高層建筑剪力墻結構設計要點論文

　　摘 要：建筑行業在近些年發展迅速，各地高層建筑項目的數量也呈明顯上升趨勢。剪力墻結構作為高層建筑結構設計的重要組成部分，其設計質量自然也備受關注。本文結合高層建筑結構設計的發展，分析了高層建筑的受力的情況，就高層建筑剪力墻結構設計的要點，以        

　　關鍵詞：高層建筑論文

　　摘要：建筑行業在近些年發展迅速，各地高層建筑項目的數量也呈明顯上升趨勢。剪力墻結構作為高層建筑結構設計的重要組成部分，其設計質量自然也備受關注。本文結合高層建筑結構設計的發展，分析了高層建筑的受力的情況，就高層建筑剪力墻結構設計的要點，以及如何做好結構優化設計等問題進行分析探討，以供具體研究或實踐進行參考。

　　關鍵詞：剪力墻；高層建筑；結構設計

　　1工程概述

　　以某高層建筑施工項目為例，該項目建筑總層數為18層，其中地面以上層數為17層，地下室為1層，建筑長72m，高54m，施工中主要應用的是剪力墻結構。在處理該高層項目剪力墻結構時，主要對建筑自身水平荷載和垂直荷載力進行承受，其自身高抗側強度，主要為剛性結構體系，以抵抗水平側力。

　　2高層建筑項目結構受力分析

　　2.1水平荷載對于高層建筑項目而言，它的豎向荷載幾乎不會有太大的變動，而對于受地震影響的水平荷載，其數值由于受到建筑結構的動力特性影響，會存在很大程度的波動變化。2.2軸向變形高層建筑在豎向荷載方面，其數值相對較大，這就極容易在柱中導致軸向變形的問題。所以在實際的結構設計中，設計人員需對軸向變形計算值進行細致分析，以此來合理確定下料長度。2.3側移控制對于高層建筑項目而言，由于建筑高度的提升，會使水平荷載下的結構側移變形問題加劇。這也是高層建筑在結構設計中必須引起重視的問題。建筑結構設計人員必須要把這一問題控制在允許的范圍內。2.4結構延性相比于一般建筑的結構，高層建筑結構更為柔和，因此它受劇烈震動影響而產生的變形問題也更為嚴重。想要使它在塑性變形階段有良好的強變形水平，就需要在建筑結構設計中通過有效手段，確保其結構延性。

