布置不夠靈活，建筑空間受到限制是它的主要缺點，因此它在商場等公共建筑中應用較少，而在住宅、公寓、飯店等建筑中應用廣泛。

（2）懸臂剪力墻是剪力墻結構中的基本形式，各個懸臂剪力墻肢通過合理的結構布置構成了建筑結構的主體。懸臂剪力墻的破壞形式主要有彎曲破壞，剪切破壞和滑移破壞（剪切滑移或施工縫滑移），就單片懸臂剪力墻而言，它是一個靜定結構，只要有一個截面達到極限承載力，構件就喪失了承載能力，在水平荷載作用下，剪力墻的彎矩和剪力都在基底部位最大，因而，墻肢底截面是設計的控制斷面。對于剪力墻截面沿高度變化的位置，也應作為控制截面來驗算承載力。

（3）實際工程中剪力墻分為整體墻和聯肢墻：整體墻如一般房屋的山墻、魚骨式結構片墻及小開洞墻。整體墻受力如同豎向懸臂構件，當剪力墻墻肢較長時，在力作用下法向應力呈線性分布，破壞形態似偏心受壓柱，配筋應盡量將豎向鋼筋布置在墻肢兩端；為防止剪切破壞，提高延性應將底部截面的組合設計內力適當提高或加大配筋率。

聯肢墻是由連梁連接起來的剪力墻，但因一般連梁的剛度比墻肢剛度小得多，墻肢單獨作用顯著，連梁中部出現反彎點。當墻肢較小時，要注意墻肢軸壓比限值。

（4）壁式框架：當剪力墻開洞過大時，形成由寬梁、寬柱組成的短墻肢，構件形成兩端帶有剛域的變截面桿件，在內力作用下許多墻肢將出現反彎點，墻已類似框架的受力特點，因此計算和構造應按近似框架結構考慮。

總而言之，設計剪力墻時，應根據各類型墻體的特點，不同的受力特征，墻體內力分布狀態并結合其破壞形態，合理地考慮設計配筋和構造措施。

3 結構布置注意事項

（1）高層剪力墻結構應具備較好的空間工作性能，《高規》7.1.1條規定，剪力墻結構中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置，并宜使兩個方向剛度接近。抗震設計的剪力墻結構，應避免僅單向有墻的結構布置形式。剪力墻墻肢截面宜簡單，規則。同時，剪力墻的側向剛度不宜過大。

（2）剪力墻結構的抗側力剛度和承載力均較大，為充分利用剪力墻的這一特征，減輕結構重量，增大剪力墻結構的可利用空間，墻不宜布置太密，以便使結構具備適宜的側向剛度。

（3）在結構布置過程中，應避免布置墻肢長度過長（≥8m）的墻體。當有少量墻肢長度大于8m時，計算中，樓層剪力主要由這些大的墻肢承受，其他小的墻肢承受的剪力很小，一旦地震，尤其超烈度地震時，大墻肢容易遭受破壞，而小的墻肢又無足夠配筋，整個結構容易被各個擊破,這是極不利的。所以，對于大的剪力墻墻肢，應采用留置結構洞口（洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁），把長墻肢分解成合理的墻肢長度，調整其剛度。

（4）剪力墻的門窗洞口宜上下對其，成列布置，形成明確的墻肢和連梁。當無法上下對其，成列布置時，應按有限元方法仔細計算分析，并在洞口周邊采取加強措施。

4 結構構件延性設計

要使懸臂剪力墻具有延性，就要控制塑性鉸在某個恰當的部位出現；在塑性鉸區域防止過早出現剪切破壞（即強剪弱彎設計），并防止過早出現錨固破壞（強錨固）；在塑性鉸區域改善抗彎及抗剪鋼筋構造，控制斜裂縫開展，充分發揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用。

懸臂剪力墻的塑性鉸通常出現在底截面，因此，剪力墻底部應設置加強區，加強范圍不宜小于H/8(H為剪力墻總高)，也不小于底層層高。當剪力墻高度超過150m時，其底部加強部位的范圍可取墻肢總高度的1/10。

影響墻肢延性的因素主要有：

（1）剪力墻截面有、無翼緣對剪力墻延性影響很大。當截面沒有翼緣時，延性較差。有了翼緣或端柱后，延性大為提高。

（2）剪力墻隨軸力增大，延性降低。

（3）當鋼筋總量不變，但端部鋼筋與分布鋼筋的分配比例不同時，墻肢延性不同。在規范許可條件下，適當增加端部鋼筋，減少分布鋼筋，即可提高承載力，又可提高延性。

（4）設置約束邊緣構件是提高延性的有效方法。

5 結構設計中的一些常見問題及構造措施

（1）帶轉角窗剪力墻結構設計

現在建筑設計為了追求采光及通透性，經常在建筑角部設置轉角窗。但轉角窗在結構角部設置轉角洞口，對主體結構的抗扭性能影響大，容易造成地震中的結構扭轉破壞，所以在結構設計中要對轉角窗位置特別注意，采取有效加強措施：

1）宜提高角窗兩側墻肢抗震等級

2）加強兩端暗柱配筋，特別是箍筋

3）在板內設置暗梁，提高整體性

4）轉角窗房間的樓板宜適當加厚、板配筋采用雙向雙面設置

5）抗震計算時應考慮扭轉耦聯的影響

6）加強角窗窗臺連梁的配筋及構造

（2）連梁抗剪強度不足問題

連梁抗剪強度不足是剪力墻結構設計經常出現的問題，破壞時產生脆性的剪切破壞,不符合規范的強剪弱彎要求,也不能形成作為第一道耗能防線的彎曲破壞.

遇到這種情況,應從兩方面著手解決:

1）降低連梁剛度,調整結構布置,減少該連梁承擔的地震作用；

a）調整結構布置，使水平荷載分配合理，從而減小連梁承受的剪力。

b）對連梁剛度折減，通過調整連梁剛度折減系數來調整連梁承受的剪力。

c）調整連梁高度和洞口寬度，從截面上調整連梁剛度。

d）對于截面較高的連梁，通過連梁設水平縫，將一道高度為h連梁設置為兩道高度為h/2的連梁，從而減小剛度，避免承擔過多的地震力。

2）提高連梁抗剪承載力；

a）提高混凝土強度等級。

b）當連梁破壞對承受豎向荷載無大影響時，可考慮在大震作用下該聯肢墻的連梁不參與工作，按獨立墻肢進行第二次結構內力分析（第二道防線），墻肢應按兩次計算所得的較大內力配筋。即可將超筋部位連梁兩端按鉸接處理進行整體計算，但應注意，按此方法處理后計算結果層間位移比尚須滿足規范要求，連梁滿足豎向承載力要求即可，施工時仍為整澆，上部鋼筋按構造設置。

第2篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞：高層住宅；概念設計；基礎設計；剪力墻設計

1 工程概況

本工程為高層住宅樓，總建筑面積為5220.30m2，地上15層，地下1層，主體為剪力墻結構，裙房為框架結構。地基基礎設計等級為乙級，主體為筏板基礎，裙房為柱下獨立基礎和墻下條形基礎。設計使用年限為 50年，建筑耐火等級為二級。抗震設防烈度為七度。

2 概念設計

概念設計的目標是使整體結構能發揮耗散地震的作用， 避免出現敏感的薄弱部位導致過早地破壞，因此剪力墻的布置應以此為原則精心布置，方可使結構在整體上安全合理。目前很多設計剪力墻滿布，造成結構體系剛度過大，引起地震力加大，雖然滿足強度要求，但混凝土用量大，鋼筋用量也隨之加大，并且加大后的地震力有時集中于某些薄弱部位，造成安全隱患。

