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高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中，高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式，其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。
本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。
一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成，这些墙体不仅承担着竖向荷载，还能有效地抵抗水平荷载，如风荷载和地震作用。
其主要特点包括：具有良好的抗侧刚度，能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形；结构整体性强，空间整体性好，能够提供较为规则的建筑平面布局；墙体自身的承载能力较高，能够承受较大的竖向和水平荷载。
二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中，剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近，减少扭转效应；对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响；周边化布置则能增强结构的抗扭性能，提高结构的整体稳定性。
同时，要注意避免出现短肢剪力墙，因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。
对于较长的剪力墙，应设置洞口将其分成若干墙段，以避免墙段过长而导致脆性破坏。
2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。
一般来说，底层剪力墙的厚度较大，随着楼层的增加逐渐减小。
在满足结构要求的前提下，应尽量减小墙体厚度，以增加建筑的使用面积。
3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸，但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加，不利于结构的抗震性能。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载，水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。
配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定，同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构，本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项；汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。
随着社会进步，科技发展，人们对住宅的功能要求越来越丰富，建筑设计越来越符合功能和审美的要求；为实现建筑的要求，结构选型主要与其使用功能直接相关，同时拟建场地的地理位置，抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。
为了进一步提高土地利用率，建设单位倡导建设高层住宅，以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求；目前高层住宅成为人们的主要居住形式，高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。
1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。
剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件，又有分隔房间的作用。
其布置原则除了应满足建筑使用要求，对结构受力是否合理至关重要，剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用，所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化，而达到节省造价的目的。
2建模时的注意事项（1）剪力墙：目前结构常用计算软件：中国建筑科学研究院开发的软件PKPM，北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK，均可进行剪力墙结构的计算。
（2）剪力墙平面布置原则：依据建筑平面图：①外墙可布置为剪力墙，增加建筑平面的抗扭刚度。
②内墙布置时，平面均匀对称布置，竖向连续，避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通，同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙（短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙）。
③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级，参见《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》7.2.1，10.4.6，《建筑抗震设计规范（GB52022-0510）》（以下简称抗规）6.4.1，6.4.3条。
④内墙长度除应满足建筑条件，还要考虑墙下桩最小桩间距的要求，例如：常规设计时，桩直径700mm，桩间距不小于3倍桩径，加上0.5倍的桩径，建议上部剪力墙的长度为2500mm，上部如有结构洞口，宜尽量使洞口避开桩位。
