高层剪力墙结构设计的探讨
摘要：随着高层建筑数量的不断增多，对于高层建筑结构的安全，人们更加的
重视。剪力墙结构作为建筑结构中重要的结构形式，更加需要重视。
关键词：高层；剪力墙；结构设计
1 高层建筑剪力墙结构的相关优缺点
高层剪力墙的特点：剪力墙结构的墙肢的长度通常远大于厚度，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。在低层建筑中，水平向所承受的荷载和发生的位移都较小，近
乎可以忽略不计。可是随着层数的增加，水平荷载和地震作用将逐渐成为控制因素，其中位移占据主导控制，弯矩次之。因此这便对高层建筑剪力墙结构设计提
出了更高的要求，要求其不仅要有较大的承载能力，而且需要较大的抗侧刚度，
以保证水平荷载产生的侧向变形控制在一定范围内。所以优化设计方案十分重要。
1.1剪力墙结构的优点：
1.1.1 剪力墙可以兼做承重构件和分隔墙体，从而使得其经济适用。目前大多
数以小房间为主的住宅多采用这样的结构，从而既保障了房屋的稳定性，又具有
经济实惠的优点。
1.1.2 剪力墙结构具有较好的抵抗水平荷载的能力，抗侧移刚度大，侧移小，
室内墙面较为平整，这样不仅会使室内较框架结构简洁，没有露梁和露柱现象，
而且外形美观，有利于装修，更加便于室内布置。
1.1.3 由于剪力墙结构具有自重大的特点，因而具有一定的稳定性和安全性；
又由于剪力墙截面弯曲破坏极限承载力较好，可以按照全截面抗弯计算，所以当
剪力墙的洞口较小时，其整体的性能比较好，因而其性价比还是相当高的。
1.2 剪力墙结构的缺点
1.2.1由于剪力墙结构的墙体采用混凝土浇筑，使得建筑物的自重增加，同时，剪力墙结构具有抗侧移刚度大的特点，因此在某些特殊情况下可能会造成较大的
地震反应，为了保证结构的安全性，在设计时需要加大基础及上部结构的刚度，
从而造成了费用投入的增大。
1.2.2 由于构造的要求，剪力墙的墙肢长度需要满足一定的要求，而有些墙肢
的轴压比却不是很大，这就造成材料应用不是很充分，所以建筑物层数如果不是
很高的话，采用剪力墙结构就显得有些浪费了。
1.2.3 延性是结构性能的一个重要指标，而剪力墙结构的墙体多为构造配筋，
而且其配筋率一般较低，因而虽然其简便灵活，但是其结构的延性受到了很大程
度的限制。
2 剪力墙结构设计原则
伴随着社会经济的发展，人们生活水平也随之不断提高，同时人们在生活中
对于物质需求日益增高，尤其是对建筑结构，更是提出了新颖的要求。在这种新
的住宅结构要求上，不仅是外观设计提出了新的要求，而且对于空间结构的美观性、个性化都提出了新要求。在目前的剪力墙结构设计中，通常都需要根据建筑
工程的施工环境、地质情况、自然情况等多个因素进行综合分析和归纳，从而实
现设计工作的合理、科学、有效进行。
2.1尺寸控制
在目前的剪力墙结构设计工作中，剪力墙的墙高、墙长等尺寸都往往较大，
而厚度却很小，几何特征是以板结构为主，但是在其受力形态的设计中却是趋向
于主体结构的设计要求。剪力墙的尺寸与框架结构框架柱存在着一定的差异，这
些差异主要表现在肢长、厚度之间的比值，其比值不大于4的时候应当按照框架
结构的要求来进行设计，而当比值在4～8之间的时候，我们可以将墙体判定为
短肢墙，比值大于8的时候按照剪力墙结构进行设计。
2.2剪力墙的受力
在剪力墙结构设计工作中，剪力墙体本身就是一个水平受力构件，同时也是
竖向受力构件，因此在设计工作中，需要从水平和竖向两个方面入手去考虑，不
但要满足竖向受力要求，比如轴压比等要求，同时还要满足水平受力要求，比如
抗侧刚度、抗侧承载力等，同时剪力墙结构还要满足剪重比要求，以求在地震中
的抗震能力更有保障，剪力墙结构的侧向位移比要求比较严格，以减少二阶效应
引起的内力增加。
2.3剪力墙的翼缘
要尽量把墙肢设计成带翼缘的构件，这样即可以满足与墙体相交的梁的锚固
要求，又可以防止墙的侧向压屈，当剪力墙进入弹塑性受力阶段时，这些带翼缘
的构件还可以对塑性铰区的混凝土形成约束，增加结构的延性。顶点位移和层间
位移都会随剪力墙的抗弯刚度的增大而减小，这对控制结构的变形是有利的。但
是抗侧移刚度的增加会导致地震作用的增大，对抗震不利。所以剪力墙结构设计中，在满足承载力和变形的前提下，应尽可能少设置剪力墙或将较长的墙肢用洞
口分割成较短的墙肢，以减小剪力墙的抗侧移刚度。在两片剪力墙（或两个筒体）之间布置框架时，楼盖必须有足够的平面内刚度，才能将水平剪力传递到两端的
剪力墙上去，发挥剪力墙为主要抗侧力构件的作用。
3 剪力墙结构的设计要点
3.1 剪力墙布置
剪力墙的布置一定要均匀合理，这样就能让整个建筑物的质心与刚心趋于重合，且x、y 两向的刚重比接近。在结构的布置时要尽量避免仅单向有墙的结构布置形式，以使其具有较好的空间工作性能，并且使两个受力方向的抗侧刚度接近。当梁高大于墙厚的2.5 倍时，应计算两端暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因
转角处应力容易集中，有条件两个方向均应布置成长墙。
3.2 剪力墙厚度确定
剪力墙墙肢截面比较适宜简单、规则，剪力墙的竖向刚度应均匀，其门窗洞
口最好成列布置、上下对齐，形成明确的连梁和墙肢。避免使墙肢的刚度相差悬殊，在结构抗震设计时，剪力墙底部要设加强部位，最好不要使用错洞墙，二、
三级抗震等级的剪力墙均不可以采用叠合错洞墙。《建筑抗震设计规范》中对剪
力墙的截面尺寸具体规定如下：“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200 mm，其
他部位不宜小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160 mm；按三、四
级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不可以小于层高或剪力墙无
支的长度的1/20，且不应小于160 mm，其他部位不宜小于层高或剪力墙无支长
度的1/25，且不应小于140 mm。”
3.3 剪力墙墙体配筋
墙体的配筋率，目前在砼规规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中，竖向
和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%;部分框支剪力墙底部加强部位的配
筋率不应小于0.3%;和国外的配筋率0.1~0.25%的高者基本接轨，这在高层或者较
长的剪力墙结构中应该是合理的，但对于低矮、短小的剪力墙值得探讨。墙的水
