6 高层剪力墙结构设计

高层建筑框支剪力墙结构设计摘要：本文结合某高层建筑结构设计的实例，对其框支剪力墙结构的抗震设计进行了分析。

关键词：高层建筑剪力墙结构1 工程概况本工程主体结构层高60.3m,地下室2 层,层高分别为3.5m,4.7m;地上1 层为居民活动空间,高5.4m;2层～13 层为住宅,层高2.8m,以上至屋顶层高均为3.0m。

2 结构设计中的计算和分析2.1转换体系的选取与计算框支转换层楼板在地震中受力变形较大, 其在整体电算中的模型选择很关键。

由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。

因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。

由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,会使梁的设计偏于不安全。

在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。

2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定工程以±0.000 板作为嵌固端,既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板传递到全部地下室结构, 同时能够保证上部结构在地震作用下的变形是以地下室为参照原点。

《抗规》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时, 地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。

故地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙,在应力集中的楼层,将楼板厚度加大,转换层楼板取180mm,与其相邻的层也适当加厚至150mm。

考虑抗震需要,施工图阶段时更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到0.35%, 以进一步提高转换层楼板和(1)q≤ect310l02(2)γe≤δ1h2δ2h1框支大梁共同作用的能力。

考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍,宽度较宽,对边转换梁,板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。

2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域, 这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确,减少转换板的内力,同时,上下抗侧力结构对齐,对于抵抗水平地震荷载作用,改善转换板的复杂受力情况也是大有益处的(详见图1)。

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计作者：吴建通来源：《中国房地产业》 2018年第5期【摘要】本文概述了剪力墙的定义及特点，介绍了剪力墙结构设计的基本要求，重点对高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用进行了探讨，以供参考。

【关键词】高层建筑；剪力墙结构设计；运用高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源，在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别，且高层建筑由于整体高度，结构内部受力情况也更加复杂。

而剪力墙作为高层建筑中主要的受力及抗震构件，其设计合理与否对结构的安全及经济性有着重要影响。

1、剪力墙的定义剪力墙是房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载（重力）的墙体。

在剪力墙体中，又分为筒状和平面两种结构，平面结构的剪力墙适用于一般钢筋混凝土建筑物，筒状结构的剪力墙则适用于高度较高的建筑物。

筒状结构主要用于高层建筑的楼梯间或电梯间的墙体设计。

筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体，其刚度和强度较平面剪力墙可承受较大的水平荷载。

2、剪力墙结构的特点从结构的角度来说，剪力墙的承载力很强，并且对多角度的负荷量都能够很好的承受，可以承受住高层建筑结构中的竖向和水平两方面的负荷量；其次，剪力墙在受力上与建筑物的楼板可以形成共同的受力体系，使得建筑物的实用空间的高度和宽度都有所提升[2]。

第三，剪力墙及连梁在承受强烈的外力作用发生破坏时，可以有效抵消掉一部分外力作用产生的能量，为建筑物的安全系数提供有效保障。

3、剪力墙结构设计的基本要求3.1 调整楼层剪力系数在对剪力墙进行设计时需要尽量将构件布置降到最低，采用最佳办法就是布置大开间剪力结构，从而使侧向结构可以满足高层建筑需求。

此外，要保障楼层间的剪力系数是最小的，但不可高于设计标准，高层建筑整体承受的地震力与剪力墙承受的地震力之间的比不宜过大，这样才会确保结构自身的重量，从而将地震带来的破坏地降到最低，节约建筑成本。

3.2 调整楼层间位移与层高在计算楼层间的位移时，若是高层建筑建设在一个地震多发的地区，需要对楼层的标准值进行合理计算，这样可以把结构弯曲变形保留下来，在基于弯曲变形为核心的高层建筑中需要计入扭转变形。