建筑結構平面布置時，概念設計應盡量使 x向和 y向抗側剛度接近，剪力墻不宜過多以免剛度過大。在豎向布置上也要力求均勻，避免少數樓層出現敏感薄弱部位，使結構整體形成均勻的抗側力結構體系，在此基礎上，結合電算才能作出安全、經濟、合理的結構。在本工程住宅樓主體剪力墻時，x向剪力墻墻肢較短，y向剪力墻墻肢較長，墻肢盡量多做成帶翼緣的L形、T形等，不做“一”字形短墻；高厚比多在8以上，通過這些措施使結構總體指標控制在規范允許范圍內。總體指標對建筑物的總體判別十分有用。譬如說若剛度太大，周期太短，導致地震效應增大，造成不必要的材料浪費；但剛度太小，結構變形太大，影響建筑物的使用。

3 基礎設計

高層建筑剪力墻結構設計由于考慮埋置深度的要求，一般均設置地下室。基礎多采用筏板基礎。合理選擇筏板厚度及邊緣挑出長度也直接影響結構整體安全和工程造價。該工程上部 15層帶 1層地下室，根據勘察報告，取筏板厚為1000mm，經細算后筏板可減至800mm。由于地庫室為單層框架結構，筏板基礎厚度計算后定為250mm，為解決柱對筏板的沖切，對柱下局部范圍加厚（見附圖1）。經此處理經濟性明顯。因此，基礎選型應作方案比較，才能選定經濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值，對高層來說一般筏板厚初選時可按樓層數計，即每層按 50mm厚增加。如15層建筑則初選可取 600mm厚試算，試算后根據筏板配筋情況再逐步加大或減小。筏板厚度及配筋與地基持力層的承載力和壓縮模量有關，同時應考慮樁沖切、角樁沖切、墻沖切、柱沖切及板配筋等多方面的因素進行優化調整才能取得較滿意的結果。

筏板長度的設置應考慮地下室的使用合理性，通常采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫。本項目采用添加劑以補償混凝土的因水化熱引起膨脹與收縮，或采用纖維混凝土等方法在一定范圍內可不設或少設后澆帶，并且對所設后澆帶采取必要的保護和加強措施。該工程地下室長120m，大于規范要求的55m，因此筏板基礎采后澆帶來解決結構超長的問題。并在塔樓與地下室之間設置后澆帶，解決兩種不同荷載之間的不均勻沉降問題，效果良好。

4 剪力墻設計

4.1 剪力墻布置

剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質心和剛心趨于重合，且x，y兩向的剛重比接近。在結構布置應避免“一”字形剪力墻，若出現則應盡可能布置成長墻（ h /w > 8）；應避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上，若無法避免，則剪力墻相應部位應設置暗柱，當梁高大于墻厚的 2.5倍時，應計算暗柱配筋，轉角處墻肢應盡可能長，因轉角處應力容易集中，有條件時兩個方向均應布置成長墻；規范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍及8倍以下為短肢墻，大于8倍則為普通墻。該工程剪力墻布置后，剛心和質心x向在同一位置，y向相差0.5m，大大減小了扭轉效應；主梁擱置在剪力墻上的，在相應部位設置暗柱，以控制剪力墻平面外的彎矩。

4.2剪力墻配筋及構造

4.2.1剪力墻配筋

該工程剪力墻一層墻厚為 250mm，其余地面以上墻厚均為200mm，水平鋼筋放在外側，豎向鋼筋放在內側。六層以下水平筋￠10@ 200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用￠6 @ 400拉筋；六層以上￠8 @ 200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用￠6@ 600拉筋。地下部分墻體豎向配筋￠14@ 200為主要受力鋼筋，水平筋則構造配置，該工程均取￠12@ 150。地下部分墻體配筋大多由水壓力、土壓力產生的側壓力控制，簡化計算后由豎向筋控制。地下部分墻體鋼筋保護層按《地下工程防水技術規范》第 4.1.6條規定：迎水面保護層應大于50mm。

4.2.2 剪力墻邊緣構件的設置

試驗研究表明，鋼筋混凝土設置邊緣構件后與不設邊緣構件的矩形截面剪力墻相比，其極限承載力提高約40%，耗能能力增大20%，且增加了墻體的穩定性，因此一般一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件；其余剪力墻應按《高規》第7.2.17條設置構造邊緣構件。

對于本工程剪力墻來說，其暗柱配筋滿足規范要求的最小配筋率，建議加強區0.7%，一般部位0.5%；對于短肢剪力墻，應按《高規》第7.1.2條控制配筋率加強區 1.2 %，一般部位1.0%；而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體，設計中往往按長肢墻進行暗柱配筋并不妥當，建議有兩種方法：其一，計算中另一方向短肢不進入剛度，則配筋可不考慮該方向短肢影響；其二，計算中短肢計入剛度，則配筋中應考慮該方向短肢的不利影響。建議該短肢配筋率在加強區取1.0 %，一般部位可取0.8 %。該工程地面一、二層設置構造邊緣構件，縱筋最大直徑為￠14，加強區暗柱配筋率最大為 1.45%，最小0.8%；三層及三層以上為構造邊緣構件，構造邊緣構件縱筋配筋率普遍在 0.6%～0.7%。

4.2.3 剪力墻的連梁

剪力墻中的連梁跨度小，截面高度大，雖然在計算中對其剛度進行折減，但在地震作用下彎矩、剪力仍很大，有時很難進行設計，如果加大連梁高度，配筋值有時反而更大。連梁高度一般是從洞頂算到上一層洞底或從洞頂算到樓面標高。對于門洞，上述所示情況梁的高度是一樣的；但對于窗洞，連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底，有時則高度太高，這樣高跨比太大，并且與計算圖形不符，相應配筋亦較大，不合理。所以連梁高度計算與設計統一規定從洞頂算到樓板面或屋面，對于窗洞樓面至窗臺部分可用輕質材料砌筑。對于窗臺有飄窗時，可再增加1根梁，2根梁之間用輕質材料填充。連梁配筋應對稱配置，腰筋同墻體水平筋。該工程連梁截面均為墻厚×400mm，大部分連梁縱筋為4￠14，箍筋為￠8@ 100；個別連梁縱筋為 4￠16，箍筋為￠8@100。

5 結語

綜上所述，在高層建筑轉換層的結構設計時，既要盡可能地滿足建筑的使用功能的要求，又要使結構體系更加合理，應從建筑功能、結構受力、設備使用、經濟合理等多方面入手進行結構的選型和柱網布置，從而滿足建筑結構合理的使用要求。

參考文獻

第3篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞：高層建筑剪力墻結構設計要點

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

在剪力墻的結構設計中需要考慮多方面的問題，以使剪力墻一方面可以充分發揮其抗震、抗風的作用，另一方面也可使剪力墻與其它結構組成復合的結構體系，優勢互補，既保證建筑的安全性，同時也提高了建筑的使用功能。因此，作為設計人員要充分發揮主觀能動性，在剪力墻結構設計中應用多學科的知識，力求設計出既安全實用又經濟的剪力墻結構。

一、 剪力墻結構設計的基本原則

1、剪力墻高和寬尺寸往往比較大而厚度卻很小，受力形態接近于柱，然而它與柱的區別主要在于其肢長和厚度之間的比值，當比值小于或等于3 的時候可以按照柱來設計，當比值是3~5 之間的時候則可以視為異形柱，并按雙向受壓構件設計。

2、剪力墻結構設計中，墻是一個平面構件，它承受沿著平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔著豎向壓力。在彎矩和剪力等結合狀態下工作，其在水平力作用下就好似一底部嵌固與基礎懸臂梁在地震作用或風載下剪力墻除了要滿足剛強度的要求外，還必須要滿足非彈性變形反復循環下的延性。

3、剪力墻的特點是，在同一平面內剛度和承載力較大，而平面外剛度以及承載力則相對偏小。當剪力墻和平面以外的梁相接時，就會造成墻肢平面外彎矩，然而通常情況下不會驗算墻的平面外剛度和承載力，所以應避免平面外搭接，實在避不開時則應按照有關規定來采取相應的措施，以便于保證剪力墻平面外的安全。

4、墻的設計計算是考慮到豎向和水平作用下的結構整體分析，以求得內力后，按照偏壓或偏拉進行正截面承載力和斜截面受剪承載力來進行驗算。在剪力墻承載力計算中，對帶翼墻的計算寬度一般都是按以下情況來取最小值的；門窗洞口之間的翼緣寬度；剪力墻之間的距離；墻肢總高的十分之一。

