建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

关于建筑结构设计中的剪力墙结构设计探讨

摘要：在当前时期，我国城市建设中高层建筑和超高层建筑的数量不断增多，而剪力墙作为高层建筑中的重要组成部分，在房屋建筑中具有非常广泛的应用。一般建筑内部墙体主要包括两种类型：一是承重墙，主要对建筑物纵向垂直重力进行支撑，一般的承重墙是采用钢筋混凝土浇筑而成；另一种是建筑剪力墙，剪力墙在建筑结构中的作用主要是用来承受风荷载、地震作用力的平衡支撑情况。在现代高层建筑中，房屋结构的设计需要从剪力墙的抗震性能角度出发，保证建筑剪力墙具有稳定的抗震、耐压性能，并且有针对性地使用高强度钢筋混凝土结构对剪力墙结构进行加固，从而确保建筑结构设计的合理性。

关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙结构；设计

中图分类号： tu761 文献标识码： a 文章编号：

0前言

随着城市化进程的不断加快，城市建筑中的中高层、特高层住宅建筑的数量正不断增多，对于建筑结构的稳定性设计需求也更为严格。为满足建筑的安全结构性能与标准抗震新能，建筑结构设计中都采用了剪力墙作为建筑支撑。在对剪力墙结构进行设计时，需要结合建筑内的空间布局以及功用情况，对分户墙、山墙、电梯墙等进行合理地分割，一方面既要满足建筑内墙体分割的基本要求，同时，在墙体的走向和墙体结构设计中需要考虑其抗震性能，在建筑平衡性的论证下对墙体位置进行适度调整，既满足现代建筑的美观实用性能，又能够为建筑企业提高经济效益，并且符合国家对高层住宅所规定的抗震要求。

1剪力墙结构优点分析

建筑物剪力墙的种类较多，其主要分类可以依据以下三个条件：首先是根据剪力墙所使用的材料不同进行类，可以分为配筋剪力墙和钢筋砼现浇剪力墙。另外可以按照剪力墙洞口进行分类，主要有整体式剪力墙、框架式剪力墙和不规则洞口式剪力墙三种类型。根据剪力墙在建筑物内承受压力状况进行分类，可以有壁式框架结构剪力墙、独立式结构剪力墙和连枝剪力墙等。随着建筑行业的科技含量不断提高，在剪力墙的制作方面也加入了更多新的材料和工艺，这是随着人们对于建筑空间的稳定性以及舒适性的要求越来越高而不断与之相适应的。在建筑梁板架构中，梁体通常是暴露在建筑外端的，如果采用吊顶的方法对梁体进行遮挡，直接会影响到楼层空间的实际高度，使建筑物内部是舒适感下降。剪力墙与楼板之间的配合能够解决空间压迫问题，使楼层之间的高度间距不会改变。剪力墙在高层房屋空间设计中除了不会减少现有的高度空间的功能之外，还具有很好的纵向重力承载能力，另外，剪力墙还具有横向平衡作用力，可以间接增强建筑物的整体框架结构的稳定性，确保建筑物具有良好的抗震性能。

探析剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

摘要：剪力墙结构整体性强、抗侧刚度大、侧向变形小、抗震性能好,具有承受强烈地震而不倒的良好性能，在建筑结构设计中应用广泛。本文首先分析了剪力墙的受力变形特点，然后探讨了剪力墙结构在建筑结构设计中的应用。

关键词：剪力墙；结构设计；应用

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

一、剪力墙的受力变形特点

水平荷载作用下,悬臂剪力墙的控制界面是底层截面,所产生的内力是水平剪力和弯矩。墙肢截面在弯矩作用下产生下层层间相对侧移较小,上层层间相对侧移较大的“弯曲型变形”,在剪力作用下产生“剪切型变形”,此两种变形的叠加构成平面剪力墙的变形特征。通常情况下,根据剪力墙高宽比的大小可将剪力墙分为高墙、中高墙和矮墙。水平荷载作用下,随着结构高宽比的增大,由弯矩产生的弯曲型变形在整体侧移中占的比例相应增大,故一般的高墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“弯曲型变形曲线”,而矮墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“剪切型变形曲线”。实际工程中为了改善平面剪力墙的受力特征,结合建筑设计使用功能要求,在剪力墙上开设洞口而以连梁相连,以使单肢剪力墙的高宽比显著提高,水平荷载作用下剪力墙主要受弯工作状态,由受弯承载力决定破坏状态。

二、、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 1.剪力墙结构布置

剪力墙的平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或者其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时,不应采用仅单向有剪力墙的结构布置。剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响,剪力墙的结构布置除应满足规范规程规定的相关要求外,结合相应工程经验应注意以下问题。剪力墙的布置满足周边均匀布置。应该了解所运用的设计软件的性能,通晓软件对于l形、t形、十字形等其他两个方向均有剪力墙的时候软件是如何计算另一方向的墙肢刚度。剪力墙中间墙体是否布置为剪力墙,如果布置为剪力墙应与周边的的梁板可靠连接,参与整体结构计算。如设计为填充墙,应满足相应构造要求,增加构造柱及圈梁,保证地震时逃生通道的安全可靠。剪力墙的布置应符合面积,满足刚度要求,不能仅仅为了经济忽略安全保障。刚度中心和几何中心尽量符合;尽量利用山墙、电梯井、楼梯井周围墙体作为剪力墙;尽量满足建筑功能要求。剪力墙在平面上应该结合建筑平面主轴方向布置。剪力墙的布置不能仅靠指标来把握,在满足规范规程规定的指标基础上,还需考虑结构概念,设计满足结构延性构造的要求。剪力墙竖向布置避免变截面和变材料强度同楼层变化,避免刚度突变,墙体沿竖向宜贯通全高,墙厚度沿竖向宜逐渐减薄,在同一结构单元内宜避免错层及局部夹层。剪力墙沿高度不连续,将造成结构沿高度、刚度突变,所以应要求剪力墙自上到下连续布置。允许沿高度改变墙厚和混凝土等级,或减少部分墙肢,使抗侧刚度沿高度逐渐减小。门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。

