摘要：同其他普通建筑相比，超高层建筑的施工具有一定难度，施工单位要采取不一样的剪力墙设计方案。在以往的超高层建筑建设中，剪力墙的墙体厚度相对较高，为了有效减少工程建设投入，很多超高层建筑都会运用弱加强层来保障高层建筑的刚度达到一定的标准，这样会大大提升建筑结构的抗侧压刚度，确保超高层建筑的建设质量。文章主要通过对建筑实例的分析，对弱加强层在超高层剪力墙结构设计中的应用进行研究。
关键词：弱加强层；超高层；剪力墙；结构设计；应用
前言：由于社会城市化建设的加速，很多城市出现了超高层建筑，这类建筑成为很多城市靓丽的风景线。实际上就超高层建筑的结构设计而言，在实际工作开展中需要解决的一个最大问题是如何进行结构设计才能够保障建筑的设计质量，并且能够做到将建筑实际的施工成本控制在一定的范围之内。在超高层剪力墙结构设计中，弱加强层的应用起到了重要的作用。
1、弱加强层在超高层剪力墙结构设计中的应用概述
实际上对于超高层建筑物来说，剪力墙结构的设计至关重要，如果不将墙体设计的高度和宽度的比例控制在一定范围内，那么就很难保障建筑物的整体质量。在建筑设计中，避免墙体截面过大，合理提升剪力墙的系统的抗侧移刚度是设计者们关注的重点，由此弱加强层的概念便应运而生。
1.1弱加强层的含义
弱加强层设计是高层建筑设计的一项重要工作，原因在于传统的高层建筑设计不能满足建筑建设要求，因此设计者变考虑通过对建筑内部的避难层和设备层的空间结构设置加强层，该加强层可以有效满足建筑物整体的设计要求。
但是加强层的设计也存在一定弊端，会引起结构侧力刚度的突变，容易形成建筑的薄弱层，这样不利于整体高层建筑结构的稳定。为了有效解决上述问题，设计者开始尝试利用加强构件使得它们形成的刚度弱与传统加强层，将两种建筑设计方式进行了有机地结合，确保超高层剪力墙结构的设计的品质。
1.2弱加强层的使用范围
将弱加强层在应用的过程中需要注意的是该方式的使用范围。一般来说由于弱加强层所产生的抗侧力刚度有限，所以被普遍应用在超高层的剪力墙结构系统当中，普通建筑结构不需要使用这种结构设计形式。弱加强层的使用范围有限，主要是由于在超高层的建筑设计中，其剪力墙抗侧力墙体很多，设置弱加强层可以保障建筑结构的稳定性。
1.3弱加强层加强构件的类型及工作机制
一方面就弱加强层构件类型来说，主要有实体加强梁、延性加强剪力墙、柔性竖缝填充料等。另一方面就弱加强层加强构建的工作机制来看，主要分为以下几个工作。一是确定建筑剪力墙结构的设备层或者避难层，然后在房间洞口的两边进行使用功能的设置，这一操作的目的接受延性加强剪力墙段，并且需要注意选择合适的填充材料将墙段之间存在的缝隙堵上，避免出现施工问题。
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二是对结构层抗侧力刚度进行提升，具体的工作操作为房间洞口上下的连梁进行加强梁处理，这样就形成了实体加强连梁，它可以与延性加强剪力墙段的框架协作配合，最终形成弱加强层[1]。三是如果想要对弱加强层侧向刚度的贡献大小进行控制的话，可进行实体加强梁和延性加强剪力墙段的断面尺寸等进行调节。
1.4弱加强层结构的抗震性能分析
弱加强层在超高层剪力墙结构设计的应用，对提升整体结构的抗震性起到了重要的作用。有相关研究分析表明，弱加强层在小震的情况下，可以依然保持正常的工作状态，不会受到小震的影响，这主要是由于弱加强层可以为整体的剪力墙结构提供一定的侧向刚度，这样就会有效避免楼层侧向发生水平的位移。
同时面对稍微强烈一点的震感，弱加强层也可以保持建筑结构的稳定性，随着震感的不断加强，弱加强层也可以避免由于建筑结构刚性突变而引起的集中冲击力。在超高层剪力墙结构设计中应用弱加强层有利于保持高层建筑整体构架的施工质量。
2、弱加强层在超高层剪力墙结构设计的应用实例
2.1工程实际情况概述
单纯地对弱加强层进行应用描述无法深入了解其实际应用的具体情况，因此需要将其放在超高层的建筑结构设计工程中做具体的研究。A地某一线城市打算建造一个高层办公大楼，剪力墙结构的总高度为140.03米，这类结构可以划分到B级结构体系当中。并且大楼的总层数为39层，整体的楼盖是由普通现浇钢筋混凝土梁板体系构成[2]。该高层办公大楼在结构设计过程中，主要应用了弱加强层，这样可以有效提升建筑物的抗震性和结构负载的分散性。
2.2弱加强层结构分析
想要有效对该工程实例的弱加强层进行分析，一定要借助于《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件（墙元模型）SATWE》和《多层及高层建筑结构弹塑性静力、动力分析软件PUSH&EPDA》里面相关的结构分析标准。在实际的操作中工作人员需要参照高层建筑剪力墙的相关情况，并且确定其内部结构布置。在这一过程中需要不断调整振型分解反应普法，进而对结构模型进行一定的优化。
在结构模型优化的过程中，主要有两种不同的方式可以采用。一种是增加整体结构的抗侧力剪力墙的厚度，保障结构符合建筑设计要求。另一种方法是在结构设计中设置弱加强层，这样同样也可以满足建筑的规范和要求。然后看最终的结构对比分析结果。经过两种方式的使用，最终的研究结果显示弱加强层不仅在保持建筑美观度上具有优势，而且在保持建筑结构的稳定性、以及经济性方面好于第一种方法。实际上，在具体的建筑施工过程中，建筑单位会根据工程建设情况选择更加合适的施工方法，就目前来看，在超高层建筑剪力墙的结构设计中，进行弱加强层的设置可以有效避免各类风险的发生，是高层建筑施工中的不二选择。
结语：总而言之，我国现代建筑业的发展依然存在着很大的发展空间，尤其是在超高层建筑设计与施工中也存在很多不足，在实际的建筑结构设计与施工中，需要注重新方式的尝试和选择，不断推动我国现代建筑业的发展和进步。
参考文献：
[1]周斌.关于弱加强层在超高层剪力墙结构设计中的应用研究[J].建筑知识，2016，36（08）：50-51.
[2]胡正宇.弱加强层在超高层剪力墙结构设计中的应用[J].工业建筑，2010，40（S1）：583-586.
论文作者:祝昶宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/21
标签：剪力墙论文; 高层论文; 结构设计论文; 结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 《基层建设》2018年第4期论文;