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摘要：本文从剪力墙设计的基本原则入手，对高层剪力墙结构设计要点进行了分析探讨。
关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计
1 剪力墙设计的基本原则
在混凝土结构和钢结构的设计中，有一些基本原则能增大高层建筑抵抗侧向力和侧移的能力，而不需要加大成本。
1.1 增加结构体系的有效宽度。增加宽度可以直接减小倾覆力，并且当其它条件不变时，侧移按宽度增加的三次方的比例减小。
1.2 按照建筑材料的受力特点，充分发挥其承载力的作用效应。使构件以最有效的方式相互作用。例如混凝土受压承载力较高，以构件的轴压比为控制参数，充分发挥其受压能力，在墙的关键部位配置钢筋也是一样的目的。
1.3 使大部分竖向荷载直接由主要受弯构件承受。这将使主要的抗倾覆构件受到预压而有助于倾覆拉力作用下房屋的稳定。
1.4 在竖向结构分体系中，合理布置竖向或斜向构件，可以最有效地抵抗每层楼的局部剪力。
1.5 每层楼盖应足以起水平隔板的作用。这可以使个抵抗外力的构件共同工作，而不是单独工作。
1.6 将大型竖向和水平构件连接成矩形框架。在超高层及复杂高层中应用较多。
2 剪力结构布置技术
剪力墙结构设计时要布置剪力墙，应当宜沿主轴方向或其他方向双向布置。对一般的矩形、L形、T 形等平面宜沿两个轴线方向布置；對三角形、Y 形平面宜沿三个轴线方向布置；对正多边形、圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。抗震设计的剪力墙结构应避免仅单向有墙的结构布置方式，并宜使两个方向抗侧力刚度接近。内、外剪力墙应尽量拉通、对直。
同时为了有效发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙结构的可利用空间，剪力墙间距不宜太密，侧向刚度不宜过大。否则，结构自重加大，构件所受到的地震作用加大，不经济。剪力墙的平面布置应尽可能均匀、对称，同时应当让结构的质量与刚度中心重合，以减少扭转。在竖向，剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。对于剪力墙开洞后宜在洞口顶部设连梁，当建筑布置要求设置无连梁的剪力墙时，其数量一级抗震等级不应超过全部剪力墙的数量的20%，二级抗震等级不应超过全部剪力墙的数量的30%。而且对于这种类型的剪力墙不应采用短肢剪力墙，其底部加强部位的墙肢轴压比应当控制对于一级应小于0.4，二级应小于0.5。同时在墙肢两端应设置约束边缘构件，应加强墙肢上楼板板带的配筋和构造措施，如设置联系墙肢的暗梁，以有效地确保板带在竖向荷载作用下具有足够的抗弯承载力。
当前由于建筑功能需要，对剪力墙采取开转角窗设计，针对此应当在9度设防地区采取剪力墙转角窗。对8度以下设防地区采用剪力墙转角窗时应采取相应的设计措施：对于窗洞口应采取洞口上下对齐，而且应严格控制窗口大小，洞口宽度不宜过大；洞口附近应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，对于此处的剪力墙厚度适宜增大，同时沿墙肢全高按要求设置约束边缘构件。对于转角处的楼板应局部加厚，配筋宜适当加大，并配置双层的直通受力钢筋。
3 剪力墙结构设计要点
3.1 剪力墙结构的合理布置
3.1.1 在剪力墙结构中，剪力墙布置应均匀、合理，宜沿主轴方向双向布置。特别是在抗震设计的剪力墙结构中，应避免单向布置剪力墙，宜使两个方向抗侧刚度相近；
3.1.2 在剪力墙结构布置上，应尽量选择带翼缘的L形、T型等墙肢，避免使用“一”字形墙肢，同时应控制墙肢的轴压比，增大纵向钢筋和箍筋的配筋率，提高墙肢的抗震性能。