建材发展导向２０１４年２月　规划与设计　浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用　程剑　（云南省景洪市时代建筑规划设计有限责任公司　云南西双版纳６６６１００）　摘　要：近年来，随着建筑结构设计技术的不断提高，各种高性能的结构在建筑中的应用越来越广泛。其中，剪力墙结　构以其突出的抗倒塌能力和卓越的刚度、强度，成为现代中高层建筑的常用结构设计。本文将对剪力墙结构的基本概念进　行简单介绍，并对剪力墙结构在现代建筑结构设计中的应用进行详细论述。　关键词：剪力墙结构；特点及优势；类型；设计思路及方法；主要问题　中图分类号：ＴＵ３９８￣．２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—１６７５（２０１４）０３—００５１—０２　１剪力墙的基本概念　１．１剪力墙结构的定义和作用　现代中高层建筑中使用的剪力墙结构，在行业内又被称作为　抗风墙或者抗震墙、结构墙，通常形式为建筑物墙肢的截面高度　与其厚度比为５～８的墙体结构。剪力墙结构主要用于在建筑结　构中承受风荷载、地震荷载及其他偶然荷载作用所引起的水平　荷载，增大建筑的刚度，防止结构的剪切破坏甚至倒塌。　１．２剪力墙结构的特点　（１）相比于普通混凝土结构，剪力墙结构的承载能力更为出　众，侧向刚度更大，同时它具备了很好的整体性。　（２）剪力墙结构的抗侧能力强，因为现代建筑，尤其是高层建　筑，更倾向于使用剪力墙结构去代替传统的框架结构。　（３）剪力墙结构一般不用设置梁板，因此提高了纵向空问的　利用率。　（４）剪力墙结构的劣势在于其设置的间距有限制，平面的布　置不够灵活，且自重较大。　１－３剪力墙结构的分类　（１）整体墙：结构上几乎没有洞口，门窗洞口所占的面积仅为　剪力墙结构侧面积的１５％以下。　（２）小开口整体墙：门窗洞口所占面积比例较整体墙稍大，且　墙肢内部局部结构出现弯矩。　（３）连肢墙：门窗洞口的面积较大，且洞口在剪力墙结构上成　列展开。　（４）框支剪力墙：在剪力墙下部采用框架结构进行支撑，框支　剪力墙结构一般适用与当建筑底层的空间需求量较大的情况　下。　（５）壁式框架：将连肢墙的洞口面积设计得更大时，剪力墙的　受力性能与普通框架结构较为接近，但厚度较薄。　２剪力墙的结构形式及主要特点　剪力墙结构目前主要应用与高层建筑之中，为满足不同结构　和不同功能的建筑的设计和使用要求，剪力墙结构的形式也呈　现出多样性。目前常用的剪力墙结构有“一”字型、“十”字型、“Ｔ”　字型、“Ｉ”字型、“Ｊ”字型和“ｚ”字型等等。集中常见的剪力墙结构　如图１所示。　这些剪力墙结构形式的特点主要有以下几点：　（１）剪力墙在建筑中设置的数量范围较为宽松，墙肢长度的　，———　—一　

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建筑结构设计中剪力墙的应用

作者：刘玉鑫

来源：《城市建设理论研究》2013年第20期

摘要：剪力墙是建筑结构中的重要组成部分，对建筑的稳定性和实用性有着重要的影响。本文就剪力墙在建筑结构设计中的应用做了简单介绍。

关键词：建筑结构设计 剪力墙应用

Abstract: Shear wall is an important part of;buildingstructure, has an important influence on

the;stability andpracticability of architecture. This paper briefly introducedthe application of shear

wall in the design of building structure.

Keyword: Design of building structureShear wall Use

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

剪力墙是建筑结构中的重要组成部分，对建筑的稳定性和实用性有着重要的影响。在建筑工程设计中，剪力墙结构由于其抗侧刚度大、侧移小和抗震性能好，有利于避免设备管道与非结构构件的破坏等特点，被广泛用于现代建筑结构设计中，尤其是高层建筑的结构。剪力墙的设计的方案是多样的，设计人员需要根据所在地区的情况，根据具体项目的要求来选择剪力墙的设计方案和施工方案。

一、建筑结构设计中剪力墙的种类

在建筑结构中，既承担竖向荷载，又承担水平荷载或地震作用的墙体就是剪力墙，也叫做抗震墙。从高层建筑结构来看，钢筋混凝土是一般剪力墙采用的主要墙体材料，多层建筑的抗震墙也可以采用砌体砖墙。根据剪力墙结构布置形式可分为框架剪力墙结构，剪力墙结构，短肢剪力墙结构，部分框支剪力墙结构，框筒结构，筒中筒结构，板柱剪力墙结构六大结构体系。