二、高層建筑剪力墻結構設計需要關注的要點

1、 重視轉換層的結構設計

根據人們對建筑的需求，在現代條件下，人們更加重視建筑的功能性，在使用功能上，建筑的上層和下層也有不同的機構設置。所以在布置高層建筑的結構時，就需要考慮到一定的變化性。在設計布置時，尤其需要設置好轉換層的結構。這樣在實際中就需要重視起設計剪力墻結構的工作，在高位轉換底部的大空間中，結構比較復雜。這主要是由于在轉換高位的時候，升高質量與剛度都較大的轉換層，就需要對其進行有效的調整，使其本身和上限的剛度接近一致。但是對于轉換層來說，其本身的剛度和質量都不宜太大，在最后檢查轉換層的附近層間位移角是否達到了一種均勻的分布狀態時，還需要處于一種水平條件下，來對空間做出精確的分析，對其均勻情況進行檢查。在實際設計時采用了轉換層的結構設計形式時，需要選擇那些剛度和重量都偏小的材料，而在實際計算時，還要多加選擇組合數據中的振型數。這樣就可以通過計算來發現存在于結構設計中的薄弱環節，之后就可以分析內力的分配特點來進行研究，科學的改善設計中薄弱部分的性能，并對構件配筋做出合適的調整，以改善薄弱部位的性能，保證高層建筑的結構安全。

2、 有效的優化連梁設計

在對連梁抗震性與非抗震性設計時，從高跨比上來分類主要有兩種，分別是高跨比大于2． 5 與小于2． 5 兩種，同時這也對受剪承載力與截面的配筋有著相應的規范要求。因此在對連梁設計時可以采用兩種方式。首先是在開始計算內力之前，要先拆減連梁本身的剛度。其次是在計算內力之后，還需要在連梁的彎矩組合與剪力上乘以折減系數。在計算的時候還需要注意的是，無論采取哪種算法，在實際使用時都需要來確定相應的剪力和彎矩設計值，并且這個數值要比調整之后的數值要小。另外，在設計彎矩的時候，也要根據低于預防烈度一度地震組合值來獲得，這樣就可以保證在正常使用情況下，或者是出現小型地震時，可以有效的預防裂縫，最終保證高層建筑的結構安全。

3、 優化設計上下部的結構

⑴減少結構上部的剛度，具體來說就是在實際設計時，在上部結構中盡量的少設置剪力墻結構。而在上部結構符合相應的壓軸比后，要盡量的縮短墻肢。

⑵加大結構下部的剛度。在高層建筑滿足相應的功能需求后，就可以在較大的空間層之中來設置一定的落地剪力墻結構，但是要均勻的布置，避免集中布置。其次，針對轉換層的上下部剛度也要合理的選擇。剪力墻轉換的剛度如果過大，在實際中就會增加對地震的反映能力以及要提高豎向的剛度要求，但是這樣就會增加材料用量，在經濟上是不合理的。剪力墻的轉換層剛度如果過小，在實際中也很容易出現沉降現象，這樣就會在水平結構和上部結構中出現明顯的次應力現象，增加配筋的使用量。其中一個最突出的表現就是正交主次轉換梁與次梁之間的轉換，而此時，就需要來合理的選擇截面的尺寸，還要考慮剛度是否達到了相應的設計要求。

4、剪力墻截面厚度和墻體配筋

相關規定要求剪力墻結構的厚度要根據抗震等級系數選取。為了保證剪力墻結構的抗震性、剛性和穩定性，一、二級剪力墻底部加強部位墻厚應大于200mm，大于層高的1/17，其他部位墻厚要大于160mm，墻端頭無翼墻或暗柱的時候，墻厚要大于層高的1/12，但是這些規定不適用于低高層和八度地震區剪力墻結構的設計。控制剪力墻配筋有利于結構的安全性和工程的經濟性，在1~3 級抗震等級的剪力墻中，豎向、水平分布筋的最小配筋率應大于0.3%，部分框支剪力墻底部加強部位的配筋率要大于0.35%，上述配筋率比較適用于高層建筑的剪力墻結構設計；對于低層建筑、結構相對較矮小的建筑的剪力墻，其水平分布筋和配筋數量要適當增加。

5、合理的控制設計成本

在高層建筑剪力墻結構設計中，需要注意很多問題，不能忽視每一個細小的問題，否則就會給建筑質量造成不利的影響，甚至是造成人身生命安全事故。因此在設計剪力墻結時，框架結構中各種部件長度都要達到相關的規范要求，避免誤差。而在抗震方面，也要保證抗震墻的耗能能力與延伸能力，進行合理的配置。另外，在施工過程中還要合理的設置邊緣的構建。在建設高層建筑時，花費的成本也很高，所以在實際中，就要注意到每個建筑環節的消耗，盡量的把成本消耗控制在一定的范圍內，節約成本，提高建筑的經濟效益。因此在實際采購原料時，就可以選用具有高強度的鋼筋，以減少使用的鋼筋數量，節省材料采購資金。而在計算各種消耗成本時，也要從實際建筑情況出發，保證各種數據的精確性，避免由于計算錯誤而增加建筑成本。

綜上所述，對剪力墻的結構進行優化設計，不但能增大其抗側剛度，還能提高高層建筑的抗震性，有效降低工程造價成本，為建筑市場的布展發展做出突出貢獻。

參考文獻：

［1］郭兆偉． 高層框架剪力墻結構抗震設計的技術要點分析［J］． 建材技術與應用． 2011，21( 14) : 57 － 60．

［2］葛勇． 對高層建筑框架剪力墻設計的探討［J］． 建材與裝飾( 中旬刊) ． 2010，10( 31) : 95 － 96．

第4篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞：高層建筑;剪力墻結構;設計

中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A

引言

我國社會經濟的迅猛發展和人口壓力迫使城市建筑無限可能地縱向發展，高樓林立已然成為城市的一道亮麗風景線，現代高層建筑越來越向多功能的綜合用途發展。人們對高層建筑平面空間的設計要求越來越高，普通的框架結構顯然已不能滿足人們對高層建筑室內空間的使用和整體美觀的愿望。剪力墻從縱向及橫向來承擔荷載，其剛度有力地抗擊著水平荷載，已經被高層建筑結構設計廣泛使用。

一、剪力墻結構設計的基本原則

剪力墻結構在建筑中主要承擔豎直方向重力與水平方向荷載，剪力墻結構的設計既要安全合理，又要考慮經濟問題。設計過程中，各種位移限制值都要滿足，結構構件中抗側力構件的作用也要充分考慮到。設計時，剪力墻的數量也要滿足位移限制值相關規范的要求，數量應該盡量少，但又不能影響基本振犁的要求。建筑中剪力墻結構所承受的傾覆力矩應不小于總數的一半。

1、調整樓層最小剪力系數方面的原則

設計中剪力墻結構的布置要盡量減小，大開間的剪力墻結構布置是最好的設計方案，側向剛度結構可以達到較為理想的狀態。樓層間的剪力系數盡量小，但不能超出規范的極限范圍，短肢剪力墻承受的地震傾覆力矩于整體總底部承受的地震傾覆力比要小于或等于1:4，這樣既可以減輕結構自重，同時降低了地震帶來的危害又可以節約用費。

2、調整樓層間最大位移與層高之比方面的原則

規范規定的最大的樓層間的位移在計算的時候，如果樓層地區地震比較頻繁，所用的標準值產生的樓層計算可以保留在結構的整體彎曲變形，應該計入扭轉變形在以彎曲變形為主的高層建筑中。高層建筑重點考慮的方面就是樓層間的扭轉和剪力變形。結構的剪切變形由豎向構建的數量決定著，在建設施工中，有足夠多數量的構件還是遠遠不夠的，更要考慮構建的布局是否合理，如果不合理，就會產生過大的扭轉變形，樓層間的位移就達不到要求。因此，對于高層建筑而言，不能只是以樓層間的位移來確定豎向構件的剛度，而應該盡量減小扭轉變形。