　　3高層建筑剪力墻結構優化設計的要點措施

　　3.1科學布置剪力墻結構在對高層建筑剪力墻結構進行設計時，首先要對剪力墻結構進行科學合理的布置。要結合高層建筑項目的實際需求，明確剪力墻結構軸線，對結構進行規則、對稱、均勻、合理的布置。這里需要強調兩方面的問題，一是豎向承載構件的布置，二是建筑結構的對稱性布置，避免建筑因水平地震力的影響而出現扭轉效應。3.1.1科學布置短肢剪力墻結構在高層建筑項目中，選擇短肢剪力墻結構的優勢在于能夠在建筑結構的布置方面具有一定的靈活性，這對于結構較為復雜的高層建筑而言，具有十分重要的意義。但也需要注意到，如果過多的使用該類型設計，會使建筑結構自身的抗震性受到影響，難以保障建筑穩定性。因此短肢剪力墻結構的布置要科學合理，結合建筑自身設計及抗震需求進行深入分析。3.1.2盡量避免出現獨立小墻肢在高層建筑剪力墻結構設計中，應極力避免獨立小墻肢現象的出現。一旦這一問題出現，會增加整個高層建筑項目施工的難度，影響整個剪力墻結構的設計。在面對這一問題時，一般會采取合并洞口、合理布置剪力墻的措施來應對，借此降低整個工程的難度。3.1.3控制好剪力墻結構剛度在高層建筑剪力墻結構設計中，整體結構的剛度控制是一項關鍵要點。如果通過縮短工期來過大增加結構剛度力度，不僅會造成建筑資料的浪費，還可能導致墻肢、連梁超筋等達不到結構要求的指標，增加截面設計難度。因此需控制好剪力墻結構的剛度，不宜使其過大，保證結構的延性。3.2對剪力墻連梁設計進行優化連梁設計是優化剪力墻結構的重要環節，它起到的是與墻體的協調作用。由于剪力墻結構自身就具有一定的剛度強度，為了更好的滿足抗震設計要求，可以對連梁剛度進行一定程度上的折減。在折減值方面，一般不小于0.5，其最佳狀態可控制在0.5-1.0之間。如果剪力墻結構的正截面與斜截面所受承載力未達到要求，可以考慮降低連梁高度。此外，也可以根據建筑項目的實際特點，適當增加剪力墻厚度與連梁截面，以更好的滿足設計需求。3.3剪力墻結構參數的優化設計剪力墻結構設計的優化要對各項相關參數進行有效控制，保證設計中的合理性。這其中主要的參數就主要包括位移比、側向剛度比、周期比、剛重比、層間位移角等等。對這些參數進行優化，有助于提升剪力墻結構性能。例如，通過對建筑結構的位移比參數進行優化，就可以對剪力墻結構布置的不規則性進行限值，避免結構偏心力過大，使建筑結構出現扭轉問題。3.4底部加強部位的優化設計一般在高層建筑剪力墻結構設計中，底部加強部位的高度取值主要基于兩點來考慮，一是取底部兩層的高度，二是取嵌固部位上方墻肢總高度的八分之一左右。在實際取值中可對比這兩個數值，然后取最大值。若存在底部帶有轉換層的情況，可再加上框支層及其以上2層的高度，對比之后再來取最大值。3.5優化轉換層的結構設計工作當前很多高層建筑項目都趨向于結構功能的多樣性發展，因此這些高層建筑在功能形式上也變得更為復雜多樣。例如，在高層建筑的不同部位間，就存在不同的使用功能，這就需要設計人員在具體的建筑結構設計中，有針對性的做出應對，設置轉換構件來做好建筑結構間的銜接，即優化轉換層設計。在轉換層的結構形式上，應控制轉換層的質量和剛度在一個較小的范圍內，不宜使其過大。要通過計算找出轉換層的薄弱部位，分析內力分配的具體特征，優化內力設計并改善薄弱環節，提升其整體性能。3.6對墻身設計環節進行優化墻身設計也是剪力墻結構優化中不容忽視的要點，它對于建筑結構整體的抗震性能會產生重要作用。其中，鋼筋結構的優化設計是這一要點的主要方面，無論是結構中的橫向鋼筋還是豎向鋼筋，都要在具體設計過程中完善對應搭配，結合斜截面與正截面的抗剪承載力與抗彎承載力，做好標準驗算工作。此外，要結合相關的規范標準要求，做好剪力墻鋼筋配置工作。對于一級、二級與三級的抗震結構設計，要對應做好暗柱和端柱的布置，提升建筑結構穩定性。同時水平、豎向配筋都要超過0.3%。而對于四級、五級的非抗震設計而言，水平、豎向配筋都要超過0.2%。最后在結構墻身設計中，還要注意控制好鋼筋間的距離安排布置。

　　結語

　　綜上所述，剪力墻結構設計是一項系統且復雜的工作。隨著當前高層建筑項目的不斷增多，對剪力墻結構技術進行細致研究，探究其優化設計的關鍵要點，發揮出剪力墻結構的整體優勢，對于保障高層建筑項目功能結構的安全穩定具有重要意義。作為建筑行業的設計人員，要對剪力墻結構這種常見的結構類型有深入全面的認識，采取有效的措施手段對各項環節進行優化設計，提升建筑項目的設計水平。相信隨著相關研究及實踐工作的不斷深入，高層建筑剪力墻結構設計的發展將會邁向一個新高度。

　　參考文獻

　　[1]曹彬,李銘.高層建筑結構設計中剪力墻結構的要點分析[J].中國建筑金屬結構,2013,22:65.

　　[2]劉霽,王帥.建筑剪力墻結構設計要點及優化措施探析[J].科技創新與應用,2016,14:257.

　　[3]祝捷.高層建筑結構設計中剪力墻結構的要點探討[J].中華民居(下旬刊),2014,10:78.

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