摘要：随着社会的发展和人们生活水平的提高，城市的高楼化趋势不可动摇，高层建筑将会快速发展，所以剪力墙结构会得到更多的运用。剪力墙的抗震性好，造价相对低廉这就给剪力墙结构的发展提供了更好的准备。设计人员在对剪力墙的设计的时候要从各方面对其进行优化设计，提高其方案水平，在满足各方面的要求的时候使建筑物更加安全可靠。
关键词：高层建筑；剪力墙；设计要点
1.高层剪力墙结构布置要求与特点
1.1剪力墙布置要求
通常剪力墙沿主轴方向进行布置，设计人员在建筑平面内布置的剪力墙应当保持平均，剪力墙宽度与高度尺寸均较大，且其厚度偏薄，剪力墙主要承受水平作用、弯矩以及竖向荷载，因此剪力墙结构应具有抗风、抗震的能力，所以其结构体系应满足延性变形与抗脆性剪切的要求，在剪力墙设计过程中设计人员应尽量考虑其弯曲延性。
1.2剪力墙结构特点
（1）优点：高层剪力墙结构体系承载水平较高，自身侧向刚度较大、变形小，平面布局较为规整，剪力墙结构体系适用层高较小建筑，如高层住宅、高层宾馆等。
（2）缺点：高层建筑剪力墙结构体系自重偏大，且建筑平面布置空间存在局限性，为了满足业主对大建筑空间的需求，可将剪力墙转化为框架-剪力墙、框支剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系是把剪力墙、框架作为承载构件，承受水平与竖向作用荷载，而框架结构来承受竖向荷载，剪力墙则承受水平方向的剪切力。框支-剪力墙结构体系是把高层建筑底部设计为框架体系，这种结构体系适用于带有转换层的建筑。
2.高层建筑工程剪力墙设计注意问题
为保证剪力墙结构在高层建筑工程中的应用效果，在对其进行设计时，必须要做好各相关因素的控制，降低其对工程的影响。结合以往设计经验，首先需要做好结构材料的选择，例如楼体与部分承重系统建造材料，以及剪力墙结构施工材料要有一定的区别，即需要对剪力墙结构材料应用钢筋混凝土，而隔墙材料则可以视情况而定选择用轻质型材料，这样不同结构所用材料不同，在施工完成后可以减少结构衔接裂痕等问题的发生。其次，做好施工质量检测。即在剪力墙结构设计完成后，正式施工时必须要严格按照方案来进行，做好施工现场监理工作，提高施工行为的合理性与规范性，减少变更行为的发生。同时，对于关键性施工环节还应采取旁站的方式监督，对存在的不合理行为及时提出，更督促其改正，确保剪力墙结构浇筑的安全性，提高其施工质量。以免建筑工程建设完成后，受外界各因素影响过大而出现质量问题影响结构稳定性，消除建筑工程所具有的安全威胁。最后，关键施工环节的控制。关键环节处理是否合理，往往决定了此工程建设的最终效果，管理与施工人员必须要加强对此方面的重视。例如在最后施工阶段，应就电路管线安装问题进行研究管理，其安装位置为施工过程中预留的墙体间隙，安装前后要进行反复检测，以免投入使用后对用户产生安全威胁。
3.实例分析高层建筑剪力墙结构设计要点
3.1工程概况
某高层住宅建筑整体建筑面积58351m2，包括32层塔式建筑和18层板式建筑，基础形式采用桩筏基础，结构形式为框架－剪力墙。在建筑中，地下1层为停车场，地上3层为店铺和商场，4层以上则为住宅。为了保证建筑的稳定性和安全性，在工程设计规划阶段，由专业的规划设计院对建筑的结构进行了设计。
3.2结构布置
在高层住宅的框架－剪力墙结构中，剪力墙与普通剪力墙结构相比存在一定的差异。下部楼层中，剪力墙的位移较小，因此，可以拉着框架按照弯曲型曲线变形，由剪力墙承受大部分水平力；而在上部楼层，剪力墙的位移会越来越大，并且呈现出外侧的趋势，因此，框架趋于内收，拉着剪力墙按照剪切型曲线变形。框架除了负担外负荷产生的水平力，还需要负担拉动剪力墙的附加水平力，而剪力墙不会承受任何的荷载水平力，还因为给框架一个附加水平力，而承受负剪力。因此，在上部楼层，即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也会出现相当大的剪力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为主要的抗侧力构件，剪力墙在结构中的作用是非常巨大的，如果在设计时，仅仅在一个主轴方向布设剪力墙，很可能造成两个主轴方向抗侧刚度的巨大的差异，在没有设置剪力墙的主轴方向，会因为刚度不足，无法与另一个主轴方向相互协调，在振动作用下容易导致结构的扭转破坏。因此，该工程设计中，在两个主轴方向都布置了剪力墙，形成了双向抗侧力体系，可以有效减少层间侧移。
3.2剪力墙连梁的设计