3、調整剪力墻結構連續超限方面的原則

剪力墻結構的連續跨高比太小會導致彎矩出現及剪力過大，超過規范限度，跨高比一般大于或等于2.5。規范規定，在跨高比小于5的時候，連續梁不能夠拆減。跨高比的正確選擇，可以很好地避免彎矩及剪力過量，可保持在規定范圍內。在結構設計時，如果可以有效合理的用上這些，可以大大降低工程成本。

剪力墻結構不只應該符合相關規定，在設計時要考慮多方面的因素，建筑物的平面、立面應盡量均勻，剪力墻結構應盡量遠離房屋中心，以保證房屋整體的抗扭。

二、高層剪力墻結構設計要點

1、剪力墻結構的合理布設

在對剪力墻結構進行合理布設時首先要注意以下幾點：

（1）剪力墻應沿主軸方向雙向均勻的進行布設，采用兩個方向抗側剛度接近為宜，不宜采用單向的方式進行布設。盡量使得剛度中心與質量中心靠近，減小地震造成的扭轉。若無法避免，則最好在剪力墻的相應部位設置暗柱，當梁高大于墻厚的2.5倍時，應計算暗柱配筋；

（2）剪力墻結構的抗側力剛度和承載力均較大，為充分利用剪力墻的這一特征，減輕結構重量，增大剪力墻結構的可利用空間，墻不宜布置太密，以便使結構具備適宜的側向剛度。（3）在結構布置過程中，應避免布置墻肢長度過長（≥8m）的墻體。當有少量墻肢長度大于8m時，計算中，樓層剪力主要由這些大的墻肢承受，其他小的墻肢承受的剪力很小，一旦地震，尤其超烈度地震時，大墻肢容易遭受破壞，而小的墻肢又無足夠配筋，整個結構容易被各個擊破，這是極不利的。所以，對于大的剪力墻墻肢，應采用留置結構洞口（洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁），把長墻肢分解成合理的墻肢長度，調整其剛度。

（4）剪力墻的門窗洞口宜上下對其，成列布置，形成明確的墻肢和連梁。當無法上下對其，成列布置時，應按有限元方法仔細計算分析，并在洞口周邊采取加強措施。

2、剪力墻厚度的確定

剪力墻墻肢截面比較適宜簡單、規則，建立阿強的豎向剛度應均勻，其門窗口最好成列布置，上下對齊，形成較為明顯的連梁和墻肢，避免出現使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置。在抗震結構設計師，一、三級抗震等級的剪力墻底部加強部位最好不要采用錯洞墻，二、三級抗震等級的剪力墻均不宜采用疊合錯洞墻。《高層建筑混凝土結構技術規程》中對剪力墻的截面尺寸有具體的規定“按一、二級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/16，且不應小于200mm，其他部位不應小于層高或剪力墻的1/20，且不應小于160mm；按三、四級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/20，且不應小于160mm，其他部位不應小于層高或剪力墻的1/25，且不應小于180mm”。

3、剪力墻結構構件延性設計

要使剪力墻具有延性，就要控制塑性鉸在某個恰當的部位出現；在塑性鉸區域防止過早出現剪切破壞（即強剪弱彎設計），并防止過早出現錨固破壞（強錨固）；在塑性鉸區域改善抗彎及抗剪鋼筋構造，控制斜裂縫開展，充分發揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用。剪力墻的塑性鉸通常出現在底截面，因此，剪力墻底部應設置加強區，加強范圍不宜小于H/8(H為剪力墻總高)，也不小于底層層高。當剪力墻高度超過150m時，其底部加強部位的范圍可取墻肢總高度的1/10。影響墻肢延性的因素主要有：

（1）剪力墻截面有、無翼緣對剪力墻延性影響很大。當截面沒有翼緣時，延性較差。有了翼緣或端柱后，延性大為提高。

（2）剪力墻隨軸力增大，延性降低。

（3）當鋼筋總量不變，但端部鋼筋與分布鋼筋的分配比例不同時，墻肢延性不同。在規范許可條件下，適當增加端部鋼筋，減少分布鋼筋，即可提高承載力，又可提高延性。

（4）設置約束邊緣構件是提高延性的有效方法。

4、剪力墻墻體配筋

一般要求水平鋼筋放在外側，豎向鋼筋放在內側。鋼筋滿足設計計算及規范建議的最小配筋率即可。剪力墻的加強區域10@200，非加強區域8@200雙層雙向即可。雙排鋼筋之間采用6@600×600拉筋。但是地下部分的墻體配筋大多受到水壓力、土壓力產生的側壓力控制，因此需要另行計算和配置，地下部分的墻體由于簡化計算經常有豎向筋控制，在這種情況下為增大計算墻體的有效高度，可以經地下部分墻體的水平筋放置在內側，豎向筋放置在外側。

結束語

隨著人們的高層需求不斷增多，商業與住宅都出現了大量的高層建筑，這對城市的土地面積是一種有效的利用，符合目前社會發展的趨勢要求。高層建筑中剪力墻的應用更是體現出了絕對的優勢。不但滿足最基本的實用性要求，更是對人們日益增長的個性化需求、工程經濟性需求以及耐久性要求都可以實現。剪力墻結構設計技術的應用，極大地提高了建筑工程的質量，也有效降低了生產成本。在未來，剪力墻的結構設計將會有效避免劣勢問題，通過技術的運用、完善的計算，不斷提高剪力墻結構設計技術水平，促進我國建筑工程質量的不斷提升。

參考文獻

第5篇：剪力墻結構設計要點范文

【關鍵字】短肢剪力墻；結構設計中；要點問題

近些年來，隨著國民經濟水平的不斷發展，越來越多的小高層不斷出現，原來普通框架結構的露柱露梁、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。短肢剪力墻是一種適于小高層住宅建筑的短肢墻―筒體(或一般剪力墻)結構體系。

1 短肢剪力墻的定義

短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻；高層建筑結構不應采用全部短肢剪力墻的剪力墻結構；短肢剪力墻較多時，應布置筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結構。

2 短肢剪力墻的與異形柱的區別

對于12～16層的小高層建筑結構，采用既可以保證結構的剛度、位移，又可以使室內空間方正合理。所以短肢剪力墻結構得以普遍應用。短肢剪力墻的受力、變形特征，類似于框剪結構。但比框架結構的剛度分配、內力分配更合理，結構的變形協調導致的豎向位移差別，也比框剪結構小，則傳基礎荷載更均勻、合理。短肢剪力墻結構是適應建筑要求而形成的特殊的剪力墻結構。其計算模型、配筋方式和構造要求均同于普通剪力墻結構。在TAT、TBSA中，只需按剪力墻輸入即可，而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結構。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有6個自由度，墻視為薄壁桿件，每端有7個自由度（多一個截面翹曲角，即扭轉角沿縱軸的導數），考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣，引入樓板平面內剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于各種平面布置，未知量少，精度較高。但是，薄壁桿件模型在分析剪力墻較為低寬、結構布置復雜（如有轉換層）時，也存在一些不足，主要是薄壁桿件理論沒有考慮剪切變形的影響，當結構布置復雜時變形不協調。而短肢剪力墻結構由于肢長較短（一般為墻厚的5-8倍），本身較高細，更接近于桿件性能，所以，用TAT、TBSA計算短肢剪力墻結構能較好地反映結構的受力，精度較高。