3.1.3 在进行剪力墙结构布置时，应避免楼板主梁平面外搁置在建立墙上，否则，应在剪力墙的相应部位设置暗梁；
3.1.4 应选择截面简单且规则的剪力墙墙肢，竖向刚度应均匀。剪力墙应连续布置，防止刚度突变；
3.1.5 剪力墙上开洞宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。
3.2 剪力墙尺寸控制
在一个建筑结构工程中，剪力墙结构的墙体高度、宽度等尺寸往往都存在着一定的影响，而且宽度、厚度都不是很小，几何特征差不多都是以板结构为主，但是其受力形态却是一个趋向于主体建筑结构的设计模式，因此在设计中需要结合工程实际情况来进行归纳和总结，针对设计工作中需要注意的各方面内容加以留意，保证剪力墙结构的科学、合理。一般在剪力墙结构设计中，应该注意以下几点：①结构平面布置时宜尽量避免短肢剪力墙结构；②在布置有短肢剪力墙情况时，应有足够的长肢剪力墙；③剪力墙的高度与墙断长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8米；④墙厚在高度方向可以逐步减少，但不应突然减少很多，且不应小于楼层高度的1/25及160毫米。
3.3 剪力墙结构中过渡层的设计
对于存在过渡层或者转换层的剪力墙结构，比如底层框架剪力墙结构，其过渡层或者转换层的剪力墙墙体在地震中需要提供的抗倾覆力矩和抗剪切力最大，且其受力也最不利。除此之外，由于在垂直均匀荷载的作用下，过渡层或者转换层的剪力墙墙体处于拉剪或者者压剪的应力状态，而一旦有横向荷载作用时，过渡层或者转换层的剪力墙墙体的横向承载力及其抗裂性能都将相应地降低。根据试验表明，在垂直和反复横向荷载的作用下，过渡层或者转换层的剪力墙墙体的横向承载力大约会降低两到三成。而如果按验算一般墙体横向承载力的方法，当其托梁的高跨比或者者垂直荷载较小时，就将会过高地估计过渡层或者转换层剪力墙的抗震承载力，从而降低结构抗震的安全可靠性。
3.4 剪力墙结构中连梁的设计
剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在风荷载、地震作用等水平荷载作用下，墙肢发生弯曲变形破坏时的形态与连梁有很大的关系。因此，在设计剪力墙结构时，应重视连梁的设计，以减少剪力墙的破坏几率。在剪力墙结构设计中应遵循强墙弱梁的原则，提高结构的延性。如在本工程中，在窗洞露面和窗台之间部分使用轻质砌筑材料；在有飘窗时，在窗台处再增加一根梁且在两之间用轻质材料填充。
3.5 剪力墙的配筋设计
剪力墙结构中，水平筋与竖向筋的间距一般在150至300之间，通常情况下选200，且水平筋于剪力墙外侧设置，竖向筋则于剪力墙的内侧设置。如果有负责将主筋和箍筋拉住的拉筋时，拉筋材料应选择Φ8或者是Φ6的钢筋，间距不宜大于600。竖向钢筋的搭接率的确定应依照剪力墙结构的抗震级别来进行。剪力墙结构中，暗柱与短柱中的水平筋直至端部为止应保持接连不断，于端部弯折，且弯折的长度应设计为10d。对于竖向筋，不应在暗柱中布设，但是其总配筋应符合构造需求。
4 结束语
综上所述，剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省，相对来说比较经济，因此在高层建筑剪力墙结构设计中，我们每一个设计者都应该本着精心设计的原则，考虑多方面因素，确定出合理的结构布置方案，只有这样，我们才能把握好每个细节，做出安全合理的建筑结构。
参考文献：
[1]曾亚平.剪力墙结构设计中常见问题探讨[J].企业技术开发，2009，（08）.
[2]伊宏光，李竞飞.高层剪力墙结构设计中的几个常见问题处理方法[J].中国新技术新产品，2011，（03）.
[3]苏绍坚.住宅楼剪力墙结构设计分析[J].核工程研究与设计，2011，（01）.
[4]陈娟，李谦.高层建筑结构的若干关键设计分析[J].科技致富向导，2011，（20）.
