高层建筑剪力墙结构设计分析魏胜军

高层建筑剪力墙结构设计分析魏胜军

魏胜军

关键词：高层；建筑；剪力墙；结构设计

随着城市土地资源非常有限，而高层建筑逐渐增多，在这一环境下，没有其他方式来解决城市住房问题，只有合理的利用土地资源，建立起较高的楼层，才可以满足人们的住房需求。高层剪力墙在城市的建筑中逐渐得到普遍应用，因此在建立高层建筑的时候，要合理的应用剪力墙，通过剪力墙设计隔断墙来讲建筑面积更好的进行分配，并为日后的剪力墙应用奠定基础。

1、剪力墙结构的概述

在建筑工程中应用剪力墙结构，不仅可以有效的协调与建筑物之间的布局，还可以对建筑物的平面结构加以关注。在整体建筑中，剪力墙结构作为比较重要的组成部分，需要具有较强的抗震性和抗风性。对于建筑无来讲，剪力墙结构还能作为隔离墙，所以还成为了整个建筑的主要承载。剪力墙结构的主要特点就是空间小，所以在应用剪力墙结构的时候，楼层的盖板一般使用的是混凝土结构，这样不仅可以使楼高得到节约，还可以提高空间利用率。剪力墙结构得到普遍应用的主要因素就是剪力墙结构性能较好，其主要是指抗侧力和承载性方面，这在空间和整体结构方面都得到良好的体现。剪力墙结构存在缺陷，比如，建筑物的设计灵敏性不高，存在显著的空间局限，并不适合大型对建筑物。高层剪力墙住宅结构设计的经济分析：（1）剪力墙结构具有较好的刚度和整体性，而且可以有效的节约用钢量。针对高层建筑住宅来讲，现浇剪力墙的应用可以减少承重墙，更为经济实用。此外，剪力墙的外观比较整齐，这样可以防止出现漏梁、漏柱等现象，这给室内设计布置提供了额便利，所以现浇剪力墙结构被普遍的应用在了高层建筑中；（2）剪力墙结构在设计时需要注意一些问题，由于该结构的坑侧刚度比较大，结构的周期较短，具有较大的地震响应；这一结构的墙体多一份，建筑物的重量就会重一些，相应的也会有很大的地震反应，进而造成浪费的现象；这一结构的墙体主要是以构造配筋为主，如果是配筋过低，就会使结构的延展性较弱。以此，剪力墙结构需要严格按照规范要求，为了可以达到安全经济实用的效果，就要做好实际的判断，合理控制结构水平位移和地震力，并对结构的内力和配筋进行考量。

2、高层建筑中剪力墙的优化设计

2.1优化剪力墙布局设计

高层建筑中的剪力墙布局，要均匀对称的布置在建筑物的周围附近和楼电梯建等部位。剪力墙结构需要具有较好的承载能力，在高层的建筑物中，一般可以结合建筑自身需求，采用钢筋混凝土现浇板，不设梁，在地震等作用力下承担一部分水平荷载。在建筑设计过程中，需要充分考虑竖向承载力的分布，充分考虑高层建筑结构的对称性。在进行高层建筑抗震设计的过程中，短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的百分之五十。此外，在高层建筑剪力墙的设计过程中，需要对伸缩缝、沉降缝及防震缝两侧进行重点考虑。严格做好防水处理，可以在外部涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料，并高出渗水处50厘米，使用渗透结晶型堵漏材料和百分之十的渗透结晶型基层处理剂混合水泥砂浆，用钢丝网进行防护。

2.2位移的优化设计

按照我国的相关规定，在对楼层之间的位移变化设计时，要充分考虑扭转变形的情况。高层建筑最主要的目的就是避免楼层间和剪力墙的变化，一般来讲要减少扭转变形是不可以增加构建刚度的。在剪力墙结构比较合适的时候，要确保地震时建筑物不受到影响。对于剪力墙侧向刚度来讲，控制在规定的范围内有抗震作用，同时还可以节约成本，避免成本消耗过多。在保证结构的同时，要以数据为准，按照结构平动为主来调整，保证高层建筑的安全性，同时保证剪力墙的最大合理化的优化设计。框剪结构上有办公楼和宾馆等设计，其可以在承重力方面很好的控制结构，这样可以实现建筑的使用性能。如果在居民住宅中，在空间结构小的房建内设计，可以灵活的展示房子的结构施工。

2.3连梁钢筋配置的设计

设计人员在对剪力墙结构进行设计的过程中，需要与实际的高层建筑特点进行结合，对设计方案进行优化。按照实际的调查可以看出，高层建筑的主要位置就是连梁，连梁承载着高层对建筑承重责任，对建筑墙体的刚度有一定的积极作用。所以，在对高层建筑的剪力墙结构进行设计的时候，设计人员需要充分的对连梁作用进行充分考虑，确保其具有一定的抗剪性，从而防止连梁出现损坏现象。同时，为了提升剪力墙墙体的稳定性，设计人员需要对连梁钢筋进行规范配置，在配置钢筋时，设计人员需要严格按照相关标准，不能随便的进行钢筋配置，否则，会使高层建筑出现严重的安全隐患。

2.4底部加强部位的设计优化

在高层建筑工程中，底部是比较薄弱的位置，所以要对其进行加强处理。底部加强部位的高度，可以按照墙肢总高度的一定比例并结合底部两层高度之间的距离进行综合衡量。对带有转换层的底部建筑物结构来讲，剪力墙底部加强部位高度，主要是由框支加上框支层高度的一定比例来决定。如果地下室顶板作为嵌固部位，那么地上楼层将是地震作用比较明显的位置，地上楼层的作用一定会带动地下一层的波动。所以地下一层的抗震级别要与施工要求完全相符，并提高其强度。

3、结束语

总的来说，在高层建筑结构设计过程中，选用剪力墙结构需要通过严格的优化设计，才可以做出最终的方案，进而最大限度的确保建筑物结构设计的合理性。这需要设计人员严格按照设计要求，做好优化设计要点的控制。

参考文献

[1].王健.浅谈高层建筑剪力墙结构优化设计.[J].建材与装饰，2016.

[2].严瑞芳，关丹丹.高层建筑剪力墙结构优化设计.[J].资源信息与工程，2017.

[3].龙丕强.建筑结构设计相关问题探讨.[J].四川建筑，2017.