3 短肢剪力墻與異形柱的受力性能的作用

由于剪應力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現裂縫，即產生腹剪裂縫，導致異形柱脆性明顯，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，在受力狀態下，各肢產生翹曲正應力和剪應力，作為異形柱延性的保證措施，必須嚴格控制軸壓比，同時避免高長比小于4（短柱）。控制柱截面軸壓比的目的，在于要求柱應具有足夠大的截面尺寸，以防止出現小偏壓破壞，提高柱的變形能力，滿足抗震要求。異形柱是從短肢剪力墻向矩形柱過渡的一種構件，柱肢截面的肢厚比（即肢長／肢寬）不大于4。《高規》（JGJ3―91）第5.3.4條，“抗震設計時，小墻肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二級剪力墻的小墻肢，其軸壓比不宜大于0.6”。根據上述分析，為便于應用，建議在6度設防區，對于異形柱框架結構，L形截面柱的軸壓比不應超過0.6（按截面的實際面積計算，下同），T形截面柱的的軸壓比不應超過0.65，十字形截面柱的軸壓比不應超過0.8；對于異形柱框架―剪力墻（或核心筒）結構，由于框架是第二道抗震防線，所以框架柱的軸壓比限值可放寬到0.65（L形）、0.70（T形）、0.90（＋字形），但對于轉換層下的支承柱，其軸壓比仍不應超過0.60。短柱在壓剪作用下往往發生脆性的剪切破壞，設計中應盡量避免出現短柱。根據高長比不宜小于4，在梁高為600mm的前提下，當標準層層高為3.0m時，異形柱的最大肢長可為600mm；底層層高為4.2m時，肢長可為900mm。

4 短肢剪力墻結構中轉換層的設置高度及框支柱

在現代高層住宅的地下室和下部幾層，由于停車和商業用房需較大空間，就得通過轉換層來實現。在短肢剪力墻結構中，一般都只將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支。據研究表明［5］，“框支剪力墻結構當轉換層位置較高時，轉換層附近層間位移角及內力分布急劇突變，內力的傳遞僅靠轉換層一層樓板的間接傳力途徑很難實現；轉換層下部的‘框支’結構易于開裂和屈服，轉換層上部幾層墻體易于破壞。這種結構體系不利于抗震。高烈度區（9度及9度以上）不應采用；8度區可以采用，但應限制轉換層設置高度，可考慮不宜超過3層；7度區可適當放寬限制。”因此，建議在6度抗震設防區，短肢剪力墻結構中轉換層設置高度不宜超過5層，避免高位轉換。轉換層上下的層剛度比γ宜接近1，不宜超過2。轉換層位置較高時，宜同時控制轉換層下部“框支”結構的等效剛度（即考慮彎曲剪切和軸向變形的綜合剛度），使EgJg與EcJc接近。EgJg為剪力墻結構的等效剛度，剪力墻結構高度取框支層的總高度，其平面和層高與轉換層上部的剪力墻結構相同；EcJc為轉換層下部“框支”結構的等效剛度。研究表明，“控制轉換層下部‘框支’結構的等效剛度對于減少轉換層附近的層間位移角和內力突變是十分必要的，效果也很顯著。”

5 短肢剪力墻結構的抗震薄弱環節及概念設計

振動臺模擬地震試驗結果表明，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是短肢剪力墻結構的抗震薄弱環節。當有扭轉效應，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂；在地震作用下，高層短肢剪力墻結構將以整體彎曲變形為主，底部的小墻肢，截面面積小且承受較大的豎向荷載，破壞嚴重，尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴重；在短肢剪力墻結構中，由于墻肢剛度相對減小，使連梁受剪破壞的可能性增加。因此，在短肢剪力墻結構設計中，對這些薄弱環節，更應加強概念設計和抗震構造措施。例如，短肢剪力墻在平面上分布要力求均勻，使其剛度中心和建筑物質心盡量接近，以減小扭轉效應；適當增加建筑平面外邊緣及角點處的墻肢厚度（宜取250mm，對底部的小墻肢根據需要可取用300mm），加強墻肢端部的暗柱配筋，嚴格控制墻肢截面的軸壓比不超過0.6，以提高墻肢的承載力和延性；高層結構中連梁是一個耗能構件，連梁的剪切破壞會使結構的延性降低，對抗震不利，設計時應注意對連梁進行“強剪弱彎”的驗算，保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞；短肢剪力墻宜在兩個方向均有梁與之拉結，連梁宜布置在各肢的平面內，避免采用“一”字形墻肢；短肢剪力墻底部加強部位的配筋應符合規范要求。

第6篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞：現代建筑工程；剪力墻結構；設計要求；設計要點；注意事項

建筑剪力墻結構工程具有抗側剛度大，能有效的減少側移，且具有較好的抗震性能等優點，被廣泛應用于多層和高層鋼筋混凝土建筑中。在現代建筑工程剪力墻結構設計過程當中，施工單位會采用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平方向的各類荷載，從而有效地控制建筑結構產生的水平力。以下就現代建筑工程剪力墻結構的設計要點及其注意事項進行了探討。

一、剪力墻的概述

剪力墻是指在現代建筑工程中主要用來承受風荷載或者地震作用引起的水平荷載的墻體。其又被稱為抗風墻、抗震墻或者結構墻，主要是指豎向的鋼筋混凝土墻板，建筑物的水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上的。由于剪力墻結構不僅在性能上具有良好的抗震性，而且具有非常好的剛度，因此在建筑結構設計中得到了較為廣泛的應用。

二、現代建筑工程剪力墻結構設計的要求

現代建筑工程剪力墻結構設計的要求主要表現為：（1）樓層之間最大位移和樓層高之間比例進行調整的要求。現代建筑工程剪力墻結構設計的重點主要集中在對樓層之間的扭轉變形和剪切變形的處理上。建筑物的剪切變形處理是用豎向構件的數量進行控制的。因此，一旦豎向構件的數量過多，剪力墻的剪重比例勢必變得偏大。這種不合理的剪力墻結構設計將直接導致建筑樓層之間的扭轉變形，且變形的程度較大。在這種情況之下，剪力墻結構同樣難以滿足建筑物樓層之間發生位移的需要。因此，在剪力墻結構的設計中，建筑物樓層之間的位移不能僅僅依靠豎向構件的剛度進行調整，還應該盡可能地減少樓層之間的扭轉變形，這就需要注意調整樓層之間最大位移和樓層高之間的比例。（2）樓層之間最小剪力系數的要求。在剪力墻結構的設計過程中，建筑物樓層之間應該遵循調整最小剪力系數的原則。首先，在施工的過程當中，為了降低房屋及構筑物的自身重量，進一步增強建筑物的抗震能力，應該在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩40%以內的前提之下，盡量控制剪力墻的數量。其次，在遵循上一前提的基礎之上，對剪力墻進行大開間處理，使得剪力墻結構的側向剛度變得更好。這樣，建筑樓層之間的最小剪力系數將得到有效的控制，工程造價因此減少，有效地降低了現代建筑工程的成本。（3）剪力墻連梁超限進行調整的要求。剪力墻的跨高比小于2.5，可能會出現剪力和彎矩超過相應的規定限度的現象。因此，剪力墻結構設計還應該遵循剪力墻結構的連梁跨高比大于2.5的原則。應該注意的是，剪力墻的連梁跨高比也不是越大越好，例如：在保證剪力墻連梁剛度不發生變化的前提下，當剪力墻的連梁跨高比在5～6之間的時候，剪力墻的剪力或者彎矩就會出現超出規定限值的現象，勢必導致剪力墻結構出現異常。所以，在剪力墻的連梁跨度比超過5的時候，我們就應該采用框架梁的方式進行剪力墻結構設計了。總之，在剪力墻結構的設計過程中，必須對剪力墻連梁的超限情況進行調整，一方面保證剪力墻建筑的施工質量，一方面實現對現代建筑工程資金成本投入的有效控制。

三、現代建筑工程中剪力墻結構設計要點的分析

1、剪力墻結構設計中的平面合理布置。現代建筑工程剪力墻結構設計過程中，由于全部豎向荷載和水平力都是由鋼筋混凝土墻來承受的，因此剪力τΩ醚刈牌矯嬤饕軸線的方向進行布置。并且在剪力墻的平面布置中，為了使剪力墻的質量中心與其剛度中心保持一致，剪力墻的平面應該盡量講究對稱，這樣還可以起到降低剪力墻扭矩的作用。另外，我們還應該注意到，對于以抗震為主要目的的剪力墻結構，在對其進行設計的時候應該避免使用單向的平面布置形式，否則將大大影響剪力墻結構的抗震效果。