[5]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用，2012，（04）.
关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计
1 剪力墙设计的基本原则
在混凝土结构和钢结构的设计中，有一些基本原则能增大高层建筑抵抗侧向力和侧移的能力，而不需要加大成本。
1.1 增加结构体系的有效宽度。增加宽度可以直接减小倾覆力，并且当其它条件不变时，侧移按宽度增加的三次方的比例减小。
1.2 按照建筑材料的受力特点，充分发挥其承载力的作用效应。使构件以最有效的方式相互作用。例如混凝土受压承载力较高，以构件的轴压比为控制参数，充分发挥其受压能力，在墙的关键部位配置钢筋也是一样的目的。
1.3 使大部分竖向荷载直接由主要受弯构件承受。这将使主要的抗倾覆构件受到预压而有助于倾覆拉力作用下房屋的稳定。
1.4 在竖向结构分体系中，合理布置竖向或斜向构件，可以最有效地抵抗每层楼的局部剪力。
1.5 每层楼盖应足以起水平隔板的作用。这可以使个抵抗外力的构件共同工作，而不是单独工作。
1.6 将大型竖向和水平构件连接成矩形框架。在超高层及复杂高层中应用较多。
2 剪力结构布置技术
剪力墙结构设计时要布置剪力墙，应当宜沿主轴方向或其他方向双向布置。对一般的矩形、L形、T 形等平面宜沿两个轴线方向布置；對三角形、Y 形平面宜沿三个轴线方向布置；对正多边形、圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。抗震设计的剪力墙结构应避免仅单向有墙的结构布置方式，并宜使两个方向抗侧力刚度接近。内、外剪力墙应尽量拉通、对直。
同时为了有效发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙结构的可利用空间，剪力墙间距不宜太密，侧向刚度不宜过大。否则，结构自重加大，构件所受到的地震作用加大，不经济。剪力墙的平面布置应尽可能均匀、对称，同时应当让结构的质量与刚度中心重合，以减少扭转。在竖向，剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。对于剪力墙开洞后宜在洞口顶部设连梁，当建筑布置要求设置无连梁的剪力墙时，其数量一级抗震等级不应超过全部剪力墙的数量的20%，二级抗震等级不应超过全部剪力墙的数量的30%。而且对于这种类型的剪力墙不应采用短肢剪力墙，其底部加强部位的墙肢轴压比应当控制对于一级应小于0.4，二级应小于0.5。同时在墙肢两端应设置约束边缘构件，应加强墙肢上楼板板带的配筋和构造措施，如设置联系墙肢的暗梁，以有效地确保板带在竖向荷载作用下具有足够的抗弯承载力。
当前由于建筑功能需要，对剪力墙采取开转角窗设计，针对此应当在9度设防地区采取剪力墙转角窗。对8度以下设防地区采用剪力墙转角窗时应采取相应的设计措施：对于窗洞口应采取洞口上下对齐，而且应严格控制窗口大小，洞口宽度不宜过大；洞口附近应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，对于此处的剪力墙厚度适宜增大，同时沿墙肢全高按要求设置约束边缘构件。对于转角处的楼板应局部加厚，配筋宜适当加大，并配置双层的直通受力钢筋。
3 剪力墙结构设计要点
3.1 剪力墙结构的合理布置
3.1.1 在剪力墙结构中，剪力墙布置应均匀、合理，宜沿主轴方向双向布置。特别是在抗震设计的剪力墙结构中，应避免单向布置剪力墙，宜使两个方向抗侧刚度相近；
3.1.2 在剪力墙结构布置上，应尽量选择带翼缘的L形、T型等墙肢，避免使用“一”字形墙肢，同时应控制墙肢的轴压比，增大纵向钢筋和箍筋的配筋率，提高墙肢的抗震性能。
3.1.3 在进行剪力墙结构布置时，应避免楼板主梁平面外搁置在建立墙上，否则，应在剪力墙的相应部位设置暗梁；