剪力墙的连梁是一种特殊构件，它不同于一般的梁。首先，在结构自重、正常荷载状况下，以及存在风荷载和小震的状况下，它能起到支承、联系构件作用，并能承受荷载、联系墙肢、增加剪力墙的刚度；其次，对于出现中型或大型震动的状况下，可以通过自体的屈服及破坏来分散地震能量的破坏作用，是一种能耗构件。所以对于剪力墙连梁而言，首先在正常状况下的弹性阶段，要保证承载力足够，不会形成较大的变形及裂缝。其次，它的刚度不能过高，便于在地震这种强载荷的作用下首先形成屈服和破坏，以便耗散能量。在结构设计中，钢筋混凝土结构不是说钢筋一定要多多益善，对于剪力墙连梁设计中这一点就非常明显，但为了保险起见，实际配筋时大家大都愿意将计算结果放大一些，这种思想在剪力墙连梁配筋时一定要摒弃。连梁配筋也是采用和普通梁构造类似的纵筋和箍筋，通常情况下做正常配筋就可以。如果工程对延性要求高时，应采用斜交叉配筋。如果连梁存在超筋，可按照以下做法处理：（1）降低连梁截面高度；（2）对连梁的剪力设计值进行塑性调幅；（3）在计算模型中将该连梁取消，计算与该连梁相连的墙肢配筋面积，选择两个模型该墙肢计算结果值较大的进行配筋。剪力墙的刚度和强度必须符合设计要求，才可实现连梁与墙体的协调。连梁能够起到加固连接墙肢和加强剪力墙刚度的作用。在做剪力墙结构整体设计时要对连梁所具有的刚度进行适当的折减，折减值要大于0.5，取值范围在0.6～1.0之间为佳。折减刚度后，如果出现斜截面受剪承载力和正截面受弯承载力降低状况，为避免地震效应的影响，要采用降低整体刚度、减小连梁高度的方式。针对高层建筑中大面积剪力墙的大范围墙体应当合理增加配筋量，特别注意建筑中的温度变化敏感装置和连梁位置，配筋的数量要能够确保剪力墙结构的整体稳定。高层剪力墙的竖向配筋，主要是适量增加剪力墙边缘的钢筋数量以加强墙体的抗弯承载力。
3.4重视转换层结构设计
当前，高层建筑结构越来越多样化和复杂化，对于有些高层大楼一楼的上部和下部分别具有不同的使用功能时，就应该通过添加相应的转换构件的方式，改变结构布置，使得上下结构之间形成良好的衔接，设置有转换构件的楼层即是转换层。在进行结构设计时，应尽量采取轻度较高和刚度较小的转换结构形式，对于结构内部存在的薄弱部位和环节要认真分析研究，根据具体的结构分配内力特点来调整构件配件和内力设计，从而提高薄弱部位的整体性能。
3.5确定剪力墙底部
加强部位的高度合理设计的剪力墙结构，其剪力墙墙肢应具有良好的延性和耗能能力，在水平地震作用下，墙肢底部可以实现延性的弯曲破坏或有一定延性和耗能能力的弯曲、剪切破坏。为了使剪力墙墙肢具有良好的延性和耗能能力，除了遵从强墙肢弱连梁、强剪弱弯的设计原则外，还应限制墙肢的轴压比、剪压比，避免小剪跨比墙肢，设置剪力墙底部加强部位和设置剪力墙约束边缘构件等等。《高规》指出，一般剪力墙的底部加强部位取墙肢总高度的1/10或者底部两层二者的较大值。《抗规》指出，抗震墙底部加强部位的范围，应符合下列规定：
1、底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。
2、部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地抗震墙总高度的1／10二者的较大值。其他结构的抗震墙，房屋高度大于24m时，底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1／10二者的较大值；房屋高度不大于24m时，底部加强部位可取底部一层。
3、当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端。
4.结语
总而言之，在城市化进程不断加快的现在，高层住宅的数量越来越多，其结构的稳定性和安全性也受到了社会各界的广泛关注。作为高层住宅中被广泛应用的结构形式，剪力墙结构在建筑中发挥着非常关键的作用，需要引起设计人员的充分重视，从而提升高层建筑的稳定性和可靠性，促进我国建筑行业的持续健康发展。
参考文献：
[1]吕瑞孝，姜剑虹.高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点[J].科技信息，2011，19：381+412.
[2]陈崇冈.高层建筑剪力墙结构的设计要点[J].中国高新技术企业，2010，15：143-144.
论文作者:全树雄
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/31
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 延性论文; 荷载论文; 建筑论文; 高度论文; 《基层建设》2018年第9期论文;