2、基礎方案合理設計的分析。基礎方案設計是現代建筑工程剪力墻結構設計的基礎，因此需要相關設計人員積極深入實際、展開考察、調查和研究，特別是要積極預防和處理可能會發生的質量問題。具體的考察項目應該包括工程所在地的地質條件、水文狀況等等，同時要對設計技術標準、臨近工程項目的布局狀況等實行妥善、科學的規劃，只有這樣才能確保所設計出的基礎方案能夠積極發揮有效作用。相關設計工作者要本著不斷修改、更新與完善的原則，在已制定設計的基礎方案上進行完善，這樣才能確保其質量。

3、剪力墻結構設計中的承重構件科學設計分析。建筑基礎方案設計確定后，相關設計人員需要依據有關制度、指標以及規范等來加強對承重構件的設計，從而有效保證建筑主體結構質量，確保其穩定性、安全度。例如：要重點加強剪力墻承重構件的優化設計，集中把握剪力墻墻體自身的配筋率，根據我國當前制定并實施的一些指標中已經明確規定：通常的剪力墻抗震有三個等級，水平方向、豎直方向的配筋率至少要在0.25%以上，同以往對比起來，當前的配筋率安排水平得到了顯著提高，甚至正在接近國際化水平，因此，要想確保剪力墻設計質量，相關設計者就需要重點把握基礎方案設計，承重構件的設計等等，要在遵循國家相關規定標準的基礎上注重一些科學指標以及工藝參數的正確選擇與完美結合。

4、剪力墻暗柱鋼筋的科學配置。現代建筑工程剪力墻結構設計過程中，依據相關規范規定，一、二、三級剪力墻加強部位都必須設置暗柱、端柱。這主要是為了滿足抗震的要求，因為設置暗柱、端柱等邊緣構件的剪力墻在地震作用下可以消耗大量的地震波能量，其邊緣構件抗拉能力強，相應的結構整體穩定性也有很大程度的提高。

四、現代建筑工程剪力墻結構設計的注意事項

現代建筑工程的剪力墻結構設計時， 為了保證建筑結構的穩定性，需要注意以下事項：首先，必須保證剪力墻結構的順利建設，這是剪力墻結構設計的基礎工作。其次，要充分考慮剪力墻結構的安全性問題。剪力墻結構本身的建設就是為了增強建筑的抗震性能，保證房屋及構筑物的安全施工。反過來，在剪力墻結構的設計中，保證剪力墻結構的安全可靠度，也能夠使剪力墻結構的功能得到最大化程度的發揮，同樣能夠達到經濟合理的設計目的。最后，還應該考慮剪力墻結構的工程造價問題。為了節省工程造價，可以從技術手段以及原材料的使用等方面著手。例如，在剪力墻結構的設計過程中，將原材料的含鋼量控制在一定的范圍之內，力求達到在不損害建筑的安全性的前提之下充分發揮原材料的最大用途，就能實現剪力墻結構的優化設計。

結束語

現代建筑工程剪力墻結構設計時，為了保證建筑及其構筑物的堅固性，剪力墻的建筑材料一般選用鋼筋混凝土。并且由于剪力墻結構具有抗側剛度大、用鋼量小以及抗震性能強等優點，目前已經在建筑結構設計中得到了廣泛應用。

參考文獻：

[1]秦艷，焦維.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用[J].科技致富向導，2011

[2]田琦.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].中華建設，2013

第7篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞:高層建筑;框架-剪力墻結構;抗力特性;設計要點

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

框架剪力墻結構由于兼備框架和剪力墻的特征,在高層建筑中得到了廣泛應用。如何提高框剪結構的抗震性能,也成為建筑領域的研究重點,其焦點就是如何將剪力墻與框架結構的形變特征和諧起來,使得建筑在地震中體現出框架和剪力墻的結構優勢,抵抗地震產生的破壞。

1、框架剪力墻抗力特性

1.1框架和剪力墻的受力特征

高層建筑框架結構的形變,呈現出來的往往是剪切型的特征,位移越高其變化越慢,曲線形式為開口型,即形變曲線為剪切型。純框架結構的建筑中期形變曲線都是類似的。所以,水平的受力會按照各個框架的抗推剛度D比例分配。而剪力墻的位移曲線所呈現的是懸臂彎曲梁的特征,位移越高其增大的速度越快,呈現出來的是彎形開口的曲線。在平面范圍內具備很大的抗彎曲強度,在普通的剪力墻結構中,所有抗側力的建筑構件受力側移的曲線均相似,即水平的力在各個剪力墻之間按照等效的剛度EI來分配。

1.2框架剪力墻的受力特征

在框架-剪力墻建筑結構中,通過平面內無限大剛度的樓蓋將框架和剪力墻連接在一起,使其形成了一個網絡結構,共同抵抗水平向的側應力,不會單獨受到各種彎曲變形或者剪切變形的影響,框架-剪力墻在同一個樓層的位移是基本相同的。因此,框架-剪力墻結構在水平面內的位移呈現出來的特征是介于框架與剪力墻之間的形態,為反S型的曲線,即彎剪型。所以,在框架-剪力墻結構中,剪力墻在下部的層面形變較小,承擔了80%以上的水平向剪力,而在高層建筑的上部,框架結構的形變較小,可以協助剪力墻進行作用,抵抗剪力墻的外拉式的形變,從而承受更大的水平剪切力。可見,框架-剪力墻結構實際上就是綜合了框架和剪力墻這兩種結構的優勢,有效地協調了水平的形變,從而達到減小結構性形變的效果,增強了結構的側向剛度,提高了建筑的抗震能力,在高層建筑的結構設計中適用性較好。

2、高層框剪結構抗震設計的技術要點

2.1提高剪力墻的抗震能力

(1)在設計過程中,在剪力墻的周圍增加梁柱結構,形成邊框剪力墻。這樣可阻止斜向的裂縫不

會向鄰近的結構擴展,也可以在剪力墻遭到破壞后代替其承載。這里增加的邊框結構應具備斜截面的承載能力,以抵抗剪力墻開裂后對梁柱施加的附加剪應力。

(2)合理的肢墻面積。這種方法的思路是將肢墻的面積變小,利用結構形式使其形成多肢墻或者雙肢墻,可以控制裂縫和屈服部位出現在結構豎縫和洞口的連梁位置,形成一個耗能的結構。而且這樣的剪力墻可以降低剛度,避免在地震時發生剪切破壞和底部墻體過早屈服。

2.2改善框架的抗震能力

(1)對框架結構的角柱進行強化。角柱是連接橫縱框架的關鍵,要增加框架結構的整體性,就需要增強角柱的抗剪能力。

(2)在框架的平面內設計一定數量的鋼筋混凝土剪力墻墻板,這樣可以有效地克服框架的剪力滯后的情況,提高框架結構的整體性和抵抗推力的剛度,減少整體結構的側向移動,特別是層間的位移,其形式為K或者X型。但是,應注意這樣的結果是延性較差,如果在墻板上適當地設計十字開口,人為地使之出現結構薄弱部位,形成延性的耗能墻板,則更加有效。

(3)在結構中增加偏交斜撐等贅余構件,用彎曲耗能的形式代替軸變的耗能形式,其中折曲支撐可以利用鋼纖維混凝土桿來制造,偏心連接支撐一般采用鋼桿或者勁性鋼筋混凝土桿構成。在強烈的地震中,一方面可以利用這些贅余的桿件來實現先行屈服和形變消耗地震能量;另一方面,當這些贅余構件因為形變而失去作用后,整體結構會發生穩定體系的變化,而誘發建筑自振周期的改變,可以避免地震造成的建筑物的共振效應。

2.3改善整體抗震能力

(1)設計中采用機構控制達成總體屈服效果。在框剪結構中的特定位置,設置一定數量的“塑性

鉸”,實現對塑性鉸發生位置、次序、形變程度的控制,使結構在地震時形成較好的耗能機構。在水平向力的作用中,水平的構件首先屈服,然后才是豎向構件。

(2)平衡結構剛度和承載能力。在框架-剪力墻結構中,剪力墻的數量增多,體積增大,剛度也會

隨之增加。但是,這就會使結構的自振周期變小,總體水平地震作用加大;反之,結構的剛度就會減小,地震力作用也就變小。因此,在設計過程中,應當根據建筑的基本情況來綜合考量,將建筑的設防烈度、高度、裝修等級等內容考量在內,以確定結構允許的位移的最大限值,從而確定剪力墻的數量和體積,保證經濟和安全并重。