3.1.4 应选择截面简单且规则的剪力墙墙肢，竖向刚度应均匀。剪力墙应连续布置，防止刚度突变；
3.1.5 剪力墙上开洞宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。
3.2 剪力墙尺寸控制
在一个建筑结构工程中，剪力墙结构的墙体高度、宽度等尺寸往往都存在着一定的影响，而且宽度、厚度都不是很小，几何特征差不多都是以板结构为主，但是其受力形态却是一个趋向于主体建筑结构的设计模式，因此在设计中需要结合工程实际情况来进行归纳和总结，针对设计工作中需要注意的各方面内容加以留意，保证剪力墙结构的科学、合理。一般在剪力墙结构设计中，应该注意以下几点：①结构平面布置时宜尽量避免短肢剪力墙结构；②在布置有短肢剪力墙情况时，应有足够的长肢剪力墙；③剪力墙的高度与墙断长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8米；④墙厚在高度方向可以逐步减少，但不应突然减少很多，且不应小于楼层高度的1/25及160毫米。
3.3 剪力墙结构中过渡层的设计
对于存在过渡层或者转换层的剪力墙结构，比如底层框架剪力墙结构，其过渡层或者转换层的剪力墙墙体在地震中需要提供的抗倾覆力矩和抗剪切力最大，且其受力也最不利。除此之外，由于在垂直均匀荷载的作用下，过渡层或者转换层的剪力墙墙体处于拉剪或者者压剪的应力状态，而一旦有横向荷载作用时，过渡层或者转换层的剪力墙墙体的横向承载力及其抗裂性能都将相应地降低。根据试验表明，在垂直和反复横向荷载的作用下，过渡层或者转换层的剪力墙墙体的横向承载力大约会降低两到三成。而如果按验算一般墙体横向承载力的方法，当其托梁的高跨比或者者垂直荷载较小时，就将会过高地估计过渡层或者转换层剪力墙的抗震承载力，从而降低结构抗震的安全可靠性。
3.4 剪力墙结构中连梁的设计
剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在风荷载、地震作用等水平荷载作用下，墙肢发生弯曲变形破坏时的形态与连梁有很大的关系。因此，在设计剪力墙结构时，应重视连梁的设计，以减少剪力墙的破坏几率。在剪力墙结构设计中应遵循强墙弱梁的原则，提高结构的延性。如在本工程中，在窗洞露面和窗台之间部分使用轻质砌筑材料；在有飘窗时，在窗台处再增加一根梁且在两之间用轻质材料填充。
3.5 剪力墙的配筋设计
剪力墙结构中，水平筋与竖向筋的间距一般在150至300之间，通常情况下选200，且水平筋于剪力墙外侧设置，竖向筋则于剪力墙的内侧设置。如果有负责将主筋和箍筋拉住的拉筋时，拉筋材料应选择Φ8或者是Φ6的钢筋，间距不宜大于600。竖向钢筋的搭接率的确定应依照剪力墙结构的抗震级别来进行。剪力墙结构中，暗柱与短柱中的水平筋直至端部为止应保持接连不断，于端部弯折，且弯折的长度应设计为10d。对于竖向筋，不应在暗柱中布设，但是其总配筋应符合构造需求。
4 结束语
综上所述，剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省，相对来说比较经济，因此在高层建筑剪力墙结构设计中，我们每一个设计者都应该本着精心设计的原则，考虑多方面因素，确定出合理的结构布置方案，只有这样，我们才能把握好每个细节，做出安全合理的建筑结构。
参考文献：
[1]曾亚平.剪力墙结构设计中常见问题探讨[J].企业技术开发，2009，（08）.
[2]伊宏光，李竞飞.高层剪力墙结构设计中的几个常见问题处理方法[J].中国新技术新产品，2011，（03）.
[3]苏绍坚.住宅楼剪力墙结构设计分析[J].核工程研究与设计，2011，（01）.
[4]陈娟，李谦.高层建筑结构的若干关键设计分析[J].科技致富向导，2011，（20）.
[5]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用，2012，（04）.