浅论高层民用建筑剪力墙结构设计摘要：近年来，我国的高层建筑事业发展十分迅猛，加强高层民用建筑剪力墙结构设计的研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验，对高层民用建筑剪力墙结构设计进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计中图分类号： tu398+.2 文献标识码： a 文章编号：一、高层建筑剪力墙结构的概念设计高层建筑结构同时承受垂直和水平荷载，还要抵抗地震作用，在低层结构中，水平荷载产生的内力和位移很小，通常可以忽略；而在高层建筑中，水平荷载和地震力的作用将成为高层建筑剪力墙的控制因素。
剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。
剪力墙结构承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。
其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。
在水平地震作用下，高层短肢剪力墙结构主要表现为整体弯曲变形，底部外围的小墙肢承由于竖向荷载较大，破坏严重，特别是一字形小墙肢的破坏最为严重。
可增加建筑物周边墙肢长度或连梁高度来消除扭转不规则，从而使结构的抗扭刚度明显增大。
为了提高墙肢的承载力和延性，还需加强边缘构件配筋，增大这些部位墙肢纵筋和箍筋的配筋率，严格控制轴压比。
二、剪力墙结构设计方面的优化1、在剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向布置，形成空间结构；抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向布置剪力墙，并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近，以使其具有较好的空间工作性能。
剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，使其结构具有适宜的侧向刚度。
2、剪力墙墙肢截面宜简单、规则，剪力墙的竖向刚度应均匀，剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁，应力分布比较规则，又与当前普遍应用的计算简图较为符合，设计结果安全可靠。
宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置，当剪力墙的洞口布置出现错洞、叠合错洞时，墙内配筋应构成框架形式。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
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高层住宅剪力墙结构设计原则1 剪力墙布置原则（1）剪力墙的位置：1）遵循均匀、分散、对称和周边的原则。
2）剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。
3）剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼（电）梯处，在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。
4）在平面布置上尽可能均匀、对称，以减小结构扭转。
不能对称时，应使结构的刚度中心和质量中心接近。
5）沿高度均匀变化；在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。
6）多均匀长墙（增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量），少短墙（抗震性差）；可布置成单片形（不少于三道，长度不超过8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2, 少复杂形状转折。
7）洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墙端部或柱边。
（2）剪力墙的间距：为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。
（3）剪力墙的厚度：剪力墙厚度取值由以下因素确定：1）通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度；2）不同抗震等级的轴压比的限制；3）构造性及稳定性要求（而稳定性一般会满足）；对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的；首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定（其实是高厚比要求），当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看,按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。
高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点随着社会进步，剪力墙结构作为高层住宅常用的一种结构形式，广泛应用于目前高层住宅建筑。
本文从剪力墙的基本概念及特点出发，对高层建筑剪力墙结构中的设计要点做出了分析总结，并简要阐述了优化设计的要点。
标签：高层建筑;剪力墙;结构设计一、前言合理的建筑结构有助于提高建筑质量，为社会带来经济效益。
在设计过程中设计施工人员应该按照设计规则进行设计。
对于剪力墙结构来说，准确掌握剪力墙设计的重点、要点才能最大限度的发挥作用，保证房屋质量。
二、剪力墙基本概述剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，這种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。
这种结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度，自身平面内具有很大的刚度和承载力，平面外刚度和承载力都相对较小。
墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。
同时在剪力墙结构中，墙是一个平面构件.它除了承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力;在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，其受水平力作用时似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除须满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构，除了承受楼板传来的竖向荷载外，还承受风荷载和水平地震作用。
剪力墙结构的抗侧刚度大，在水平力作用下的侧移较小，承载力较大，且整体性能较好。
通过合理设计，能够加强剪力墙的抗震性能，并增加剪力墙的延性。
由于剪力墙承载能力大，侧向变形小，其具有一定的延性，在地震中均表现出不俗的抗震性能。
但是剪力墙的间距一般较小，平面布置尚不够灵活，建筑空间也受到了一定的限制。
对于商住一体的高层建筑，商用部分可采用框支梁、框支柱来进行转换，扩大商用的建筑空间。
三、高层建筑结构设计的特点1.水平荷载：剪力墙结构的设计主要是针具水平荷载而进行的，水平荷载成为了决定性的因素。
浅析高层剪力墙结构设计摘要：文章简单介绍了高层建筑剪力墙结构设计计算原则，结合工程实践，提出了一些剪力墙结构的设计要点。
关键词：高层；剪力墙；结构设计abstract: the article briefly introduces the shear wall structure of the high-rise building design, combined with the engineering practice, this paper puts forward some key points of the design of the shear wall structure.keywords: top; shear wall; structure design中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：引言随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，普通框架结构和框架—剪力墙的露柱构件对建筑空问的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间使用和立面美观的要求。
纯剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性，又可以使室内空间合理墙面平整，所以高层建筑结构中便越来越多地采用剪力墙结构，剪力墙的受力、变形特征，类似于框剪结构，但比框剪结构的刚度分配、内力分配更合理，结构的变形协调导致的竖向位移差别，也比框剪结构小，传基础荷载更均匀、合理。
这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效果和建筑功能效果。
1高层建筑剪力墙结构设计计算原则剪力墙结构设计时，应根据规范要求综合考察结构是否合理，就结构设计中的几个重要技术指标调整原则简述如下：1)楼层最小剪力系数(剪重比)的调整原则。
在满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过加％的前提下尽可能少布置剪力墙，以大开间剪力墙布置方案为目标，使结构具有适宜的侧向刚度，使楼层最小剪力系数接近规范限值(不小于限值)。
这样能够减轻结构自重，有效减小地震作用的输入，同时降低工程造价。
2)剪力墙连梁超限的调整原则。
剪力墙连梁的跨高比不宜小于2．5，跨高比小于2．5的连梁很容易出现剪力和弯矩超过规范限值。
《高规》规定跨高比不小于5的连梁宜按框架梁进行设计。
即跨高比不小于5的连梁刚度不应折减。
而跨高比在5—6之间时，若连梁刚度不折减则也容易出现剪力或弯矩超限。
本人认为该条文在实际工程设计中若能充分利用，则对节省工程造价也有非常明显的影响，即将跨高比不大于5的连梁(刚度需折减)和减小剪力墙墙肢长度使连梁跨高比变为大于6的框架梁(刚度不折减)，而后者的钢筋及混凝土用量均小于前者，能节省工程投资。
‘3)楼层层间最大位移与层高之比(位移)的调整原则。
指规范规定多遇地震作用标准值产生的楼层最大的弹性层间位移在计算时，除以弯曲变形为主的高层建筑外，可不扣除结构整体弯曲变形，应计入扭转变形。
对于一般的高层建筑，重点是楼层间的剪切变形及扭转变形。
剪切变形的控制是以竖向构件的多少来决定的，但竖向构件足够多(剪重比偏大)而布置不合理，则会造成扭转变形过大，同样不能满足层问位移的要求。
因此，对于高层建筑应尽可能使扭转变形最小，而不能仅根据层间位移不够不加分析地增加竖向构件的刚度。
2剪力墙结构的设计要点高层建筑最主要的受力构件包括剪力墙、框架柱、梁和楼板。
而剪力墙作为竖向构件是形成结构抗侧力刚度的最主要构件，它在建筑中承担着整个结构的竖向荷载和绝大部分水平荷载。
当高层建筑的受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成所谓的剪力墙体系。
在这个体系中单片剪力墙承受了全部的竖向荷载和水平力。
剪力墙体系属刚性结构，作为一种良好的结构体系，其位移曲线呈弯曲型，它的强度、刚度都较高且具备一定延展性，传力直接均匀，有较好的整体性和较强的抗倒塌能力。
其在高层建筑中的应用范围大于单纯框架或者框架—剪力墙混合体系。
剪力墙建筑结构的设计应从以下几个方面考虑：2.1剪力墙合理定位剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置；对于抗震设计的剪力墙结构应特别避免仅单向有墙的结构布置形式。
1)对一般的矩形、l形、t形等平面则沿着两条轴线的方向进行布置。
2)对于部分j角形平面、y形平面则可以沿其三个轴线方向布置。
3)对正多边形，圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。