(3)剛度與延性的和諧統一。框架與剪力墻結構在剛度和彈性限值、延性系數等方面都存在著一定的差異,這就給框剪結構抗震性能的提升制造了難題。理論上,框剪結構會出現各個構件不能協調性發揮作用,而出現先后破壞、各個擊破的情況,這就大大降低了結構中各個構件的有效性和抗震的可靠程度。所以,在設計中應將各個構件協調起來,使剛度與延性和諧統一,以此保證建筑的抗震需求。

3、結語

框架-剪力墻結構之所以在建筑中得到了廣泛應用,就是因為其結構的互補性。合理的設計可以使其突出框架和剪力墻的結構優勢,提高高層建筑的抗震能力,而設計的關鍵則是剪力墻數量和形式的使用。因此,在實際的設計中,應遵循結構均勻、承載分散、把握節點等原則,來確定框架和剪力墻的使用比例和形式,以此來保證框剪結構在高層建筑抗震中起到應有的作用。

參考文獻:

[1]孫雪蘭.淺談高層剪力墻結構的優化設計[ J].山西建

筑, 2010, 36(24): 58-59.

[2]張瑞文.框架-剪力墻高層建筑結構優化設計研究[J].

山西建筑, 2010, 36(1): 78-79.

[3]王艷軍.高層建筑剪力墻結構優化設計淺析[J].山西建

第8篇：剪力墻結構設計要點范文

【關鍵詞】高層建筑；結構設計；剪力墻結構；構造設計

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A

1.項目實例

某高層住宅辦公樓，地下為兩層地下車庫，地上為 30 層公寓住宅，建筑總高度為 95.8m，建筑長寬比為 3.6，高寬比為 2.7。 該建筑經過論證最終采用剪力墻結構類型， 由剪力墻結構來直接承受建筑物的水平以及豎向荷載。 由于剪力墻結構其墻體全部由鋼筋混凝土所構成，因此其自身平面內具有較大的抗側剛度，能夠有效地抵抗較大的水平側向力。在水平荷載作用下，剪力墻結構將主要產生彎曲型的變形。 以下將結合該項目來進一步探討剪力墻結構的設計及其技術要點。

2.高層建筑剪力墻結構設計

2.1 剪力墻結構布置技巧

合理地剪力墻布置將決定剪力墻結構計算計算結果是否能滿足規范要求，而且將決定著結構是否為最優結構體系，這一切又決定著結構的整體經濟效益。 對于一般剪力墻布置來說，其應當主要沿主軸方向布置，而針對巨型、L 形、T 形等建筑平面，則可采用沿兩個軸線方向布置。同時在布置剪力墻時，應盡量避免出現只有單向有墻的情況，同時對內外剪力墻采取拉通對直設置。另外對于剪力墻的布置并不是剪力墻越多越好，合理地布置剪力墻數目是關鍵， 同時還應當滿足結構質量中心與剛度中心的重合，避免結構出現過大的扭轉。 這就要合理充分掌握剪力墻布置間距來體現。 剪力墻布置間距適中將有助于發揮剪力墻抗側力構件作用，而且還可以合理地增大結構的利用空間。 對于剪力墻布置間距過少，則會導致結構的側向剛度過大，造成結構的不經濟性。再次，對于剪力墻上難以避免的洞口，鑒于洞口大小、位置以及數量對高層建筑剪力墻的受力影響很大，因此對于剪力墻上的門窗洞口布置應當上下對齊，明確墻肢和連梁的位置，且剛度相差不大，應避免三個以上的洞口集中于同一個十字交叉墻附近。 另外，由于剪力墻中的連梁剛度較弱，不宜將樓面主梁支承載在連梁上。對于本項目來說，本項目建筑用途為住宅公寓，抗震設防烈度為8 度，設計地震分組為一組，建筑場地類別為二類，設計基本地震加速度為 0.20g，基本風壓（50 年一遇）為 0.65kN/㎡，地面粗糙度為 A 類，結構設計合理使用年限為 50 年，建筑結構安全等級為二級，結構抗震等級為二級，主樓地基基礎設計等級為甲級。 該建筑體型對住宅平面布置有利，對底部公共建筑設施也易于布置，經反復分析和試算，最終確定采用短肢剪力墻結構體系。

2.2 剪力墻結構設計要點

剪力墻作為一種具有較大剛度、整體性好、抗側力好的結構類型，從工程實踐表明，對于不合理的剪力墻結構設計將會造成結構成本的增加以及結構的不安全性。 結合實踐經驗，筆者提出剪力墻結構設計中重要的幾點設計要點如下：（1）對于地震效果較大的情況下，單純地提高剪力墻結構的抗側剛度，這將造成基礎以及剪力墻結構的成本增加。（2）應合理布置剪力墻數量，過多的剪力墻數量將增加結構主體重量同時造成工程浪費。 （3）嚴格按照規范要求來進行剪力墻的構造配筋，配筋率的過低將會造成剪力墻結構延性較差。（4）合理設計剪力墻的墻長及其墻厚，避免出現墻肢承載力得不到有效發揮。綜上所述，對于剪力墻結構設計一方面要保證結構具有足夠的抗側剛度，同時還需兼顧結構成本的優化。

2.3 剪力墻結構的構造設計

對于剪力墻結構設計來說， 不僅僅應滿足結構的計算結果要求，同時還應滿足規范的構造要求，構造要求對于保證剪力墻結構的延性等具有重要意義。本高層結構在構造設計上，根據《高規》規定，還應在結構設計時采取如下措施：

（1）除注明者外，剪力墻墻體水平鋼筋放在外側；墻體鋼筋網之間設直徑 8@600x600 拉筋； 剪力墻墻體水平鋼筋不得代替暗柱箍筋的設置。 當墻或墻的一個墻肢全長按暗柱設計時，則此墻或墻肢不再設墻體水平筋，配置暗柱箍筋即可。

（2）連梁應沿整個梁高設置側面縱筋（腰筋）；除特殊標注外，連梁腰筋按墻體水平筋拉通。

（3）樓板內設備預埋管上方無板上部鋼筋時，沿預埋管走向設置板面附加鋼筋網帶，鋼筋網帶取直徑 6@150x200，最外排預埋鋼管中心至鋼絲網帶邊緣水平距離 150。

（4）當電梯基坑未落在結構底板（或基礎）上，且基坑板下未設置實心柱墩延伸到結構底板（或基礎）時，基坑厚度應不小于 250mm；對于落地導軌，其每處支撐點各設置 300x300x250（厚）的 C30 鋼筋混凝土墊塊，罩面鋼筋網直徑 12@100x100 且往下彎折至基坑板頂面。

（5）梁上部縱向鋼筋水平方向的凈距，不應小于 30 和 1.5d（d 為較大鋼筋直徑）；下部縱向鋼筋水平方向的凈距不應小于 25 和 d。 下部縱向鋼筋多于兩層時，兩層以上鋼筋的水平中距比下面兩層的中距離增大一倍。 各層鋼筋之間的豎向凈間距取 25 和 d 之中的較大值；

（6）當上部墻柱伸入地面與土體接觸、或其中一段墻柱臨水時，無論其外表面是否設置了建筑防水層，墻柱迎水面、接觸土體面的縱筋保護層應按上部結構的保護層厚度增加 30（墻）、20（柱）。