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。

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。

9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

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。

高层剪力墙住宅结构优化设计1. 引言随着我国城市化进程的不断推进，高层住宅建筑已经成为城市居住的主要形式之一。

剪力墙结构作为高层住宅建筑中常用的一种结构形式，其设计合理性对建筑的安全性、稳定性和经济性具有重要影响。

本文将探讨如何对高层剪力墙住宅结构进行优化设计，以提高其性能和效益。

2. 剪力墙结构特点及优化目标剪力墙结构具有较高的抗侧刚度、良好的抗震性能和较大的使用空间，但其自重较大，材料消耗较多，且墙体较为厚重，影响室内采光和通风。

因此，剪力墙结构的优化应围绕提高结构性能、降低成本、改善室内环境等方面展开。

3. 结构优化设计方法3.1 合理布置剪力墙1.根据建筑平面布局和功能需求，合理划分剪力墙的位置和尺寸，使墙体既能够满足结构受力需求，又能够兼顾室内空间使用。

2.在保证结构安全的前提下，适当减小墙体厚度，以降低自重和提高空间利用率。

3.2 采用新型材料及构件1.采用高强度钢材、高性能混凝土等新型材料，以提高剪力墙的承载能力和降低自重。

2.引入钢框架、空腹墙等新型构件，以提高结构的抗震性能和减小墙体厚度。

3.3 优化结构体系1.采用框架-剪力墙结构，使剪力墙与框架共同承担水平力，提高结构的整体稳定性。

2.考虑采用多重剪力墙体系，通过设置多道墙体，提高结构的抗侧刚度和抗震性能。

3.4 合理设置连梁1.合理设置连梁的截面尺寸和连接方式，以提高剪力墙之间的协同工作性能。

2.考虑连梁的屈服强度和极限强度，以保证结构在地震作用下的安全性。

4. 结构优化设计实例以一栋18 层的高层剪力墙住宅为例，采用上述优化方法进行设计。

经过优化，该结构在满足安全性的前提下，自重降低约 10%，墙体厚度减小约 20%，且室内空间利用率得到提高。

5. 结语高层剪力墙住宅结构优化设计应注重合理布置剪力墙、采用新型材料及构件、优化结构体系和合理设置连梁等方面。

通过这些方法，可以提高结构的性能和效益，满足现代城市居住的需求。

6. 结构优化设计软件应用在实际设计过程中，为了更好地实现结构优化，可以借助结构优化设计软件进行模拟和分析。

剪力墙的结构设计浅析在现代建筑结构设计中，剪力墙作为一种重要的抗侧力构件，发挥着至关重要的作用。

它不仅能够提供足够的侧向刚度，保证建筑物在水平荷载作用下的稳定性，还能有效地控制结构的变形，提高建筑物的抗震性能。

接下来，让我们深入探讨一下剪力墙的结构设计。

一、剪力墙的定义与作用剪力墙，又称抗风墙或抗震墙，是一种用于抵抗水平荷载（如风荷载和地震作用）的钢筋混凝土墙体。

其主要作用是将水平荷载传递到基础，从而保证整个结构的稳定性。

与传统的框架结构相比，剪力墙结构具有更高的侧向刚度和承载能力，能够更好地适应高层建筑对结构性能的要求。

在地震多发地区，剪力墙的存在可以有效地吸收地震能量，减少结构的破坏程度，保障人们的生命财产安全。

二、剪力墙的类型1、整体墙当剪力墙无洞口或洞口面积小于墙体面积的15%时，可视为整体墙。

整体墙的受力性能类似于悬臂梁，其水平位移较小，内力分布较为均匀。

2、小开口整体墙洞口面积稍大，但仍小于墙体面积的 15%，且洞口之间的距离及洞口至墙边的距离较大时，称为小开口整体墙。

其受力性能介于整体墙和联肢墙之间。

3、联肢墙当洞口面积较大，超过墙体面积的 15%，且洞口之间的连梁对墙肢有约束作用时，形成联肢墙。

联肢墙的墙肢通过连梁相互连接，共同抵抗水平荷载。

4、壁式框架当连梁的刚度较大，与墙肢的刚度接近时，剪力墙的受力性能接近于框架，称为壁式框架。

三、剪力墙结构设计的要点1、合理布置剪力墙在设计过程中，应根据建筑物的平面形状、高度、使用功能以及抗震要求等因素，合理布置剪力墙。

剪力墙应均匀分布在建筑物的周边和内部，以保证结构的刚度中心与质量中心尽量重合，减少扭转效应。

同时，应避免剪力墙的集中布置或局部缺失，以免导致结构刚度的突变。

2、控制剪力墙的数量和长度剪力墙的数量和长度直接影响着结构的侧向刚度和经济性。

过多的剪力墙会增加结构的自重和造价，过少则无法满足侧向刚度的要求。

一般来说，应通过结构计算和分析，确定合适的剪力墙数量和长度，使结构在满足侧向刚度的前提下，达到经济合理的目标。

高层剪力墙结构桩基础设计要点关键信息项：1、桩型选择2、桩的布置3、桩的承载力计算4、桩身结构设计5、桩与剪力墙的连接6、桩基础的沉降计算7、桩基础的抗震设计8、施工要求及质量控制11 桩型选择111 在高层剪力墙结构的桩基础设计中，桩型的选择至关重要。

应综合考虑地质条件、建筑物荷载、施工条件等因素。

常见的桩型包括灌注桩、预制桩等。

112 灌注桩具有适应性强、能在各种地质条件下施工的优点，但施工质量较难控制，且施工周期相对较长。

113 预制桩施工速度快、质量易于保证，但对施工场地要求较高，且穿透硬土层的能力相对较弱。

12 桩的布置121 桩的布置应遵循均匀、对称的原则，以保证桩基础能够有效地承受上部结构传来的荷载，并减小不均匀沉降。

122 对于剪力墙结构，桩应尽量布置在墙下或靠近墙的位置，以提高桩的承载效率。

123 同时，要考虑桩间距的合理性，避免桩间距过小导致群桩效应过于显著，影响桩的承载力。

13 桩的承载力计算131 准确计算桩的承载力是桩基础设计的关键。

应根据地质勘察报告提供的参数，采用合适的计算方法，如静力触探法、经验公式法等。

132 对于单桩竖向承载力，要考虑桩端阻力和桩侧摩阻力的贡献，并根据规范要求进行相应的修正。

133 此外，还需考虑群桩效应对桩承载力的影响，进行群桩基础的承载力计算。

14 桩身结构设计141 桩身结构设计包括桩身材料的选择、桩径和桩长的确定以及桩身配筋等。

142 桩身材料应满足强度和耐久性要求，通常采用混凝土。

143 桩径和桩长应根据承载力要求和地质条件进行优化设计，在满足承载力的前提下，尽量节约成本。

144 桩身配筋应根据桩的受力情况进行计算配置，确保桩身的强度和稳定性。

15 桩与剪力墙的连接151 桩与剪力墙的连接节点设计应保证传力明确、可靠。

可以采用桩顶承台或筏板将桩与剪力墙连接起来。

152 连接节点的构造应满足抗震要求，保证在地震作用下能够有效地传递水平力和竖向力。