总之剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。
而内外剪力墙应尽量拉通、对直。
剪力墙肢截面宜简单、规则。
剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。
为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙可利用空间，剪力墙的间距不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度。
判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度，可以选用经验公式t=(0．05—0．06)n，其中n为结构层数。
公式计算出来的t1值与搭模计算的周期t2相比较．ti>t2则表示剪力墙偏多，可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度，反之则需要增加剪力墙数量。
2.2剪力墙厚度确定《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的截面尺寸具体规定如文献f“：按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度．底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1／16，且不应小于200mm，其他部位不应小于层高或剪力墙的l，20，且不应小于160ram；按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1／20，且不应小于160mm，其他部位不应小于层高或剪力墙的1／25，且不应小于180ram。
”对于笔者前次设计的康定住宅楼，位于9度区，属一级抗震剪力墙，故1、2层底部加强部位剪力墙厚度采用250mm，3～12层剪力墙厚度采用200mm。
2.3剪力墙中大墙肢处理剪力墙的结构必须具备延展性，对于呈细高状的剪力墙(高宽比大于2)很容易被设计成弯曲破坏的延性剪力墙，这样一来可以避免受到脆性的剪切破坏。
在墙长度较长的情况下，为满足每墙段的高宽比均大于2，可以通过开洞的方式分割长墙为小而均匀的独立墙段。
除此以外，在墙段长度较小时其受弯产生的裂缝宽度较小，可以充分发挥墙体配筋的支撑作用。
而对于剪力墙结构中，存在较少的长度大于8m的大墙肢，在理论计算中楼层的剪力大部分由这些大墙肢来承受。
在发生地震特别是超烈度等强烈震动时，最容易受到破坏的便是这些大墙肢。
小墙肢因没有足够的配筋，使整个墙面结构会受到全面破坏结构。
为避免这种不利现象的发生，对于超过8m的墙肢长度，可以采取以下两种处理方法：①开施工洞：歼施工洞即在施工时墙上留洞，完工时砌填填充墙，把长墙肢分成短墙肢。
②开计算洞：是指在进行结构计算时设有洞，开始施工时仍为混凝土墙。
但通过这样的计算方式，可以加强其它小墙肢的配筋能力。
这种方式主要适用于地下室外墙等不易实施开洞的项目。
2.4约束边缘构件箍筋的设置约束边缘构件分为“阴影部分”和“非阴影部分”，对于“阴影部分”规范中对竖向钢筋和箍筋或拉筋的配置都有较明确的要求，设计中易于理解和执行。
但对于“非阴影部分”仅规定其箍筋配箍特征值为“阴影部分”配箍特征值的一半，但箍筋或托筋沿竖向的间距及竖向钢筋应如何配置并未做出具体规定，因此，目前在1=程设计中做法比较混乱。
而竖向钢筋可在箍筋交叉点处按剪力墙竖向分布筋直径设置。
同时还应注意，为了充分发挥约束边缘构件的作用，在剪力墙边缘构件范围内箍筋的长短边之比不宜大于3，相邻两个箍筋之间宜相互搭接l，3箍筋长边的长度。
2.5剪力墙墙身钢筋的分布及构造要求《高规》中规定一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率，在一、二、三级抗震下设计时不应低于0．25％，而对于四级抗震设汁和非抗震设计时则不应低于o．20070。
按照这一原则，笔者设计的位于9度区的一级抗震剪力墙，墙身分布钢筋配筋率必须大于0．25％。
同时应注意这个配筋率是指“水平配筋率+垂直配筋率”的总称，具体在《混凝土结构设计规范》中也有具体条款规定。
2.6剪力墙连梁超筋的处理剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。
连梁的超筋，实质是剪力不满足剪压比要求。
连梁易超筋的部位，一般剪力墙结构中，在总高度的1／3左右的楼层；平面中当墙段较长时，多在其中部的连梁；某墙段中墙肢截面高度大小悬殊不均匀时，在墙肢处连梁易超筋。
剪力墙连梁对剪切变形十分敏感，当剪力墙连梁不满足连梁的尺寸要求时，《高规》7．2．25条给出了如下处理方法：(1)减小连梁的截面高度。
(2)抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅。
(3)当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋计算。
当第l、2种措施不能解决问题时，可采用第3种措施来处理，即假定连梁在大震下破坏，不再约束墙肢。
另外，可在易超筋的部位，连梁按铰接处理进行整体计算，但应注意结构层间位移比尚需满足规范要求。
3结束语在高层建筑不断发展的需求下，如何在设计疗面满足高层建筑的样式创新、功能需求以及结构安全性，追求新的结构形式和更加合理的模型将是未来的目标和方向。
工程设计人员也必须充分理解新规范编制原理，将新高规和新抗震规范和工程实际情况紧密结合，不断提高工程设计水平。
参考文献【l】gb500l0—2002混凝土结构设计规范．北京：中国建筑工业出版社【2】gb5001l一200l建筑抗震设计规范．北京：中国建筑工业出版社【3】jgj3—2002j186---2002高层建筑混凝土结构技术规程．北京：中国建筑工业出版社【4】李国胜．多高层钢筋混凝结构设计中疑难问题的处理及算例【m】．北京：中国建筑工业出版社，2004．注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