3.剪力墻結構計算分析

對本工程剪力墻結構通過采取 SATWE 有限元分析程序對結構的內力與位移進行分析。對框架-剪力墻結構中跨高比較大的與柱墻相接梁以及某些連梁， 該梁的重力作用效應比水平風或水平地震作用效應更加明顯，此時需考慮梁剛度的折減，以控制正常使用時梁裂紋的發生和發展。 另外，高層建筑樓層的側向剛度不宜小于相鄰上部樓層側向剛度的 70%或其上相鄰點層側向剛度平均值的 80%。 經過采取一系列的計算，計算結果表明，本結構各項結果均應在正常范圍之內，既滿足規范要求，又符合以下三點規律：（1）柱、剪力墻的軸力設計值均為壓力；（2）柱、剪力墻基本為構造配筋：（3）梁基本無超筋，剪力墻、連梁均滿足界面抗剪扭的要求。

4.結語

高層建筑剪力墻結構設計的主旨是發揮這種結構剛度大、美觀等特點，且又能解決高建筑成本等問題。 隨著建筑不斷的復雜化以及建筑高度的不斷提升，剪力墻結構成為了現代建筑結構設計中較為常用的結構類型之一，其被廣泛應用在住宅和旅館建筑結構中。 文章通過結合高層結構設計實例， 借此探討了剪力墻結構設計的基本要求、布置原則等，同時提出高層建筑混凝土剪力墻設計的相關要點，為同行提供實例借鑒。科

【參考文獻】

［1］周浪．高層住宅剪力墻結構優化設計研究[D]．武漢理工大學碩士學位論文，2011：95-182.

第9篇：剪力墻結構設計要點范文

關鍵詞：高層建筑；剪力墻結構；優化設計

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

在高層剪力墻結構設計中，既要發揮它具有足夠的抗側能力等優點，又要改進其工程費用較高的缺點，因此優化設計成了必不可少的手段。根據工程實踐經驗，筆者淺析剪力墻結構優化設計方案。

一、剪力墻結構的設計要點

1 剪力墻布置

剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質心和剛心趨于重合，且 x、y 兩向的剛重比接近。在結構布置時應盡量避免僅單向有墻的結構布置形式，以使其具有較好的空間工作性能，并且使兩個受力方向的抗側剛度接近，若無法避免，則剪力墻相應部位應設置暗柱，當梁高大于墻厚的2.5倍時，應計算暗柱配筋，轉角處墻肢應盡可能長，因轉角處應力容易集中，有條件兩個方向均應布置成長墻。

2 剪力墻厚度確定

剪力墻墻肢截面比較適宜簡單、規則，剪力墻的豎向剛度應均勻，其門窗洞口最好成列布置、上下對齊，形成明確的連梁和墻肢。避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置，在抗震結構設計時，一、二、三級抗震等級剪力墻的底部加強部位最好不要采用錯洞墻，二、三級抗震等級的剪力墻均不宜采用疊合錯洞墻。《高層建筑混凝土結構技術規程》中對剪力墻的截面尺寸做了詳細具體的規定。

3 剪力墻配筋

對于剪力墻結構來說，剪力墻是面廣量大的，合理的控制剪力墻配筋對于結構安全及工程的經濟性具有十分重要的作用。一般要求水平鋼筋放在外側，豎向鋼筋放在內側。配筋滿足計算及規范建議的最小配筋率即可。一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，一、二、三級抗震設計時均不應小于0.25%，四級抗震設計和非抗震設計時均不應小于0.20%；鋼筋間距不應大于300mm；分布鋼筋直徑均不應小于8mm。另外新抗規中規定，豎向鋼筋直徑不應小于10mm。房屋頂層剪力墻以及長矩形平面房屋的樓梯和電梯間剪力墻、端開間的縱向剪力墻、端山墻的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率不應小于0.25%，鋼筋間距不應大于200mm。加強區φ10@200，非加強區φ8@200 雙層雙向即可。雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當別論。

4 設置邊緣構件

對于普通剪力墻，其暗柱配筋滿足規范要求的最小配筋率，建議加強區 0.7%，一般部位0.5%。對于短肢剪力墻，控制配筋率加強區1.2%，一般部位1.0%；對于小墻肢其受力性能較差，應嚴格按高規控制其軸壓比，宜按框架柱進行截面設計，并應控制其縱向鋼筋配筋率加強區1.2%，一般部位1.0%；而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體，設計中往往就按長肢墻進行暗柱配筋。

二、優化高層建筑剪力墻結構設計的措施

1注重轉換層結構設計

高層建筑功能和形式日益多樣化，當多功能綜合大樓要求一棟建筑物的上部伸部)和下部使用功能不同時，結構布置也要相應改變，要設置轉換構件銜接上下結構，傳遞內力，設置轉換構件的樓層稱為轉換層。因此，對于高位轉換的底部大空間剪力墻結構這樣的復雜結構，應當慎重設計。由于高位轉換時剛度和質量較大的轉換層升高，調整轉換層本身及其上、下的剛度比使之接近是必要的，轉換層本身的剛度和質量不宜大，最終可通過水平力作用下精確的空間分析檢查轉換層附近的層間位移角是否基本均勻。宜盡量選用剛度和重量較小的轉換層結構形式，計算時應多取參與組合的振型數。通過計算仔細分析可能存在的薄弱部位，研究具體的內力分配特點，通過調整內力和構件配筋設計改善薄弱部位的性能。

2優化連梁設計

根據《高規》在連梁設計方面的規定，對于連梁非抗震及抗震設計時高跨比大于2．5及小于2．5兩種情況．在截面受剪承載力及配筋方面有不同規定。為此應將連梁進行塑性調幅，以降低剪力設計值。塑性調幅可采用兩種方法：(1)在內力計算前將連梁剛度進行折減；(2)在內力計算之后，將連梁彎矩和剪力組合值乘以折減系數。無論采用何種方法．連梁調整后的彎矩、剪力設計值不應低于使用狀況的值，也不宜低于比設防烈度低一度的地震組合所得的彎矩設計值，以避免在正常使用條件下或較小的地震作用下連梁出現裂縫。同時要注重連梁的固結處理。

3加強部位的設計

在剪力墻設計時，一般高層剪力墻結構，底部加強部位的高度可取嵌固部位以上墻肢總高度的1／10和底部兩層高度二者的較大值；底部帶轉換層的高層建筑結構，其剪力墻底部加強部位的高度可取框支層加上框支層以上2層的高度及墻肢總高度的1／10二者的較大值。當將地下室頂板視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將發生在地上樓層，同時將影響到地下1層，此時地下1層的抗震等級不能降低，加強部位的范圍應向下延伸到地下1層，并根據不同的抗震等級設置構造邊緣構件或約束邊緣構件。

三、剪力墻結構的抗震薄弱環節及概念設計

振動臺模擬地震試驗結果表明建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是剪力墻結構的抗震薄弱環節。當有扭轉效應．建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂；在地震作用下，高層剪力墻結構將以整體彎曲變形為主，底部的小墻肢，截面面積小且承受較大的豎向荷載．破壞嚴重，尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴重；在剪力墻結構中，由于墻肢剛度相對減小，使連梁受剪破壞的可能性增加。因此，在剪力墻結構設計中，對這些薄弱環節，更應加強概念設計和抗震構造措施。例如，剪力墻在平面上分布要求均勻，使其鋼度中心和建筑物質中心盡量接近，以減小扭轉效應；適當增加建筑平面外邊緣及角點處的墻肢厚度(宜取250mm，對低部的小墻肢根據需要可取用300ram)，加強墻肢端部的暗柱配筋，嚴格控制墻肢截面的軸壓比，以提高墻肢的承載力延性，高層結構中連梁是一個耗能構件，連梁的剪切破壞會使結構的延性降低，對抗震不利，設計時應注意對連梁進行“強剪弱彎”的驗算，保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞；剪力墻宜在兩個方向均有梁與之拉結，連梁)宜布置在各肢的平面內，避免采用“一”字形墻肢；剪力墻底部加強部位的配筋應符合規范要求等。

四、結語

綜上所述，高層建筑剪力墻結構設計直接關系著高層建筑的抗震性、穩定性，作為設計人員應予以高度重視，不斷探究高層建筑剪力墻結構設計，更新設計理念，創新設計方法，提高設計質量，以提高高層建筑剪力墻結構的抗震性。

參考文獻